基于LabVIEW和Web服务器的光纤气体传感器监控系统

光纤气体传感器作为本质安全的传感器,具有其独特的优势。传感器的光谱信号解调及数据远程传输是该传感器实用化的基础。基于Lab VIEW和Web服务器开发了一套光纤气体传感器的监控系统,实现了用户管理,传感器光谱信号采集、处理及气体浓度的信号解调等功能,并通过开发Web服务器实现了数据的远程监控。该系统为光纤气体传感器信号解调及工业现场远程实时监测和数据远程传输提出了一种实用方法。

基于嵌入式Web的光纤收发器网管系统设计

针对传统光纤收发器网络管理方式的缺陷,设计了一种基于ARM和Linux平台以实现内嵌Web服务器的网管系统,该系统将ARM嵌入式应用系统与Internet结合,通过向内嵌的Web服务器中添加嵌入式网关接口CGI程序等手段,用户可以通过Internet直接访问和控制远端的光纤收发器,而不再需要使用专业系统.实验表明,该设计达到了预期目标,满足了远程实时网管的要求,从而较好地解决了光纤收发器网管方式的不通用性和不便捷的问题.

LLDPE/碳纤维网复合膜的制备及性能

为了提高线型低密度聚乙烯(LLDPE)的拉伸强度和模量,将碳纤维(CF)梳理成均匀的碳纤维网,将其作为增强材料与LLDPE复合制备LLDPE/CF复合膜,综合利用热失重分析(TG)、扫描示差量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)及拉伸测试等手段分析碳纤维网含量对复合膜结构及性能的影响。结果表明:与LLDPE膜相比,LLDPE/CF复合膜的拉伸强度和杨氏模量显著提高并随碳纤维网含量增加而增大,当碳纤维网质量分数仅为1%时,拉伸强度从10.6MPa提高到28.7MPa,提高了171%,杨氏模量由75MPa增大到1119MPa,约提高到原来的15倍;碳纤维网的引入有利于LLDPE/CF复合膜热稳定性能的提高,当碳纤维网含量仅为1%时,LLDPE/CF的初始热分解温度和最大热分解速率温度与LLDPE相比分别提高了21℃和11℃;碳纤维网的引入促进了LLDPE分子链的结晶,使LLDPE/CF复合膜的结晶度增大,有利于拉伸强度和模量提高;SEM结果显示碳纤维网与LLDPE基体间的界面结合较强,有利于力学性能的提高。研究成果可为高性能聚合物/碳纤维复合材料的制备提供实验依据和理论指导价值。

基于PET-CNT自感应复合纤网插层的玻璃纤维增强复合材料层间增韧-结构监测一体化响应

为了避免玻璃纤维增强复合材料(GFRC)在服役过程中由于局部分层损伤造成灾难性整体失效,采用高孔隙率、薄型聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非织造纤网构筑PET-碳纳米管(CNT)自感应复合纤网插层,再将插层嵌入玻纤增强体层间一体成型,在改善GFRC层间性能的同时,对其结构健康状态进行原位、实时、在线的无损监测。结果表明:PET-CNT复合纤网改性GFRC的起始断裂韧性和扩展断裂韧性分别提高了86%和48%,有效提升了GFRC的I型层间断裂韧性。另外,在裂纹扩展阶段,PET-CNT复合纤网插层的电阻变化率增益因子高达270%,表现出了极高的层间裂纹监测敏感性。研究结果为提升GFRC力学性能并实现结构健康监测提供了一种集成结构增韧-监测功能一体化的新型非织造复合纤网插层,也为提升GFRC全寿命周期稳健性提供了一种结构优化方法。

基于自感应复合纤网的真空树脂传递模塑成型固化过程原位监测

为了实现对复合材料加工固化全过程的原位、实时在线监测,以高孔隙率玻璃纤维非织造布为传感骨架、多壁碳纳米管(MWCNT)为导电纳米颗粒,采用超声雾化喷涂工艺,构建了一种高扩展的压阻型CNT非织造复合纤网(C-GNS)。在复合材料真空辅助树脂传递模塑(VARTM)成型固化过程中,实时采集C-GNS的电阻响应并建立其与树脂基体固化行为之间的量化关系。结果表明:该复合纤网具有缠结、松散的多孔网络结构,能与树脂充分浸渍,并实现对树脂固化过程的关键相转变点(固化起始点、凝胶点、完全固化)精准高效地原位监测,C-GNS的过程电阻增益因子达80%。研究结果为复合材料VARTM成型加工制造提供了一种有效的固化监测手段,进一步拓展了自感应非织造复合材料的多功能应用。

棉网喷染无水色纺关键技术

对梳棉喷染无水色纺纱线关键技术的可行性进行分析并进行研发验证。实践证明:通过对梳棉/喷染装备的设计研发,配置合适的雾化装置、烘干装置和有机溶剂回收装置,并通过对纺纱工艺流程的再造,采用蒸纱方式对无水色纺纱线进行固色,同时对纺纱工艺参数、纺纱专件、专件清洁方式等进行优化调整,实现了棉网喷染无水色纺普梳全棉18.5 tex纱线的生产,并且成纱指标、产品色牢度均达到了预期的开发效果。棉网喷染无水色纺纱线可满足客户对浅色系、花式风格产品的应用需求。

针刺炭布／网胎复合织物中的纤维转移和损伤研究

将T-300炭纤维平纹布和聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维网胎预复合后,使用15×16×36×3C222G73012型刺针,接力层叠针刺制备炭布/网胎复合织物。通过SEM研究了刺针对纤维的转移作用及损伤情况。结果表明,网胎纤维在刺针倒钩带动下,沿垂直方向转移后,以"销钉"作用形成"板钉"状网络结构,和平面织物一起构成复合织物的准三维网络结构;在针刺过程中,刺针对网胎和炭布纤维造成不同程度的损伤,特别是炭布纤维的损伤造成平面内强度的大幅度降低,在针刺密度为8针/cm2,针刺深度为12mm的情况下,炭布拉伸强力经向从2140N下降为1440N,纬向从1970N下降为1280N。损伤的炭布纤维在z向基本无转移增强作用。

应用粗糙集和支持向量机的熔喷非织造布过滤性能预测

为预测熔喷非织造布的过滤性能,提出基于属性约简和支持向量机的预测方法。运用粗糙集理论在ROSETTA环境下对含有9个参数的熔喷非织造纤网结构参数全集进行约简,得到6个各含3个参数的约简集。分别将参数全集及各个约简集作为输入建立基于支持向量机(SVM)和BP神经网络(BP-ANN)的28个过滤性能预测模型,运用交叉验证法进行模型结构参数优化。结果表明:以含厚度、纤维直径和孔径的约简集为输入,基于SVM模型预测准确度最高;其对过滤效率和过滤阻力的预测精度均超过98%,且CV值均小于2%,表明这3个参数是影响熔喷非织造布过滤性能的核心要素;基于SVM模型的预测准确度总体优于基于BP-ANN模型的。

基于Abaqus/Python的梳理纤维网三维建模

为进行三维针刺成型数值模拟及其复合材料性能有限元分析,提出基于Abaqus/Python的梳理纤维网三维建模方法,即纤维分层生长和纤维一次整体物理沉积方法。在初始平面内基于准直线纤维、大弯曲纤维杆单元链模型,自由生长生成纤维;通过移动、旋转将纤维定位至空间非重叠平面上;纤维有限元网格实现自动划分,同时对纤维的材料属性进行自动赋予;所有纤维在重力作用下,实现一次性沉积成型,构建梳理纤维网三维模型。研究结果表明:基于Abaqus/Python的梳理纤维网三维建模方法能够满足单一纤维和多种混杂纤维网三维建模的要求;通过控制压板压力可以有效控制纤维网的厚度和体积分数,纤维整体一次性沉积后的纤维网厚度为0.35 mm,体积分数为2.37%;纤维取向主要分布在75°~105°区间,整体趋势表现为正态分布,与实际梳理纤维网统计结果一致,说明建模结果准确可行。

低熔点共聚酯流变性能研究

在固态胶粘剂中使用非织造网膜材料作胶粘剂是一种较新的概念,低熔点共聚酯网膜材料是用熔喷非织造技术将低熔点共聚酯加工成面密度合适的网膜材料。主要研究了低熔点共聚酯的流变性能,为其熔喷非织造加工提供理论依据。

俯卧位碳纤维腹板加热塑膜固定技术在直肠癌放疗中的临床应用

目的探讨俯卧位碳纤维腹板加热塑膜固定技术对直肠癌患者放疗摆位重复性的影响及对危及器官的保护作用。方法选择直肠癌术后患者50例作为研究对象,采用抽签法随机分为两组,每组25例。观察组患者行俯卧位碳纤维腹板加热塑膜固定三维适形调强放疗(IMRT),对照组行仰卧位加热塑体膜固定IMRT。比较两组患者计划靶区(PTV)平均剂量(Dmean)和总体积(VT)、小肠和膀胱照射剂量和体积;比较两组患者的摆位误差及急性放射反应发生情况。结果两组患者PTV的VT和Dmean比较、小肠和膀胱的VT比较差异无统计学意义(P>0.05);观察组患者小肠和膀胱的照射体积和Dmean显著低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组患者头-脚、左-右及前-后方向位移误差比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组患者治疗期间和治疗后胃肠道反应和泌尿系反应严重程度显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论将俯卧位碳纤维腹板加热塑膜固定技术应用于直肠癌根治术后放疗能保证放疗疗效,保护小肠和膀胱等危及器官,摆位重复性良好,安全性高。

活性炭纤维毡电极的电容脱盐性能研究

采用活性炭纤维毡作为自支撑电极材料,组装成电容器进行恒流充放电脱盐测试。循环伏安证明电容器具有理想的双电层电容特性。分别考察了目标电压、充电电流密度对活性炭纤维脱盐性能和电流效率的影响。结果表明,随着电压的升高,脱盐量增加,电流效率先增加后降低;当电流密度过低,脱盐产率太低,而过高的电流密度会导致脱盐量及电流效率的下降。电极表面的pH变化研究证明,随着电压的升高,电极表面碱化严重。

熔喷/干法纤网在线复合汽车吸音棉的生产工艺

为了实现熔喷/干法纤网复合汽车吸音棉的在线生产,以开发300 g/m2的复合吸音棉为例,对熔喷工艺、干法纤网工艺以及熔喷/干法纤网在线复合等内容进行了分析介绍。结果表明:采用熔融指数150 g/min的聚丙烯切片,并控制好模头温度、热空气喷射角、热空气压力、接收距离等熔喷工艺参数,采用纤度为3.3 dtex的三维卷曲涤纶中空短纤维和阻燃涤纶短纤维组成的干法纤网,纤网加入熔喷丝的角度在75～83°之间时,能够得到较好的复合吸音棉材料。

炭纤维网布/螺旋碳纤维复合材料制备及电磁性能研究

以炭纤维网布为基体,通过电镀工艺在炭纤维网布上形成Ni催化剂膜,采用化学气相沉积方法原位合成炭纤维网布/螺旋纳米碳纤维复合材料,采用扫描电镜(SEM)、Raman光谱和X射线衍射仪(XRD)对生长的螺旋纳米碳纤维的形态和结构进行表征。考察主要反应因素—温度对螺旋纳米碳纤维生长的影响,并就生长过程进行了讨论;对其制备出的炭纤维网布/螺旋纳米碳纤维复合材料在8.2～12.4GHz频段的电磁性能进行分析,考察其吸波性能。结果表明制备出的炭纤维网布/螺旋纳米碳纤维复合材料比单一的螺旋纳米碳纤维具有更高的电磁损耗角正切,电损耗正切值由0.7提高到3.8,表明复合材料具有较好的吸波性能。

聚偏氟乙烯纤维网的制备及性能表征

探讨二甲基甲酰胺/丙酮的质量比对所制备聚偏氟乙烯纤维网物理性能的影响。采用静电纺丝工艺制备聚偏氟乙烯纤维网,并测试其微观形貌、结晶度、热性能、防紫外线性能、强伸性能和透气性能。结果表明:二甲基甲酰胺/丙酮为10/0时,形成致密无孔的聚偏氟乙烯膜;随着混合溶剂中丙酮含量的增加,形成具有孔隙的聚偏氟乙烯纤维网,且纤维网的防紫外线性能、透气性能以及热稳定性能显著提高;当二甲基甲酰胺/丙酮为0/10时,无法成网;当二甲基甲酰胺/丙酮为7/3时,聚偏氟乙烯纤维网拥有高的结晶度、强力。认为:在聚偏氟乙烯纤维网的实际应用过程中,可根据不同的性能需求来选择合适的溶剂配比。

秸秆纤维气流成网过程中工艺参数的影响

采用气流成网技术将稻草纤维制成纤维网 ,在成形过程中对气流和喂给量两个工艺参数进行了试验 ,研究和评价了这两个参数对成形过程中稻草纤维脱落以及最终纤维网的质量均匀度偏差的影响。

秸秆纤维基植物栽培毡的性能研究

简要叙述了稻草秸秆作为原料生产毡状材料的成型过程 ,从植物生长必需的水、肥、气三要素对稻草型纤维毡的化学性能和物理性能进行了研究 ,说明其作为植物栽培基的可行性。

Lyocell熔喷非织造布纤网结构及纤维直径的研究

以纤维素/NMMO/水溶液为原料,制备了Lyocell熔喷非织造布。采用扫描电子显微镜分析了该熔喷纤网的形态结构,并研究了成网方式、气流初始温度及模头温度等对纤维形貌及直径的影响。结果表明,Lyocell熔喷纤网呈三维网状结构,存在"shots"、纤维间的融合与枝化现象,且得到的熔喷Lyocell纤维具有光滑的表面;成网方式和气流初始温度显著地影响熔喷Lyocell纤维的形貌;在一定的温度范围内,提高气流初始温度和模头温度,都能制备更细的熔喷Lyocell纤维。

纺粘法非织造布生产技术现状及发展趋势

纺粘非织造布是将化纤的纺丝和非织造布的成网、固化技术相结合的工艺技术。近几年,纺粘法非织造布的生产技术得到了长足的进步,一些新技术的应用也为纺粘法产品的发展开拓了新的空间。文章介绍了国内外纺粘法非织造技术的现状,分析了国内外的差距,并指出了纺粘技术的发展趋势。

非木纤维纸浆的抄造性能研究

非木纤维纸浆的抄造特性，是制约进一步开发利用非木纤维资源制浆造纸的原因之一．本研究以红麻杆、甘蔗渣、毛竹和芦苇等非木纤维原料为研究对象，从湿纸幅强度、湿纸幅粘附力和纸浆滤水性能等三个方面，较全面地分析了非木纤维纸浆的抄造特性；提出了用Ａ／Ｓ比概念描述湿纸幅特性的新观点，并对用ＳＦＲ和ＤＡＳ指数等描述纸浆的滤水性能进行了探讨．