高取向度拉丝蛋白的制备及其取向效果和质构特性研究

拉丝蛋白是一种具有类似于肌肉纤维整齐排列结构的植物肉,被认为是制备植物基人造肉的关键基料。为制备高取向度(纤维排列的整齐程度高)拉丝蛋白,首先采用双螺杆挤压技术,以取向度作为指标,通过单因素和响应面试验优化单甘酯、司盘60和羧甲基纤维素钠3种添加剂的用量,所得最优用量为:单甘酯1.51%、司盘601.74%、羧甲基纤维素钠1.55%(均为质量分数)。在此条件下制得的高取向度拉丝蛋白平均取向度高达1.94。进而引入5种热销市售产品对比研究高取向度拉丝蛋白的取向效果及质构特性。研究结果表明,高取向度拉丝蛋白的微观纤维结构排列整齐,具有较高的组织化度(2.29),整体取向效果与市售手撕豆筋类似。其硬度(85.06 N)和剪切力(纵向31.12 N,横向71.32 N)接近市售牛肉干,弹性(1.52 mm)、内聚性(0.72)及咀嚼性(90.04 mJ)介于市售牛肉干和猪肉脯之间。综上,优化制备的拉丝蛋白产品取向度高,取向效果良好,各项质构特性参数均落在热销市售产品的波动范围内,相关技术、方法具有良好的市场应用前景。

基于MATLAB GUI的食品取向度检测系统的建立和验证

具有取向结构的食品在自然界中普遍存在,而食品取向度对食品本身的质构特性和消费者的喜爱度有重大影响。为了定量表征食品取向度,本研究基于MATLAB GUI构建了一种食品取向度检测系统。借助已建立的激光传输成像装置,使用相机捕获样品上的激光散斑,运用MATLAB GUI进行食品取向度检测系统的编程设计,将激光散斑图像经过一系列的计算机视觉操作处理成椭圆拟合图,并计算样品取向度。然后以不同取向程度的面团为例对该系统进行了验证。实验结果表明,检测系统对激光散斑图像识别准确率为96.33%,实际运用效果良好。测得的不同面团取向度排序和显微结构图结果一致。此外,面团的取向度和面筋蛋白横纵长度比之间存在高强度的正相关关系(R=0.99,P<0.05)。建立的食品取向度检测系统具有良好的准确性,能够有效应用于食品取向度的检测。

基于机器视觉的短纤维复合材料的取向度提取方法

纤维取向度对短纤维增强复合材料的宏观性质有着明显的影响。采用机器视觉方法从扫描电镜(SEM)照片中提取纤维取向度是一种兼顾效益和成本的做法。为准备训练和测试数据集,基于正交椭圆纤维闭合近似模型推导了一种取向分布,并结合接收-拒绝算法和RSA算法实现了短纤维复合材料几何结构的重构,从而生成大量模拟SEM图像。在此基础上,提出一种基于灰度共生矩阵的BP神经网络(GLCM-BP)用于取向度的预测,并与常见的形态学分割、结构张量关系、卷积神经网络算法(CNN)方案的结果进行了对比。算例表明,GLCM-BP模型能够很好地预测纤维取向度,测试数据的拟合相关性达到0.99,均方误差约为0.01,满足工程使用的需要。横向对比发现:结构张量公式在平面分布中的预测结果明显偏小;在低纤维体积分数时,形态学方法和GLCM-BP法预测结果最好;在高纤维体积分数时,GLCM-BP和卷积神经网络表现更好。本文提出的GLCM-BP法也有一定抵抗噪点的能力。

天然彩棉的结晶度和取向度研究

用X射线衍射方法研究了天然彩棉、白棉和染色棉的结晶度和取向度,结果表明:天然彩棉的结晶度和取向度明显小于染色棉,但与白棉的差异并不明显,且天然彩棉和白棉的结晶度和取向度因产地不同而有所差异,无规律可寻.在研究取向状态时,发现天然绿色棉呈现两个特征:一是(040)晶面的衍射峰显著低于(200)晶面;二是(002)晶面衍射的强度分布与天然棕色棉、白棉和染色棉明显不同.这两个特征可用于鉴别天然绿色棉的真伪.

取向度对Nd-Fe-B磁体磁性能均匀性的影响

用数理统计方法研究了粉末烧结 Nd- Fe- B永磁体磁性能的均匀性。分析发现 ,粉末取向度对均匀性有很大影响 ,随装填密度增加 ,取向度变小 ,磁性减弱 ,分布的离散度变宽。磁体磁通量的分布受成分、取向磁场和密度等多种随机因素的影响 ,统计结果比较好地服从正态分布。

冷轧压下率及初始高斯晶粒取向度对超薄取向硅钢织构演变与磁性能的影响

以不同高斯取向度的取向硅钢成品板为初始原料,采用一次冷轧法制备0.06~0.12mm厚的取向硅钢薄带。利用EBSD取向成像技术研究冷轧压下率以及初始高斯晶粒取向度对超薄取向硅钢织构演变与磁性能的影响。结果表明:随着冷轧压下率增大和厚度减小,退火后再结晶织构增强,当压下率为70%时,再结晶织构中RD∥〈001〉织构最锋锐,磁性能最佳;初始样品高斯取向度越高,制备的薄带样品磁性能越好;因此,生产高性能的取向硅钢薄带应选用初始高斯晶粒取向度较高的成品板。

摩擦强度对取向膜表面液晶取向度的影响

利用红外二向色性吸收实验,定量分析了不同摩擦强度的取向处理后取向膜表面的液晶分子取向度。实验结果表明,取向膜表面的液晶分子取向度随摩擦强度的增加而增加,最后达到饱和。取向膜表面的液晶分子取向度饱和值仍低于体内部,大约为体内部的1/2。液晶界面层的厚度不随摩擦强度变化,均为7nm左右,此值具有分子相干长度的物理意义。

粉末流动性和添加润滑剂对烧结钕铁硼磁体取向度和磁性能的影响

采用急冷铸片(SC)、氢破碎(HD)和气流磨(JM)工艺制备烧结钕铁硼磁体的磁粉,研究了粉末流动性及添加润滑剂对磁体取向度和硬磁性能的影响．结果表明:影响松装状态磁粉流动性的主要因素是粉末颗粒的磁团聚,影响密实磁粉流动性的主要因素是粉末颗粒间的摩擦力．添加适量的润滑剂可以防止粉末颗粒团聚,明显地减小粉末摩擦力,改善流动性,提高磁体的取向度、剩磁与磁能积．采用添加润滑剂和脉冲磁场取向橡皮模等静压制成型工艺,批量生产的烧结钕铁硼磁体性能达到:Br=1．457 T,jHc=1148kA·m-1,(BH)max=408 kJ·m-3．

高水分挤压组织化蛋白纤维取向度光学评价方法研究

高水分挤压组织化蛋白是传统膨化型组织化蛋白的升级替代产品,纤维取向度是衡量其类肉程度的重要指标之一。蛋白原料经高水分挤压得到组织化蛋白,然后通过数码相机采集激光反射图像、自编Matlab程序对图像进行定量分析,考察了图像获取参数(曝光时间、光源入射角、拍摄背景)、样品参数(样品厚度、样品含水率)和图像处理参数(拟合椭圆位置)对纤维取向度分析结果的影响。结果表明:当相机曝光时间1/50 s、光源入射角75°、样品厚度2 mm、样品挤出到图像采集的时间间隔0 h、黑色拍摄背景、拟合椭圆的选择位置位于椭圆短轴长度大于400像素的范围时,挤压组织化蛋白纤维取向度的分析结果比较理想。验证试验证明,所建立的光学评价方法可以完全区分纤维取向度不同的挤压组织化蛋白产品。

红外二向色性法测量取向膜表面液晶界面层的取向度

液晶分子的取向排列通常需取向膜诱导引发,但实验发现强摩擦处理的取向膜表面的液晶分子有序度远低于液晶体内部的有序度,大约为体内部的1/2。实验中采用楔形液晶盒,用较严谨的红外二向色性吸收定量分析了液晶层厚方向上的平均有序度随液晶层厚的变化,并通过这一结果的理论拟合,获得了取向膜表面的液晶分子取向有序度,同时获得了液晶界面层厚大约为7nm。这些结果说明液晶具有抵制外界微扰、自我修复分子取向度的能力,有助于对液晶排列机理的理解,也为研究新的取向方法提供了参照依据。

基于短时傅里叶变换的纺织材料纤维取向度测量方法

为了更准确地表征纺织材料的纤维取向分布,基于纺织材料纤维扫描电镜(SEM)图像,提出了一种利用短时傅里叶变换的纺织材料纤维取向度测量方法.把纤维图像看作总体非平稳、局部平稳的信号,首先通过对纤维图像加窗并使窗口平移覆盖整个时域,实现纤维图像的短时傅里叶变换;然后选取频谱图中的感兴趣区域;接着统计频谱图中感兴趣区域沿不同方向角的能量并找出每个子块中纤维的主方向;最后对所有子块的主方向进行统计得到纺织材料纤维取向度.对4个样品的测试结果表明:使用本文方法得到的测量结果与传统的FFT方法测量结果相比较,90°方向和180°方向的纤维比例平均分别减少14.75%和15.25%,说明本文方法能有效减少边界效应,更准确地表征纺织材料纤维的取向度.

晶粒取向度与烧结钕铁硼磁体的矫顽力

实验发现，烧结钕铁硼永磁合金的矫顽力随磁体内晶粒取向程度的提高（取向系数ａ的减小）而下降。根据不同矫顽力理论对各种取向程度磁体矫顽力的计算值与实验结果对比表明：成核机制与钉钆机制和实验结果偏离较大，用反磁化核长大的发动场理论很好地解释了矫顽力的晶粒取向度关系。

红外光谱法测定纤维的结晶度与取向度

通过具体的实例介绍了用红外光谱法测定纤维结晶度和取向度的基本方法及其应用 ,包括特征谱带的选取、分析方法和计算公式 。

一种用X-衍射测定PET纤维非晶取向度的简易方法

在传统ＷＡＸＤ法的以一系列方位角下径向扫描曲线分峰计算ＰＥＴ纤维非晶取向度的基础上，提出利用２θ＝１７．５°的方位角扫描曲线一次分峰即可求得ＰＥＴ纤维非晶取向度的方法，该方法的优点是结晶峰干扰小，易于分离，计算时拟合误差大大减小。

固化条件对木材苯酚液化物碳纤维原丝结晶取向度的影响

采用单因素实验方法,以X射线衍射仪(XRD)为检测手段,对不同固化工艺条件下的木材苯酚液化物碳纤维原丝结晶取向度进行测定及分析。结果表明:(1)升温速率和固化温度分别增加时,原丝结晶取向度均出现先增加后减少的现象,但稳定化时间和盐酸浓度与原丝取向度的数值大小基本成正向关系;(2)在不同固化条件下,原丝取向度的总体变化范围为56.27%～65.13%。

烧结NdFeB永磁材料取向度的定量计算(英文)

本文在分析烧结NdFeB取向度的各种计算方法的基础上 ,提出一种新的计算方法。采用这种方法 ,仅利用烧结体垂直于外加磁场方向截面的X射线衍射谱 ,通过简单的计算就能很容易的计算出磁体的取向度。

超声波检测拉伸PVC-U的取向度

采用超声波方法对不同拉伸倍率的硬聚氯乙烯(PVC-U)样品垂直于其拉伸方向进行测试得到超声波速度,并通过红外二向色性的方法测试样品得到红外二向色性比。利用红外二向色性比对超声波速度进行标定,进而得到红外二向色性比与超声波速度的关系。经过测试表明,超声波速度与红外二向色性比可建立起关系,并且随着拉伸倍率的提高,样品的超声波速度逐渐减小,红外二向色性比逐渐增大。最终使得利用超声波方法进行在线取向度检测成为可能。

PAN基炭纤维中石墨微晶的取向度及其与抗拉模量的关系

本文采用单色Ｘ射线透射平板照相法，测定了ＰＡＮ基炭纤维高温热处理后其内部石墨微晶的取向度，讨论了高温热处理条件对取向度的影响，以及取向度与抗拉模量的关系。结果表明：热处理温度越高，取向度愈小，抗拉模量愈高；升温速加快时，取向度增大。说明微晶的择优取向过程需要一定的时间。

高取向度石墨基复合材料力学性能及微观结构研究

以Zr B2和Si C为烧结助剂,采用流延-叠层-热压工艺制备高取向石墨基复合材料,并对其抗弯强度、断裂韧性、断裂行为以及微观结构进行了研究。结果表明:该石墨基复合材料结构完整,其中片状石墨颗粒平行热压面高度定向排列。弯曲强度和断裂性能及致密度都得到大幅度提高,垂直片层和平行片层方向测试的抗弯强度和断裂韧性分别为104 MPa、2.07 MPa·m1/2和84 MPa、1.97 MPa·m1/2。高取向石墨基复合材料受到不同方向力冲击时的断裂行为显著不同,垂直层面加压时断裂由脆性破坏变为非脆性破坏行为,断裂功达到145 J/m2为平行层面测试的2倍。非脆性破坏行为主要归因于层界和高度定向的片状石墨颗粒诱导裂纹偏转分叉以及片状石墨颗粒桥联拔出。

烧结Nd-Fe-B取向度的研究

提出了一种用普通X射线衍射谱定量测量烧结Nd－Fe－B磁体取向度的简单易行的新方法，并与用10～12T强脉冲磁场测量的Br／Js和（Br／／→Br）／Br／／值进行了比较。通过实验证明，单用X射线衍射谱中（105）与（006）晶面的相对衍射强度比I（015）／I（006）来讲估Nd－Fe－B磁体的取向度是不妥的。为提高在金属模压工艺条件下的取向度，应加大取向外磁场或者采取减小磁粉与模具之间摩擦力的措施。