膜氧合器用PEEK中空纤维膜的孔结构调控及性能研究

以聚醚醚酮(PEEK)为基体材料、聚醚酰亚胺(PEI)为致孔剂,采用共混熔融纺丝法和热致相分离法制备膜氧合器用PEEK中空纤维膜,研究了PEEK/PEI质量比、水冷温度、退火温度及萃取剂种类对PEEK中空纤维膜孔结构的影响,并对PEEK中空纤维膜的力学性能和气体渗透性进行了表征。结果表明:当PEEK/PEI质量比为4/6、水冷温度为20℃、退火温度为250℃并采用反应型萃取剂时,所得PEEK中空纤维膜具有内层多孔、外层相对致密的膜结构,其平均孔径为21 nm、比表面积为134 m^(2)/g、孔容为0.71 cm^(3)/g;与商用聚甲基戊烯(PMP)中空纤维膜相比,PEEK中空纤维膜具有相似的孔形貌、更高的比表面积与孔容;PEEK中空纤维膜具有较好的力学性能和气体渗透性,断裂强度和气通量分别达0.327 cN/dtex和33.46 mL/(cm^(2)·min·bar),基本满足膜氧合器的性能要求。

玄武岩纤维表面硅烷偶联剂接枝率对环氧树脂复合材料界面强度及力学性能的影响

为提高玄武岩纤维(BF)增强环氧树脂(EP)复合材料的力学性能,通过接枝硅烷偶联剂KH550来提升BF与EP之间的界面强度。采用衰减全反射红外光谱、X射线光电子能谱仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜、界面剪切强度测试和拉伸测试研究BF表面KH550的接枝率对复合材料界面粗糙度、界面强度及拉伸强度的影响。结果表明,KH550的成功接枝可以增加BF的表面粗糙度及复合材料的界面强度;随着KH550接枝率的增加,BF表面形貌呈现“光滑-粗糙-光滑-粗糙”的变化过程,复合材料的界面强度及力学性能也呈现先增大后减小的趋势。当KH550接枝率达到5%~6%时,KH550-BF表面均匀光滑,复合材料的界面强度和拉伸强度达到最大,分别为48 MPa和298 MPa。当接枝率超过6%,过量的KH550在BF表面的不均匀分布形成结构缺陷和应力集中,进而导致复合材料界面强度和力学性能的降低。

虚拟仿真技术在射线装置管理和教学中的应用探索

射线装置在科学研究和实验教学中的应用日益广泛,但由于其存在辐射安全风险,因此实验室对其在科研和教学中的应用,提出了严格的工作要求。探索了虚拟仿真技术在扫描电子显微镜的安全管理和实验教学中应用,通过构建虚拟仿真的实施框架、将安全管理理念与办法落实于虚拟仿真过程中、针对扫描电子显微镜这一具体实验量身打造虚拟仿真实验,并通过对具体实验案例虚拟仿真分析强化学生对知识的理解与应用,展现了虚拟仿真技术在扫描电子显微镜管理和教学过程中的可行性和应用前景。

基于多粒度级联孤立森林算法的异常检测模型

孤立森林算法是基于隔离机制的异常检测算法,存在与轴平行的局部异常点无法检测、对高维数据异常点缺乏敏感性和稳定性等问题。针对这些问题,提出了基于随机超平面的隔离机制和多粒度扫描机制,随机超平面使用多个维度的线性组合简化数据模型的隔离边界,利用随机线性分类器的隔离边界能够检测更复杂的数据模式。同时,多粒度扫描机制利用滑动窗口的方式进行维度子采样,每一个维度子集均训练一个森林,多个森林集成投票决策,构造层次化集成学习异常检测模型。实验表明,改进的孤立森林算法对复杂异常数据模式有更好的稳健性,层次化集成学习模型提高了高维数据中异常检测的准确性和稳定性。

基于逆向计算的细粒度污点分析方法

精度是污点分析的核心考虑因素.目前的污点分析方法,包括比特级污点分析的研究中,细粒度逻辑语义会导致精度缺失问题,而精度缺失直接致使“过度污点”现象.本文讨论了现有污点分析算法的局限性,阐述了污点传播过程中产生“过度污点”现象的原因,并提出一种基于逆向计算的细粒度污点分析方法,通过规定逆向计算规则,考虑语句的语义逻辑,推算污点传播策略.对未混淆代码和混淆代码分别进行污点分析的实验结果表明,相比于传统的污点分析算法,基于逆向计算的污点分析算法对混淆代码能够减少50%的代码冗余,有效地避免了污点的过度传播.

自修复与阻燃功能一体化玄武岩纤维增强环氧树脂基复合材料的制备及性能

纤维增强环氧树脂基复合材料(FREPC)在实际应用中常因裂纹失效和燃烧破坏而受到限制。文中将自制的DA加合物(DOPO-FU-BMI)与糠胺(FA)配合,引入到环氧树脂DGEBA中,通过热压成型工艺制备了兼具自修复和阻燃双重功能的玄武岩纤维增强环氧树脂基复合材料。结果表明,DA加合物在复合材料中实现了均匀分布,提升了材料的热稳定性和玻璃化转变温度;复合材料通过动态可逆化学键的可逆Diels-Alder(DA)反应实现了裂纹的修复,当DA加合物质量分数为20%时,经2次“冲击-修复”循环后复合材料的强度保留率仍高达92.5%;同时,复合材料发挥了玄武岩纤维的阻燃特性优势,引入DA加合物后使其阻燃性能进一步增强,极限氧指数最高可达44.5%,较未改性复合材料提升25.4%。