2024, 16(5):1-8.
摘要:为了制备比电容高、循环稳定性良好的电极材料,采用以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂辅助共沉淀法制备了尖晶石型NiCo2O4微球,并探究了表面活性剂PVP的添加量、碱源对NiCo2O4电极材料电化学性能的影响。研究结果表明,当PVP添加量为1.5 g、碱源为NaOH时,所制备的NiCo2O4电极材料具有最佳的电容性能;在电流密度为1 A/g时,比电容达到642.8 F/g。同时,经恒电流充放电循环1000次后,比容量保持率为73.6%,显示出较好的循环稳定性。
2024, 16(5):9-17.
摘要:以过氧化二异丙苯(DCP)为自由基引发剂,采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/DCP共混物,研究了自由基引发剂DCP对PLA凝胶含量、结晶性能、流变性能和力学性能的影响。通过力学测试及动态流变实验,结合Han图和Cole-Cole图反映出DCP改性后的PLA具有交联和支化结构,这种交联和支化结构的形成改善了PLA的拉伸强度,显著提高PLA的复数黏度、储能模量和损耗模量;改性后的PLA具有更长的松弛时间,弹性响应更加明显,熔体强度得到提升。当DCP质量分数低于0.3%时,只有少量的凝胶产生,这种交联和支化结构能促进晶核的形成,起到了异相成核作用,有效改善PLA的结晶速率和结晶度。
2024, 16(5):18-27.
摘要:采用直流反应溅射技术在Ti6Al4V钛合金表面制备了不同氮气流量的氮化钛涂层,通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、划痕仪和电化学工作站对涂层进行测试,研究了氮气流量对涂层微观结构与性能的影响。结果表明:当氮气流量为0.3 mL/min时,涂层呈非晶结构;氮气流量为0.5~3.5 mL/min时,涂层中存在氮氧化钛晶相。随着氮气流量的增大,涂层中的N元素含量减少,O元素含量增加,涂层的厚度减小,致密性、耐蚀性和界面结合增强。
2024, 16(5):28-34.
摘要:为扩大中小学教科书的挥发性有机化合物检测目标物范围,提出顶空-气相色谱-质谱联用法检测25种挥发性有机化合物(VOCs)的残留含量。实验结果表明,本方法分离效果良好,25种VOCs的回收率较好,相对标准偏差小于15%;本方法前处理简单,单样检测时间不到1 h。本方法比现有检测方法多检测出9种VOCs,为集中批量印刷的教科书提供了短期、更全面检测的可能,为中小学教科书的质量控制提供了有力支持。
2024, 16(5):35-42.
摘要:基于数学建模方法对一种典型的异型折叠纸盒——三角八棱异型折叠纸盒的合理运输装箱进行研究。首先根据纸盒的建模辅助尺寸,对其体积、表面积、内装物的相关参数和运输空间的数学模型进行推导。然后根据推导的数学模型进行软件编程,从程序界面输入纸盒和运输包装的基本参数后,即可输出纸盒、内装物和运输包装的最优相关参数值。利用最优的参数值可快速地进行实物打样制作纸盒和运输包装。
2024, 16(5):43-51.
摘要:使用SimaPro软件和Ecoinvent数据库对纸浆模塑天地盖礼盒生产的生命周期进行建模,采用EF 3.0方法对生命周期进行环境影响分析,量化和识别其生产过程中的主要环境足迹及其贡献过程,并解释其环境影响。结果表明:生产一万套纸浆模塑天地盖礼盒造成的气候变化影响为7609.27 kg CO2 eq.,其中由化石资源引起的碳排放为7591.24 kg CO2 eq.。在纸浆模塑礼盒生产过程中,气候变化、化石资源消耗、颗粒物、酸化和光化学臭氧形成是主要的环境影响类别,累积贡献超过了整体环境影响的80%。热压整形过程中电能消耗是引起环境问题的主要原因。通过敏感性分析可知,减少生产过程中的电能消耗量或者使用清洁能源,最多可减少约95%的碳足迹,并降低整体环境影响。
2024, 16(5):52-57.
摘要:智慧物流背景下,餐饮外卖业务量激增,然而外卖包装问题频现。为了解决餐饮外卖包装给人们生活带来的困扰,运用实地走访调研、线上问卷调查和网络调查的方法,对餐饮外卖包装的材料、结构和回收利用情况进行调研。调查结果发现,餐饮外卖包装存在法律法规不健全、包装缺乏安全性与个性化、材料缺乏环保性和协同监管监督薄弱的问题。结合智慧物流技术,从三个层面提出相关解决措施推动餐饮外卖包装向标准化、绿色化、智慧化转型升级。国家层面,健全法律法规和行业规范;企业层面,提高研发水平,完善外卖包装回收利用机制;消费者层面,增强环保意识,全链条协同监督。
2024, 16(5):58-62.
摘要:针对视频隐写的安全性和可靠性较低的问题,提出基于伪随机数生成器的视频隐写算法。将伪随机数生成器用于视频帧的选择,以增强隐写过程的随机性和不可预测性。伪随机数生成器产生的序列不同于传统固定模式的帧选择,其输出序列难以预测,使得攻击者难以从外部特征推断嵌入策略,从而降低被统计分析工具和机器学习模型检测的可能性。此外,用校验子格编码将秘密数据编码成冗余信息,以增强秘密数据的完整性,提升数据在复杂通信环境中的抗干扰性。实验结果表明,本算法能较显著提高视频隐写的安全性和隐蔽性,能有效抵抗统计分析攻击,并且在保持高数据嵌入率的同时,确保较低的错误率和较高的图像质量。
2024, 16(5):63-71.
摘要:实体交互的关键在于准确追踪和识别物理实体的位置和身份ID,但现有的方法存在技术成本高或对环境因素要求苛刻等问题。为此,提出了一种压感接通电路式交互模式,并开发了一款名为FaceON的压感接通电路式教育产品,采用三层覆合矩阵式电路结构结合PCB控制模块,通过行列扫描法实现点位ID信号的识别与读取记录。该方案具有成本低、运行稳定的特点,支持拼接、点按和绘画等游戏功能,学习纸张可灵活更换,增强了产品的可持续性和教育应用潜力。对该产品进行教师可用性和儿童互动体验两项实验研究,证明了其在教育领域具有潜在的应用前景,能够有效地提升儿童的学习兴趣和认知能力。
2024, 16(5):72-82.
摘要:综述了高Zn含量(质量分数不小于7%)Al-Zn-Mg-Cu系合金的研究现状,重点介绍了高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu系合金热处理技术(均匀化处理、固溶处理、时效处理及形变热处理)的研究近况,阐述了不同热处理技术对高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu系合金组织性能的影响机制,展望了高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu系合金发展趋势及前景,旨在为Al-Zn-Mg-Cu合金综合性能的提升及铝合金材料产业的持续发展提供参考。
2024, 16(5):83-92.
摘要:以热固性聚酯粉末涂料为研究对象,介绍了成膜物质中聚酯树脂和固化剂的特性及其在粉末涂料中的作用,并从制备、固化机理、改性、应用4个方面综述低温固化聚酯粉末涂料的研究进展。为改善聚酯粉末涂料出现缩孔的问题,将活性官能团丙烯酸酯引入聚酯树脂中进行表面改性,得到聚酯/丙烯酸混合型粉末涂料,并对耐候性聚酯/丙烯酸粉末涂料的耐候性及固化反应原理进行概述。为降低粉末涂料的固化温度,使其符合低温固化的发展要求,针对合成聚酯粉末涂料成膜物质的相对特性,在树脂合成过程中引入环氧型官能团作为功能单体或直接与环氧树脂混合。聚酯粉末涂料已在家具、汽车及家用电器领域得到广泛应用。未来,聚酯粉末涂料朝着节能环保、多样性和更广泛的适用性发展。