基于MSCAU-Net的视网膜眼底图像的硬渗出液分割

硬渗出液是早期糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)的主要病症之一,在眼底图像中占据的像素点较少,其检测容易受视盘、软渗出液的干扰。针对这些问题,在U型网络(U-Net)结构的基础上,通过在编码器和解码器中融入残差模块和残差通道注意力模块学习硬渗出液的细微特征,在跳跃连接中加入一种新的多尺度通道注意力(multi-scale channel attention,MSCA)模块提升网络对稀疏小病灶的分割能力,提出了MSCA U-Net。基于超广角眼底图像数据集和印度糖尿病性视网膜病变图像数据集的实验结果表明,与其他基于卷积神经网络的图像分割方法相比,所提方法具有更高的硬渗出液分割精度。

基于高光谱指数分割的草莓硬度预测与研究

为了快速无损检测草莓硬度,连续5天采集了草莓高光谱数据和硬度信息,提出一种基于高光谱多指数阈值逐层分割的硬度预测方法。首先分析各组分(果肉、霉变果肉、草莓籽和萼片)的光谱反射率差异并确定特征波段,利用特征波段构建新的归一化特征指数,完成分割阈值的确定,采用逐层分割的方法以排除无关部分的干扰;通过连续投影算法、主成分分析法及2次组合降维来降低光谱信息冗余度并提取特征,利用随机森林与偏最小二乘法分别对原始光谱及降维后特征建立回归模型,并确立最佳预测模型;最后利用最佳预测模型对草莓果肉部分进行硬度拟合,得到硬度分布图像,实现了草莓硬度预测结果的直观显示。结果表明,基于2次降维建立的偏最小二乘模型效果最好,测试集和预测集的相关系数分别为0.9101和0.9099,测试集均方根误差为0.1344。该研究为草莓硬度的无损检测和显示提供了参考。

水性聚氨酯的合成及其结构生色织物的封装保护应用

为了提高光子晶体结构生色织物的结构稳定性,设计制备了一系列结构的聚碳酸酯型水性聚氨酯,并将其作为光子晶体结构生色织物的封装保护层以提高其结构稳定性。结果表明:亲水扩链剂含量对水性聚氨酯膜的亲疏水性影响较大;硬段含量对耐磨抗刮性能的影响最为显著。当R值为1.2,硬段质量分数为40%,亲水扩链剂质量分数为5%,所合成的聚碳酸酯型水性聚氨酯具有优异的柔韧性和耐磨抗刮性能。封装后的光子晶体结构生色织物具有鲜艳、明亮的结构色效果,且在多达40000次摩擦后仍无明显磨损,结构稳定性优异。

氢键/二硫键协同的室温修复聚氨酯的制备及性能研究

自修复材料作为一类新兴的智能材料,具有广泛的应用前景,然而此类材料难以兼具良好的力学性能与自修复能力。以聚四氢呋喃(PTMEG)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和双(4-羟苯基)二硫醚(4-HD)为扩链剂共同构成硬段,通过两步扩链反应制备了室温自修复聚氨酯(PUHD),并分别研究了单体配比与扩链剂的分子结构对PUHD的力学与自修复性能的影响。结果表明:当R值(R=[IPDI]/[PTMEG])为1.5时,PUHD的综合性能最佳,拉伸强度、断裂伸长率与韧性分别为7.53 MPa、1447.80%与31.98 MJ/m^(3)。PUHD-1.5具有良好的流变性能,在25与60℃下的特征弛豫时间分别为23.45与7.10 min,在25℃下修复6 h,断裂伸长率与拉伸强度的修复效率分别为95.29%和89.95%。扩链剂的分子结构对PUHD的自修复性能有显著影响,弱氢键作用与松散堆积的硬段有利于提高PUHD的自修复性能。

含双键的TMPME用量对水性聚氨酯性能的影响

采用聚丙二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、三羟甲基丙烷单烯丙基醚(TMPME)、2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)等原料合成了不同TMPME用量的水性聚氨酯(WPU);采用过硫酸铵(APS)引发TMPME中双键反应得到交联后的水性聚氨酯(Crosslinked WPU,CWPU)。考察TMPME用量对WPU和CWPU胶膜力学性能、耐水性及耐热性等的影响。结果表明:随着TMPME用量的增加,CWPU拉伸强度、形变回复率与接触角逐渐增加,断裂伸长率与吸水率逐渐降低。

高分段硬岩无切割井爆破拉槽试验研究

吴集铁矿(北段)采用高分段开采时,传统的切割井存在施工安全性差、周期长、成本高等缺点。结合矿体的特点,借鉴类似矿山成功经验,设计开展高分段硬岩中无切割井爆破拉槽试验。通过补偿空间理论计算论证了高分段硬岩开采时无切割井爆破拉槽的可行性,并进行了爆破工艺参数设计。试验结果表明:当分段高度为25 m时,中深孔施工精度难以控制,存在夹制作用大的问题,爆破失败风险较高;对于高分段硬岩的开采,无切割井爆破拉槽效果较差。试验结果可为类似矿山提供参考。

硬度试验在盾构管片螺栓质量检测中的应用研究

本文通过阐述硬度试验的作用,结合硬度试验与抗拉强度试验的对比分析,介绍了硬度试验在地铁建设领域中盾构隧道管片螺栓质量检测方面的应用研究。在建设工程实际应用中,硬度试验可以很好地保障盾构管片螺栓质量检测的真实性和有效性。

不同硬段结构的聚丁二烯聚氨酯弹性体的形态结构研究

用端羟基聚丁二烯 (HTPB,Mn=2 16 0 ,fn=2 .0 )作为软段 ,甲苯二异氰酸酯 (TDI) ,不同结构的二醇扩链剂为硬段 ,采用溶液二步法合成了不同硬段结构的聚丁二烯聚氨酯弹性体 ,用 TEM、SEM、WAXD、SAXA、DSC对聚合物进行了表征。结果表明 ,聚合物具有微相分离的结构特征 ,不同的溶剂对聚合物的形态有较大的影响。烷基扩链剂的链长对聚合物的结晶无影响 ,而缩二醇扩链剂的链长对聚合物的结晶有较大的影响。

硬段含量对热致形状记忆聚氨酯材料记忆性能的影响

以聚己二酸乙二醇酯二醇 (PEA)为软段、4,4’ -二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDI) 1,4 丁二醇 (BDO) 含环状结构的扩链剂DPA为硬段 ,采用一步聚合法制备了一种具有热致形状记忆功能的多嵌段聚氨酯弹性体。研究了其多次形变形状记忆恢复能力 ,并且用DSC分析不同硬段含量的热致记忆聚氨酯的热行为 。

软硬段对聚氨酯弹性体结构性能的影响

采用本体聚合和溶液聚合两种方法,合成了一系列用聚乙二酸丁二醇酯二醇作为软段的聚氨酯弹性体。研究了硬段含量和聚醚添加量对聚氨酯弹性体综合性能的影响。利用红外光谱、热分析、力学性能测试、记忆回弹性能和耐水解老化实验等测试手段对样品进行了表征与分析。结果表明：硬段质量含量为31%~35%时,材料的力学性能较优,形状回复率可以达到75%~85%;软段中聚醚添加量在4%~5%（占软段的质量分数）时,弹性体具有较好的力学性能和耐水解性能。

硬段结构对聚氨酯弹性体相容性及阻尼性能的影响

合成了一系列含有不同硬段的聚氨酯高聚物 ,并进行了其动态力学性能和热分析 (DSC)测试 ,结果表明在 PPO(Mn=2 0 0 0 ) - MDI- BDO体系中 ,硬段含量不影响 Tg。随着硬段合量的增加 ,tanδ峰值降低并呈线性关系。硬段分布对该聚氨酯体系的相容性及阻尼性能有较大影响。

水性聚氨酯硬段含量对其氢键相互作用及性能的影响

异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)作为硬段,合成了水性聚氨酯。研究了硬段含量(质量分数)对乳液稳定性、膜耐热和力学性能等的影响。当硬段质量分数低于26%时,乳液贮存稳定性较差。随着硬段含量增加,聚氨酯膜拉伸强度迅速增加,断裂伸长率略有降低;红外光谱显示,自由的N—H伸缩振动峰强度减弱,氢键化N—H的振动峰强度增加;同时C O伸缩振动峰整体向低波数方向移动,C O伸缩振动峰峰形有明显的变化;DSC测试在50～125℃出现明显的氢键解离现象,吸热峰增强,证实了氢键作用力随着硬段含量的增加逐渐增强。TG测试表明,水性聚氨酯硬段和软段分步解离,随着硬段含量的增加,硬段分解温度降低,水性聚氨酯耐热性能下降。

水性聚氨酯的硬段结晶与粘接性能

将HDI与IPDI按照不同的摩尔比混合后与PTMG-2000、1,4-BG、DMPA反应,制备了具有不同硬段规整度的系列水性聚氨酯;利用WXRD、DSC、FT-IR等研究了HDI对水性聚氨酯的硬段结晶性能的影响,分析了硬段结晶度与粘接性能之间的关系。结果表明,随着HDI/IPDI摩尔比的增加,水性聚氨酯分子链上氨基甲酸酯键之间氢键密度提高,硬段结晶性能也随之改善;对铝箔的初粘接强度显著增强,最终粘接强度可达8.5 MPa左右。

MDI与TDI封端聚酯预聚物和扩链剂间反应速率的研究

用ＦＴＩＲ法系统地研究了不同硬段结构对聚酯型聚氨酯扩链反应动力学的影响，结果显示：不同类型的二异氰酸酯ＭＤＩ和ＴＤＩ形成的ＮＣＯ封端的聚酯预聚体与二元胺（ＭＯＣＡ）和三元醇（ＴＭＰ）的扩链反应均为二级反应，由ＭＤＩ形成的ＮＣＯ封端的聚酯预聚体与胺或醇的扩链反应速度比ＴＤＩ类的要快，ＭＯＣＡ扩链比ＴＭＰ扩链反应活化能低。从基团反应活性对不同体系扩链反应速度的差别进行了讨论．

硬段组成对脂肪族水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为主要原料合成了水性聚氨酯乳液,并通过FT-IR、DSC、粒径分析表征手段,研究了硬段组成中HDI和IPDI的相对含量对乳液及成膜性能的影响。结果表明:随着HDI含量的增加,乳液粒径变大,粒径分布变窄,乳胶粒子的ξ电位变小,乳液稳定性变差,HDI含量的增加促使了软硬两相的结晶;HDI规整的线型结构提高了聚氨酯胶膜的柔韧性,随着HDI含量的增加,断裂伸长率增大,拉伸强度降低,吸水率降低,但在HDI含量过高时,增加了软硬两相的相容性,吸水率出现微弱的上升。

硬段阻燃改性水性聚氨酯的合成与性能

以二溴新戊二醇(DBNPG)为扩链剂,用硬段改性的方式将阻燃元素引入到水性聚氨酯中,合成出一系列不同改性程度的阻燃水性聚氨酯。用傅立叶红外光谱、核磁碳谱表征了合成产物;并用氧指数仪、TG热重分析仪、DSC差热分析仪对其进行研究。结果表明,15%(质量百分含量)DBNPG改性的水性聚氨酯氧指数已达29.6%;与未改性水性聚氨酯相比,其热稳定性提高;相分离程度随改性程度不同而规律性变化。

不同软段结构聚氨酯-酰亚胺嵌段共聚物的合成及热性能研究

用二步法合成了不同软段 (PPO ,PEG ,PEPA)聚氨酯 酰亚胺 (PUI)嵌段共聚物 ,FTIR光谱表征了所有合成PUI分子主链均含有酰亚胺链段 ,并研究了PUI嵌段共聚物的热性能受软段类型及长度的影响 .DSC研究表明聚酯型PUI的软硬段之间的相容性比聚醚型PUI好 ,随相同软段分子量的增加 ,PUI体系的软硬段兼容性变差 ,并显示了相分离的特征 ;热失重 (TGA)研究得出不同软段的PUI样品的热稳定性大小顺序为 :PEPA PUI >PEG PUI>PPO PUI ;动态力学 (DMTA)研究给出了所合成的PUI样品在 5 0～ 2 0 0℃范围内均出现了较长的模量平台显示出有较好的耐热性 。

硬段含量对嵌段聚脲结构与性能的影响

以端氨基聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I)、二乙基甲苯二胺(DETDA)为主要原料,制备了一组硬段含量不同的IPD I基聚脲。通过FT-IR、DSC、SEM以及拉伸等测试手段,研究了硬段含量对聚脲羰基氢键化程度、微观结构及其力学性能的影响。结果表明:随着硬段含量的增加,脲羰基氢键化程度增加;软段相的微相分离率降低,硬段有序程度增大。硬段含量为35%时材料的力学性能较佳。

GAP型含能热塑性聚氨酯弹性体热分解反应动力学研究

采用DSC、TG考察了可用于固体推进剂的GAP型热塑性聚氨酯弹性体(ETPUE)的热分解行为,并分别采用Kissinger方法和Ozawa方法计算了热分解反应的活化能Ea和指前因子lnA等动力学常数。结果表明,GAP型ETPUE的热分解分3个阶段:叠氮基团分解、硬段分解、软段主链分解。给出了放热阶段的热分解机理函数,并研究了硬段含量对热分解性能的影响。

不同软硬段比例可降解聚氨酯的合成与性能研究

以聚己内酯二醇为软段,赖氨酸二异氰酸乙酯为硬段,异山梨醇为扩链剂,采用本体聚合法合成了医用可降解的脂肪性聚氨酯.FTIR、1 H-NMR结果表明合成的聚合物的结构是典型PU的结构;GPC测试结果显示聚合物的数均分子量超过5万,分布指数为1.6～2.0,分子量分布较窄.聚合物中所含软硬段的比例对聚合物的性能有一定的影响,聚合物中硬段比例增加使聚合物的结晶度减小,从而使材料的拉伸强度和模量减小,材料亲水性变差.