氧化石墨烯及其复合材料在抗菌领域的研究进展 被引量：4

1

作者 刘军 丁国新 +1 位作者 胡跃祥 孙晨枫 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-7,共7页

全球范围内的细菌耐药性增强,传统的抗生素方案逐渐力不从心,抗菌新方案的研发刻不容缓。近年来,氧化石墨烯(GO)因其独特的二维结构和难以形成耐药性的抗菌机理引起了研究人员的关注,成为了抗菌领域的新宠。但由于GO的抗菌性能易受多种... 全球范围内的细菌耐药性增强,传统的抗生素方案逐渐力不从心,抗菌新方案的研发刻不容缓。近年来,氧化石墨烯(GO)因其独特的二维结构和难以形成耐药性的抗菌机理引起了研究人员的关注,成为了抗菌领域的新宠。但由于GO的抗菌性能易受多种因素影响,限制了其广泛应用的可能。因此,从GO的合成方法和抗菌机理入手,着重介绍了GO的抗菌功能化及其复合材料的应用研究进展,并对将来GO基材料在抗菌领域的发展做出展望。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 抗菌机理 合成方法 抗菌功能化 复合材料

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PVA基复合材料导热性能的研究进展

2

作者 张亚玲 程国君 +3 位作者 唐忠锋 万祥龙 丁国新 王周锋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期242-251,共10页

聚乙烯醇(PVA)基复合材料是一种具有广阔应用前景的高分子材料,导热性能是影响其在热管理、电子器件散热等领域实际应用的重要因素之一。近年来,许多学者对PVA基复合材料的导热性能进行了深入研究,涉及不同的导热填料和制备方法。本文... 聚乙烯醇(PVA)基复合材料是一种具有广阔应用前景的高分子材料,导热性能是影响其在热管理、电子器件散热等领域实际应用的重要因素之一。近年来,许多学者对PVA基复合材料的导热性能进行了深入研究,涉及不同的导热填料和制备方法。本文介绍了导热填料的类型、添加量、尺寸与形态对PVA导热性能的影响,以及复合材料的结构设计和界面工程对导热性能的调控,并总结了PVA基复合材料的导热机理及导热性能,为其在各种领域的应用提供了更多的参考。 展开更多

关键词 聚乙烯醇基复合材料 导热填料 界面工程

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基于滤膜称重法的自动化粉尘质量浓度检测装置的研究 被引量：2

3

作者 陈清华 许曾生 +5 位作者 王小润 江丙友 唐明云 胡祖祥 邱进伟 周亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2997-3006,共10页

传统滤膜称重法操作过程繁琐、检测周期长,且自动化程度低,虽精度高但无法满足粉尘质量浓度实时检测需求。设计了粉尘质量浓度自动检测装置,通过建立温湿度补偿模型,替代手工称重法中采样后滤膜烘干的步骤,进一步缩减粉尘质量浓度检测... 传统滤膜称重法操作过程繁琐、检测周期长,且自动化程度低,虽精度高但无法满足粉尘质量浓度实时检测需求。设计了粉尘质量浓度自动检测装置,通过建立温湿度补偿模型,替代手工称重法中采样后滤膜烘干的步骤,进一步缩减粉尘质量浓度检测时间以及粉尘质量浓度检测装置体积。搭建试验样机并调试实验,结果表明,煤矿井下常用的CCZ-20A型粉尘采样器与本装置检测得到的粉尘质量折算浓度经过计算其标准偏差在5%以内,一元线性回归拟合分析下的实验数据拟合相关性较好。为进一步提升装置的检测精度,研究基于傅里叶级数、线性拟合以及周期拟合相结合的误差补偿方法,设计出装置浓度计算流程并代入原始数据中,将该装置检测浓度误差由原始的(-7.20%,-1.26%)集中至(-3.64%,3.65%)。引入装置浓度计算流程后进行多次对比实验,实验结果显示装置浓度检测误差均在此区间内,验证了装置浓度计算流程的可靠性。该装置缩短了粉尘质量浓度检测所需时间,同时检测误差控制在合理的范围内,进而为滤膜称重法在粉尘质量浓度在线监测方面的研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 滤膜称重法 粉尘质量浓度 自动称重 温湿度补偿 误差补偿

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聚氨酯/石墨烯复合材料研究进展 被引量：5

4

作者 周龙旋 程国君 +5 位作者 宣自月 刘蒙 丁国新 万祥龙 李璟睿 高俊珊 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期159-163,共5页

以改性石墨烯作为聚氨酯的填料对其进行功能化研究为主线,举例简要说明了石墨烯填充聚氨酯树脂材料的制备方法和性能研究的类别。从聚氨酯/石墨烯复合材料的力学性能、热性能、电性能、阻燃性、抗菌性和耐腐蚀性等方面,分别概述了近年... 以改性石墨烯作为聚氨酯的填料对其进行功能化研究为主线,举例简要说明了石墨烯填充聚氨酯树脂材料的制备方法和性能研究的类别。从聚氨酯/石墨烯复合材料的力学性能、热性能、电性能、阻燃性、抗菌性和耐腐蚀性等方面,分别概述了近年来石墨烯改性聚氨酯在高性能和功能性方面的进展情况,并对聚氨酯/石墨烯复合材料未来的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 聚氨酯 石墨烯 改性 多功能性

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芜湖河道浮游植物功能群分布及其与环境因子的关系 被引量：6

5

作者 于孝坤 范廷玉 +2 位作者 王兴明 王顺 周维民 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第19期8546-8553,共8页

为研究城市河道浮游植物功能群组成及分布特征、环境因子对功能群的影响,鉴定芜湖三条城市河道中浮游植物种类并划分了功能群,分析浮游植物功能群分布特征,利用冗余分析研究环境因子与功能群间的关系。结果表明,研究区共鉴定出浮游植物4... 为研究城市河道浮游植物功能群组成及分布特征、环境因子对功能群的影响,鉴定芜湖三条城市河道中浮游植物种类并划分了功能群,分析浮游植物功能群分布特征,利用冗余分析研究环境因子与功能群间的关系。结果表明,研究区共鉴定出浮游植物47种,隶属6门32属,以硅藻、绿藻为主。研究区浮游植物可划分出C、P、MP、W2、E、X1、W1、X2等8种代表性功能群,三条河道代表性功能群分布呈现明显差异,中央城河道、汇成河道、中山南路河道主要代表性功能群分别是C+P+MP+E、C+X1、W1+E+X1+C,适应一定富营养化、有机质充足水体环境的功能群出现在各河道,表征了芜湖三条河道呈现不同程度的富营养化。溶解氧、总磷、总氮、氨氮是影响浮游植物功能群分布的主要环境因子。研究表明,芜湖各河道主要代表性功能群与氮、磷呈正相关,控制氮、磷外源输入并降低水体氮、磷含量对控制河道富营养化具有关键作用。 展开更多

关键词 城市河道 浮游植物功能群 分布特征 冗余分析 环境因子

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碳材料复合半导体光催化剂的研究进展 被引量：1

6

作者 朱红梧 汪园青 +3 位作者 向妍蕾 韩蓉 潘育松 潘成岭 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期41-45,50,共6页

以活性炭、碳纳米管、氧化石墨烯、碳量子点、碳离子以及氮化碳等碳材料与各类半导体光催化剂复合为例,重点介绍了碳基材料与光催化剂的复合工艺、增强光催化性能的机理、影响碳基材料改性程度的因素及其在降解污水、产氢等方面的应用... 以活性炭、碳纳米管、氧化石墨烯、碳量子点、碳离子以及氮化碳等碳材料与各类半导体光催化剂复合为例,重点介绍了碳基材料与光催化剂的复合工艺、增强光催化性能的机理、影响碳基材料改性程度的因素及其在降解污水、产氢等方面的应用。最后,提出了碳材料复合半导体光催化剂今后的发展方向。 展开更多

关键词 碳材料 光催化 改性 半导体 载体

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高低温试验箱数字孪生系统构建方法

7

作者 陈清华 梁作友 +2 位作者 关维娟 季家东 刘萍 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第6期1400-1411,共12页

针对高低温试验箱数字孪生系统构建需求,采用以MQTT为通信协议的EMQX服务器进行数据传输,在实时数据驱动下,实现物理实体和虚拟模型实时动态交互映射,并利用神经网络模型和遗传算法对设备运行状态进行评估、预测及提供系统调整策略,实... 针对高低温试验箱数字孪生系统构建需求,采用以MQTT为通信协议的EMQX服务器进行数据传输,在实时数据驱动下,实现物理实体和虚拟模型实时动态交互映射,并利用神经网络模型和遗传算法对设备运行状态进行评估、预测及提供系统调整策略,实现工作人员全气候、全寿命、全工况了解设备运行状态,有效保障高低温试验箱的安全可靠运行。 展开更多

关键词 数字孪生 高低温试验箱 动态映射 虚实交互 综合监测

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基于动网格技术的水动力旋转喷雾降尘装置性能分析

8

作者 关维娟 陈清华 +2 位作者 王德俊 江丙友 许曾生 《工程设计学报》 北大核心 2025年第2期240-251,共12页

水动力旋转喷雾降尘装置具有仅需水动力驱动、雾化效果好等优点,在煤矿井下工作面得到广泛应用。为了实现安全、精准、高效降尘,基于动网格技术对其性能进行了系统分析。采用DesignModeler软件建立了降尘装置三维模型,采用动网格技术分... 水动力旋转喷雾降尘装置具有仅需水动力驱动、雾化效果好等优点,在煤矿井下工作面得到广泛应用。为了实现安全、精准、高效降尘,基于动网格技术对其性能进行了系统分析。采用DesignModeler软件建立了降尘装置三维模型,采用动网格技术分析了水轴出口角度对水流出口速度和水轴转速的影响规律,并基于UDF(userdefined function,用户自定义函数)编程技术和VOF(volume of fluid method,流体体积法)模型,分析了降尘装置混合出口处的雾粒轴向速度和风流进口处的风流轴向速度随水轴出口角度的变化规律。结果表明:随着水轴出口角度的增大,水流最大出口速度从63.19 m/s减小到24.97 m/s,水轴转速逐步增大到1786.4 r/min;雾粒最大轴向速度从39.178 m/s减小到10.637 m/s,后增大到12.854 m/s,最后减小到8.014 m/s,速度均匀性先增强后减弱;风流最大轴向速度从0.804 m/s增大到1.524 m/s,后减小到1.272 m/s,速度均匀性先基本不变后减弱;当水轴出口角度为45°时,降尘装置的雾化性能最佳。搭建了水轴转速和风流轴向速度测试平台,通过实验验证了仿真结果的正确性。将降尘装置进行了现场应用,结果表明,采用水动力旋转喷雾降尘装置后,转载机进料口区域总粉尘和呼吸性粉尘的降尘率有了明显提高,均达到了75%以上,其中工人作业处的呼吸性粉尘质量浓度降到6.31 mg/m^(3)。研究结果为创建安全、健康、绿色的煤矿生产环境提供了新思路。 展开更多

关键词 旋转喷雾 动网格 数值模拟 负压除尘 降尘效率

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芜湖城市内河水体微生物群落结构特征及其影响因素 被引量：4

9

作者 范廷玉 赵一凡 +7 位作者 王兴明 王顺 查世娇 路啊康 颜昭耀 王苗 陈迎香 周维民 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1380-1391,共12页

为研究夏末秋初芜湖城市内河水质波动原因,在综合考虑河段周边土地利用类型、污染源排放等因素的基础上,论文选择芜湖三条代表性城市内河河段(中央城河段、汇成河段、中山南路河段)作为研究对象,布设了18个监测断面,分析了pH、溶解氧(DO... 为研究夏末秋初芜湖城市内河水质波动原因,在综合考虑河段周边土地利用类型、污染源排放等因素的基础上,论文选择芜湖三条代表性城市内河河段(中央城河段、汇成河段、中山南路河段)作为研究对象,布设了18个监测断面,分析了pH、溶解氧(DO)、电导率(EC)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)以及叶绿素a(Chla)等水质指标,采用16S rRNA高通量测序技术测试了微生物群落,分析了微生物群落结构特征.研究结果表明,芜湖市三条城市内河河段细菌多样性丰富,主要菌门种类相似,包括变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)蓝细菌门(Cyanobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其中汇成河段水中的蓝细菌门(Cyanobacteria)、Chao1指数和Shannon指数最高,蓝细菌门(Cyanobacteria)从上游到下游显著增加,污水管网老化泄漏及点源排放是导致该河段Chao1指数和Shannon指数偏高的主要原因.冗余分析(RDA)表明总氮(TN)在三条城市内河河段的水生细菌群落分布中起关键作用,氨氮(NH_(3)-N)和总磷(TP)以及叶绿素a(Chla)也在不同程度上影响着水体中细菌群落的组成.研究结果为精准高效保障城市内河水质提供了参考. 展开更多

关键词 芜湖 城市内河 群落结构 生物多样性

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改性伊蒙土对天然乳胶纳米复合材料的力学性能影响 被引量：1

10

作者 程国君 司牧青 +3 位作者 陈晨 王周锋 李世迁 丁国新 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期640-646,共7页

采用高能纳米冲击磨和十二烷基三甲氧基硅烷(DDES)共同修饰伊蒙土(ISIC),制备了低片层数、高分散性的改性伊蒙土(M-ISIC),并将M-ISIC通过乳胶共混法填充天然乳胶(NRL)制备出不同添加量的伊蒙土/天然乳胶纳米复合材料(M-ISIC/NRL)。研究... 采用高能纳米冲击磨和十二烷基三甲氧基硅烷(DDES)共同修饰伊蒙土(ISIC),制备了低片层数、高分散性的改性伊蒙土(M-ISIC),并将M-ISIC通过乳胶共混法填充天然乳胶(NRL)制备出不同添加量的伊蒙土/天然乳胶纳米复合材料(M-ISIC/NRL)。研究结果表明,DDES的硅氧烷基团与ISIC表面的羟基发生反应,在M-ISIC的表面形成DDES接枝改性层,DDES的利用率为53.08%,M-ISIC的表面接触角提升至141.37°。并且,修饰后的ISIC均匀地分散在天然乳胶中,形成稳定的填料-乳胶交联网络结构。其中1%M-ISIC/NRL性能较优,断面形貌均匀,储能模量(G′)大。70℃下热氧老化240 h后,其拉伸强度及撕裂强度保持率分别为86.75%、66.75%,表现出较优异的耐热氧老化性能。 展开更多

关键词 天然乳胶 伊蒙土 硅烷偶联剂 表面修饰 耐热氧老化

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聚芳酯功能化改性研究进展 被引量：2

11

作者 王周锋 胡俊伟 +2 位作者 丁陶国 王柏林 刘莹莹 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期10-13,92,共5页

聚芳酯(PAR)以其优异的综合性能在特种工程领域受到广泛关注。具体分析了聚芳酯的分子结构对聚合物力学和加工性影响,系统阐述了聚芳酯阻燃性、光电性能、气体分离和运输性能、抗辐射敏感性、介电性能以及纳滤分离性能等功能化改性思路... 聚芳酯(PAR)以其优异的综合性能在特种工程领域受到广泛关注。具体分析了聚芳酯的分子结构对聚合物力学和加工性影响,系统阐述了聚芳酯阻燃性、光电性能、气体分离和运输性能、抗辐射敏感性、介电性能以及纳滤分离性能等功能化改性思路,并展望了聚芳酯未来发展方向。 展开更多

关键词 聚芳酯 分子结构设计 功能化改性

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芜湖河道沉积物重金属污染及生态风险评估 被引量：10

12

作者 于孝坤 熊欣怡 +3 位作者 范廷玉 陈明亮 王兴明 王顺 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期153-162,共10页

为了研究芜湖城市河道沉积物重金属污染特征,文章分析了芜湖3条典型黑臭河道18个样点沉积物中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的含量,评估了污染风险并分析了污染来源。结果表明,沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的平均浓度均超过安徽省土壤背景值。... 为了研究芜湖城市河道沉积物重金属污染特征,文章分析了芜湖3条典型黑臭河道18个样点沉积物中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的含量,评估了污染风险并分析了污染来源。结果表明,沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的平均浓度均超过安徽省土壤背景值。地累积指数评价结果表明,Cu整体上达到轻度污染水平,其他重金属整体上均处于无污染水平。污染负荷指数评价结果表明,18个采样点重金属污染程度均处于中等污染水平。潜在生态风险评价结果表明,6种重金属均处于低风险水平。多元统计分析结果表明,Zn、Cu、Cr可能与汽车、电镀行业、绿化施肥等人为源有关,Ni、Pb可能与汽车尾气等人为源有关,Mn可能与成土母质、岩石风化等自然源有关。 展开更多

关键词 沉积物 重金属污染 生态风险 污染来源 芜湖城市河道

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Ti_(3)C_(2)-OH/Bi_(2)WO_(6)复合光催化剂的制备及光催化性能研究 被引量：2

13

作者 朱源 盛绍顶 +1 位作者 潘育松 潘成岭 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期4224-4229,共6页

以硝酸铋(Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O)为铋源、钨酸钠(Na_(2)WO_(6)·2H_(2)O)为钨源以及碱性碳化钛(Ti_(3)C_(2)-OH)为助催化剂,在CTAB的辅助作用下用简易的水热法成功地制备了具有光催化性能复合Ti_(3)C_(2)-OH/Bi_(2)WO_(6)光... 以硝酸铋(Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O)为铋源、钨酸钠(Na_(2)WO_(6)·2H_(2)O)为钨源以及碱性碳化钛(Ti_(3)C_(2)-OH)为助催化剂,在CTAB的辅助作用下用简易的水热法成功地制备了具有光催化性能复合Ti_(3)C_(2)-OH/Bi_(2)WO_(6)光催化剂,在可见光(300 W氙灯)的照射下,以降解罗丹明B(RhB)染液来评估催化剂的光催化性能,并最终分析其降解机理。结果表明,纯相Bi_(2)WO_(6)在可见光照射20 min后,对污染物降解效率达到了60.8%,而负载助催化剂Ti_(3)C_(2)-OH后,复合物的光催化性能明显提高。具体的,当Ti_(3)C_(2)-OH负载量为20 mg时,复合催化剂20 mg-Ti_(3)C_(2)-OH/Bi_(2)WO_(6)(简记为20 mg-TB)对RhB的降解效率在20 min内达到96%,光降解性能明显优于纯的Bi_(2)WO_(6)。动力学分析表明,纯Bi_(2)WO_(6)动力学常熟为K=0.0262 min^(-1),而20 mg-TB的K=0.1239 min^(-1),为纯Bi_(2)WO_(6)的4.72倍。我们对催化剂晶体结构和显微形貌进行了分析。为了明确光降解过程中机理,我们进行了活性物种捕获实验,结果表明在有机物的降解过程中,起主要作用的物种为h^(+)。 展开更多

关键词 水热反应 光催化 Ti_(3)C_(2)-OH Bi_(2)WO_(6) 染料废水

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稀土掺杂石墨相氮化碳光催化研究进展 被引量：3

14

作者 郑万乐 潘育松 潘成岭 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期19-25,共7页

聚合物半导体石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))具有独特的电子结构和化学性质,是一种新型的非金属功能性材料,在利用太阳能转化清洁能源和化学合成领域受到广泛关注。但由于其本身结构的限制性纯g-C_(3)N_(4)光催化效果并不尽人意。而稀土离... 聚合物半导体石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))具有独特的电子结构和化学性质,是一种新型的非金属功能性材料,在利用太阳能转化清洁能源和化学合成领域受到广泛关注。但由于其本身结构的限制性纯g-C_(3)N_(4)光催化效果并不尽人意。而稀土离子掺杂是调节带隙,降低大的层间电阻并增强g-C_(3)N_(4)的光催化活性合适且有效的技术。本文通过介绍稀土的独特性质,总结了近几年稀土离子掺杂g-C_(3)N_(4)的研究工作,并对该领域的研究方向进行了展望与探讨。 展开更多

关键词 稀土 光催化 氮化碳 催化剂 降解

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医用聚醚醚酮表面功能化的构建及抗菌性能研究进展 被引量：3

15

作者 刘昕宇 赵泓莳 +2 位作者 王兆乾 潘育松 潘成岭 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期165-170,共6页

聚醚醚酮(PEEK)表面的生物堕性,限制了其表面与相邻骨组织的良好融合,在实际临床应用中受到限制。通过PEEK表面功能化负载抗菌性和生物活性组分,可有效提升PEEK骨科植入材料的抗菌性能和生物活性,有望拓展其临床应用领域。综述了PEEK表... 聚醚醚酮(PEEK)表面的生物堕性,限制了其表面与相邻骨组织的良好融合,在实际临床应用中受到限制。通过PEEK表面功能化负载抗菌性和生物活性组分,可有效提升PEEK骨科植入材料的抗菌性能和生物活性,有望拓展其临床应用领域。综述了PEEK表面功能化掺杂抗菌性组分的研究进展,包括PEEK负载抗菌药物、负载金属离子、负载抗菌药物与金属离子、负载光热催化剂、表面织构化调控和掺杂生物活性涂层,并对各种方法的抗菌机制进行了阐述。在此基础上,对PEEK表面功能化抗菌性研究存在的问题及未来的发展方向进行了总结和展望。 展开更多

关键词 聚醚醚酮 表面功能化 抗菌性能 生物活性

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离子掺杂羟基磷灰石的抗菌性能研究进展 被引量：2

16

作者 欧林结 潘育松 潘成岭 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期8-14,共7页

羟基磷灰石(HA)由于其在人体牙齿和骨骼中具有十分出色的生物相容性和生物活性,在生物医学材料领域引起了广泛关注。为了解决植入物的细菌感染问题,人们已经尝试在纯相HA晶体结构内掺杂具有一定抗菌效果的离子,并且已经证明,对纯相HA进... 羟基磷灰石(HA)由于其在人体牙齿和骨骼中具有十分出色的生物相容性和生物活性,在生物医学材料领域引起了广泛关注。为了解决植入物的细菌感染问题,人们已经尝试在纯相HA晶体结构内掺杂具有一定抗菌效果的离子,并且已经证明,对纯相HA进行单掺杂或共掺杂能够进一步改善HA的理化和生物学特性,并赋予其出色的抗菌性能。离子掺杂抗菌羟基磷灰石在解决骨科植入物细菌感染的问题上已经实现了突破性的进展,有望使其获得更加出色的临床应用。首先,介绍了Ag、Zn、Mg和Ce等四种生物活性阳离子掺杂抗菌羟基磷灰石的最新基础研究进展。其次,对其抗菌机理进行了系统性的阐释。最后,对离子掺杂抗菌羟基磷灰石作为人体植入物的研究存在的问题及发展方向进行了总结和展望。 展开更多

关键词 羟基磷灰石 离子 掺杂 抗菌性能

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基于改进YOLOv8n的煤矿井下钻杆计数方法 被引量：4

17

作者 姜媛媛 刘宋波 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第8期112-119,共8页

为提高煤矿井下钻杆计数的效率和精度,提出了一种基于改进YOLOv8n模型的煤矿井下钻杆计数方法。建立了YOLOv8n−TBiD模型,该模型可准确检测矿井钻机工作视频中的钻杆并进行有效分割:为有效捕获钻杆的边界信息,提高模型对钻杆形状识别的精... 为提高煤矿井下钻杆计数的效率和精度,提出了一种基于改进YOLOv8n模型的煤矿井下钻杆计数方法。建立了YOLOv8n−TBiD模型,该模型可准确检测矿井钻机工作视频中的钻杆并进行有效分割:为有效捕获钻杆的边界信息,提高模型对钻杆形状识别的精度,使用加权双向特征金字塔网络(BiFPN)替换路径聚合网络(PANet);针对钻杆易与昏暗的矿井环境混淆的问题,在Backbone网络的SPPF模块后添加三分支注意力(Triplet Attention),以增强模型抑制背景干扰的能力;针对钻杆在图像中占比小、背景信息繁杂的问题,采用Dice损失函数替换CIoU损失函数来优化模型对目标钻杆的分割处理。利用YOLOv8n−TBiD模型分割出的钻杆及其掩码信息,根据打钻过程中钻杆掩码面积变小而装新钻杆时钻杆掩码面积突然增大的规律,设计了一种钻杆计数算法。选取综采工作面实际采集的钻机工作视频对基于YOLOv8n−TBiD模型的钻杆计数方法进行了实验验证,结果表明:①YOLOv8n−TBiD模型检测钻杆的平均精度均值达94.9%,与对比模型GCI−YOLOv4,ECO−HC,P−MobileNetV2,YOLOv5,YOLOX相比,检测准确率分别提升了4.3%,7.5%,2.1%,6.3%,5.8%,检测速度较原始YOLOv8n模型提升了17.8%。②所提钻杆计数算法在不同煤矿井下环境的视频数据集上实现了99.3%的钻杆计数精度。 展开更多

关键词 矿井钻机 钻杆计数 YOLOv8n−TBiD BiFPN Triplet Attention Dice损失函数 钻杆掩码 图像分割

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强制对流下翅片管蒸发器表面结霜实验 被引量：1

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作者 陈清华 陆育 +2 位作者 关维娟 季家东 王建刚 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期19-26,34,M0003,共10页

翅片管蒸发器表面结霜是阻碍制冷系统高效运行的主要不利因素之一。利用恒温恒湿箱搭建强制对流下蒸发器翅片管表面结霜可视化实验平台,在环境温度0~8℃、相对湿度55%~75%及迎面风速0.8~2.4 m/s时,实时记录霜层动态生长过程,研究了环境... 翅片管蒸发器表面结霜是阻碍制冷系统高效运行的主要不利因素之一。利用恒温恒湿箱搭建强制对流下蒸发器翅片管表面结霜可视化实验平台,在环境温度0~8℃、相对湿度55%~75%及迎面风速0.8~2.4 m/s时,实时记录霜层动态生长过程,研究了环境温度、相对湿度和迎面风速对霜层生长特性及蒸发器换热性能的影响规律。结果表明:环境温度和迎面风速是影响蒸发器结霜的主要因素,结霜50 min,环境温度为0℃的霜层厚度比环境温度为8℃的提高了12.78%,迎面风速为2.4 m/s的霜层厚度比迎面风速为0.8 m/s的提高了14.66%,结霜量与换热量提高趋势相同。在结霜初期,相对湿度越大,换热量越大;结霜后期,相对湿度越小,换热量越大,并得到了换热量关于环境参数与时间的相关关系。 展开更多

关键词 翅片管蒸发器 可视化 结霜 霜层生长 强制对流

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不同振动条件下水平冷表面上液滴冻结过程数值模拟

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作者 陈清华 盛恩 +3 位作者 张斌 季家东 王建刚 刘萍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期86-93,共8页

液滴冻结作为结霜初期霜层生长的初始开端,对后续霜层生长发挥着关键作用。为研究液滴在振动条件下的冻结规律,通过对水平冷表面添加正弦周期性振动条件进行数值模拟分析,并搭建试验平台进行验证。研究结果发现:振动条件改变了固液相界... 液滴冻结作为结霜初期霜层生长的初始开端,对后续霜层生长发挥着关键作用。为研究液滴在振动条件下的冻结规律,通过对水平冷表面添加正弦周期性振动条件进行数值模拟分析,并搭建试验平台进行验证。研究结果发现:振动条件改变了固液相界面形态,缩短了液滴完全冻结时间,其中改变振动频率和振动幅值均会加快液滴冻结;液滴冻结前期,受凝固放热和固相成长影响,测点温度变化呈现先慢后快再趋于平缓的趋势,测点温度平均变化速率与振动频率和振动幅值成正比;液滴冻结过程中,相界面波动程度主要受振动幅值和液滴大小影响,体积恒定时,振动幅值越大,相界面波动程度越明显,相同振动条件下,液滴体积越小,相界面波动程度越明显。 展开更多

关键词 液滴冻结 振动条件 水平冷表面 相界面变化 数值模拟

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振动作用下平直翅片管结霜初期微液滴运动过程数值模拟 被引量：1

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作者 关维娟 陈清华 +3 位作者 张斌 季家东 王建刚 刘萍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期155-161,共7页

平直翅片管换热器在低温高湿环境中工作极易发生结霜现象,造成能耗增加、故障率升高,而对结霜初期的微液滴施加振动作用可以加速微液滴的滑落过程从而达到抑制结霜的效果。对结霜前期微液滴的生长过程进行数值模拟分析,并通过文献值验... 平直翅片管换热器在低温高湿环境中工作极易发生结霜现象,造成能耗增加、故障率升高,而对结霜初期的微液滴施加振动作用可以加速微液滴的滑落过程从而达到抑制结霜的效果。对结霜前期微液滴的生长过程进行数值模拟分析,并通过文献值验证了数值模拟的可靠性,然后利用不同时刻的微液滴数据,通过数值模拟的方式,研究不同振动频率作用下微液滴的运动特性,最后搭建试验平台进行验证。研究结果发现,不同体积的微液滴对应的最优振动频率有所不同,当微液滴体积较小时,较高的振动频率使微液滴在基管壁面来回振荡,不易滑落,当微液滴体积较大时,较高的振动频率有利于微液滴克服壁面摩擦力,有利于液滴滑落。 展开更多

关键词 制冷系统 平直翅片管 微液滴生长 振动抑霜

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