基于气象卫星对贵阳机场一次MCS过程识别研究

中尺度对流系统(MCS)常伴有冰雹、雷暴、龙卷等强烈的对流性灾害天气的产生,对飞行安全及航班准点率有严重影响,当飞机误入其中,对机体结构造成巨大损坏的同时对机组和乘客的人身安全造成威胁。本文研究基于葵花八号气象卫星的MCS识别,对贵阳机场2023年3月16日一次天气过程进行MCS识别,主要根据前人所改进的MCS识别标准,运用python对葵花八号静止气象卫星提供的数据实现计算机自动识别MCS,不仅可以降低由于人工识别带来的主观误差,还为气象工作人员对强对流天气的预报起到辅助作用。

基于MCS-51的高精度信号发生器设计与仿真验证

本文设计的信号发生器以MCS-51单片机为核心,辅助以按键电路、显示电路、数模转换电路,能够发出三角波、正弦波、方波、锯齿波四种波形。通过引入DAC0823芯片,将数字量和模拟量进行转换,使得信号发生器发出的波形的误差和噪声干扰更小,并简化了滤波过程。仿真过程中通过软件程序控制硬件电路,利用Keil仿真平台的元器件仿真功能和程序编辑功能将程序搭建好,然后一同放入Proteus仿真平台中,通过后者的元器件选择和参数调节功能将信号发生器的主控电路搭建完成。最后,利用模拟示波器得到了满足设计要求的波形,验证了信号发生器的性能。

一次梅雨锋特大暴雨中尺度气旋和MCS的分析

利用自动气象站、多普勒雷达、FY4A、ECMWF模式、NCEP再分析资料,对2020年7月17—19日特大暴雨过程进行分析。结果表明:特大暴雨出现在安徽大别山附近和庐江两地,是中尺度气旋扰动环境下准静止的中尺度对流系统(MCS)以及MCS中准静止的涡旋状单体所产生。特大暴雨在高能量、强不稳定背景下,由中部和东部的中尺度气旋传播所致。中尺度气旋传播过程中单体不断新生、合并增强且移动缓慢,配合急流、辐合、干侵入、垂直环流等因素对组织化的MCS发展演变起到相当作用。低层切变线南侧到华南的西南急流,将水汽输送到安徽并在此有强烈辐合;高空、低空和超低空都存在急流,高低空急流耦合加剧MCS的强烈发展;地面辐合线是前期MCS的触发机制,伴随干冷空气的入侵,加大了大气的斜压性和MCS的对流不稳定;梅雨锋南北两侧都有垂直环流圈,即对流与高空急流之间通过对流加热在高空急流入口处产生热成风调整,维持梅雨锋的发展演变,强的上升下沉运动促进MCS的加强和降水的连续发生;大别山地形抬升和上游狭管效应是两地特大暴雨诱因。

桂林“5·22”大暴雨的MCS特征及对短时强降雨的影响

利用常规观测资料、风云气象卫星四号A星(FY4A)资料、欧洲中期天气预报中心全球第五代大气再分析数据集(EAR5)以及桂林和柳州多普勒雷达资料,分析2023年5月22日桂林极端大暴雨过程的中尺度对流系统(MCS)特征及其对短时强降雨的影响。结果表明,此次过程降水时段集中、局地性强、极端性大,强降水时段与对流云团的强烈组织发展阶段基本一致。在“北槽南涡”的环流背景下,高原低涡东移及其切变线诱发MCS生成,地面冷空气和辐合线使其强烈发展。降水回波强度强,质心低,降水效率高,强回波柱在桂林市区维持。MCS具有低层正涡度、负散度,高层负涡度、正散度的垂直结构,上升速度大,利于发展维持。MCS发展前期对流有效位能(CAPE)值迅速增大,桂林处于有利的抬升环境中,大气可降水量峰值出现时间与强降水发生时间对应。

连翘脂素(PHI)对微囊藻毒素(MCs)所诱发大鳞副泥鳅肝脏损伤的保护作用

为探究连翘脂素(phillygenin,PHI)对亚慢性毒性浓度微囊藻毒素(microcystins,MCs)诱发的大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)肝脏损伤的保护作用,对体质量为(100.13±5.23)g的泥鳅腹腔注射剂量为17μg/kg(体质量,下同)MCs 1 d后,分别连续注射3 d不同剂量的PHI(累计剂量0.3、0.6、1.2、2.4 mg/kg),第6天时取泥鳅肝脏样品,比较肝脏组织病理、谷丙转氨酶(ALT)活性、氧化损伤相关指标[丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、谷胱甘肽还原酶(GR)]及炎性因子[白细胞介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)]水平变化。结果表明:MCs可诱导泥鳅肝脏组织发生病理损伤;与对照组相比,MCs组泥鳅ALT活性、MDA含量及IL-1β和TNF-α两种炎性因子水平均显著升高(P<0.05),3种抗氧化酶活性显著降低(P<0.05);与MCs组相比,注射PHI能减轻MCs诱发的泥鳅肝脏组织病理损伤,显著降低肝脏中ALT活性、MDA含量及IL-1β和TNF-α两种炎性因子水平(P<0.05),显著提高肝脏中SOD、GSH-PX和GR活性(除0.3 mg/kg PHI剂量组外)(P<0.05)。研究表明,PHI能够减轻MCs引起的泥鳅肝脏组织病理与生理功能损伤、氧化损伤和炎症反应,对MCs所致肝脏损伤具有保护作用。

江西省暖切变线暴雨及其过程中MCS统计分析

利用风云卫星TBB资料,对2012—2021年3—6月江西省暖切变线暴雨及其过程中生成的MCS进行了统计分析。结果表明:(1)暖切变线是低层影响江西省暴雨的重要天气系统之一,基本呈东西走向,多位于29°N~30°N附近。暖切变线暴雨有北多南少的特征,强降水主要发生在暖切变线南侧的西南急流中。(2)中尺度对流系统基本是由西向东移动发展的,6月最多,3月最少,以β尺度的MCS为主,MβCC是暖切变暴雨中最常见的中尺度对流系统。午后和夜间是MCS活动频繁、发展消亡的主要时间段,大部分MβCS在1~2 h左右就可以发展成熟,2 h内迅速减弱消亡,而MαCS生命史相对长一些。(3)鄱阳湖流域、罗霄山脉以及罗霄山脉东部的平原地区,是此类暴雨过程中MCS的主要生成区域,这些MCS东移至赣东北和赣中的东部地区达到成熟,其成熟位置对于预报此类暴雨的落区有一定的指示意义。

低体重女性单采献血者献血不良反应的应对措施——针对MCS^(+)血细胞分离机UPP程序

目的 降低低体重高血小板计数的女性献血者血小板采集过程中,献血不良反应的发生,提高献血者在血小板采集过程中的舒适度,增加重复献血者比例。方法 采取对照组(n=32)、观察组(n=18)对比方法,利用Mcs^(+)中的血液采集过程程序软件,寻找采集循环中可能引起献血不良反应的诱因,通过增加10%葡萄糖酸钙的口服次数,增加采集循环数,降低最后1个循环的峰值血浆量等改善措施,对比观察献血反应发生率是否减少。结果 每一循环的峰值血浆量能够体现影响诱因,两组人群对比后发现,观察组的献血者献血不良反应发生率为16.7%(3/18),对照组献血不良反应发生率为81.2%(26/32);观察组再次献血人数比例为77.7%(14/18),对照组的再次献血人数比例为31.2%(10/32),提高献血者献血满意度,可有效提高再次献血者比例。结论 低体重,高血小板计数的女性单采血小板献血者,应在采集过程中被给予更多的关怀,增加10%葡萄糖酸钙的口服次数,工作人员应主动增加一个采集循环,降低每个循环内献血者峰值血浆量的收集,并在有条件的情况下补充上盐水,可有效降低献血者献血反应的发生,提高献血者献血满意度,增加再次献血人群的比例。

基于AK-MCS法的新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠度分析

新能源汽车转向驱动桥半轴采用空心设计,与燃油汽车的结构形式有很大区别,针对电动汽车转向驱动桥空心半轴的最大等效应力与设计变量呈隐式复杂非线性关系的可靠度分析难题,文中通过将Kriging模型与蒙特卡洛(Monte Carlo Simulation,MCS)法相结合,提出了基于AK-MCS(Active Learning Kriging-Monte Carlo Simulation)法的新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠度分析方法。首先,采用Kriging代理模型构建新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴的最大等效应力的初始代理模型;其次,通过Kriging提供的学习函数和收敛准则逐步增加样本点,从而对初始最大等效应力的Kriging模型进行更新;最后,对更新后的Kriging代理模型计算新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴的可靠度。结果表明:与MCS方法相比,基于AK-MCS方法的可靠度分析在时间上缩短2000余倍;与Kriging+MCS方法相比,基于AK-MCS方法的可靠度分析误差减小了50%。由此验证了基于AK-MCS方法空心半轴可靠度分析的高效性和准确性,为电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠性的研究提供了理论依据,具有一定的工程意义。

基于单细胞测序数据分析养阴活胃合剂下调AQP3对MC细胞表型的影响及机制

目的 观察养阴活胃合剂对MC细胞(MNNG诱导人胃黏膜上皮细胞GES-1恶性转化)增殖、迁移、侵袭及凋亡的影响,探讨其下调AQP3抑制IL-10/JAK1/STAT3信号通路激活进而阻断或逆转慢性萎缩性胃炎(CAG)病变的作用机制。方法 选取GEO数据库中的CAG单细胞转录组测序数据,绘制数据的表达矩阵。采用R语言的Seurat 4.3.0包进行处理后分群绘制UMAP可视化图谱。将MC细胞分为养阴活胃合剂组(YYHWM组)、AQP3低表达慢病毒转染组(AQP3低表达组)、养阴活胃合剂+AQP3高表达慢病毒转染组(YYHWM+AQP3高表达组)并以MC细胞和正常人胃黏膜上皮细胞GES-1分别作为模型组(MC组)和空白对照组(Control组)。采用平板克隆、划痕实验、Transwell及流式细胞术检测细胞表型变化情况,采用ELISA检测细胞培养上清IL-10表达水平,Western blot检测酪氨酸激酶1(JAK1)、信号转导和转录激活因子3(STAT3)蛋白表达水平。结果 单细胞测序数据集分析显示AQP3在CAG样本及上皮细胞群中表达升高,AQP3可能通过IL-10抗炎性信号通路影响胃癌前病变病理进程。与MC组相比,AQP3低表达组和YYHWM组细胞侵袭、迁移、增殖能力减弱,凋亡率增加,细胞培养上清中的IL-10水平降低,细胞中JAK1、STAT3蛋白表达下调(P<0.05或P<0.01),YYHWM+AQP3高表达组差异均不显著(P>0.05)。结论 养阴活胃合剂可通过下调AQP3表达抑制IL-10/JAK1/STAT3信号通路激活进而减弱MC细胞侵袭、迁移及增殖能力,促进细胞凋亡进而阻断或逆转CAG病理进程。

基于混合蒙特卡洛/多项式混沌展开方法的多参数随机等离子体不确定性分析

多项式混沌展开(polynomial chaos expansion, PCE)方法对于分析随机等离子体电磁传播不确定性已经展示出了相当大的潜力。然而,由于构建多项式混沌模型的计算量随着不确定性输入维数的增加呈指数增长,数值模拟耗时长,导致“维数灾难”问题。因此,本文基于非侵入式多项式混沌(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)方法,采用混合蒙特卡洛(Monte Carlo, MC)/PCE方法研究了多层等离子体平板电子密度不确定性对透射系数的影响,并验证了所提出方法的实用性。与MC方法相比,本文方法可以大大加快仿真的速度,有效缓解了多项式展开项的数量随着随机变量维数的增加而快速增加的缺点,同时大大降低了MC方法的仿真次数,有利于电磁模型的多参数不确定性分析。

神光装置辐照腔体系统电磁脉冲的数值模拟

应用三维MC程序和PIC程序,对神光装置辐照下腔体内系统电磁脉冲(SGEMP)模型进行了耦合模拟。在半高宽为2.9 ns、平均能量为10.3 keV的轫致谱X射线点源辐照下,圆柱腔内电场最大值高达2 MV/m,以轴向电场为主;磁场最大值约为0.8×10^(-3)T,以角向磁场为主,电磁场最大值都集中在发射面附近,以脉冲直流场为主,交流辐射场幅度较小,约在kV/m量级。考察了注量对SGEMP效应的影响,注量越高,电场沿轴向变化越快,交流辐射场占比越大。

圣草素促进成骨细胞自噬减轻糖皮质激素诱导的细胞凋亡

背景:糖皮质激素诱导的骨质疏松症是系统性糖皮质激素治疗的常见并发症,主要表现为对成骨细胞的抑制作用。圣草素可抑制破骨细胞分化和卵巢切除术引起的骨质疏松,然而,圣草素是否调节糖皮质激素诱导的成骨细胞凋亡尚不清楚。目的:探究圣草素是否在地塞米松诱导的成骨细胞凋亡中发挥作用,及其潜在的作用机制。方法:采用不同浓度(0,0.5,1,2.5,5,10μmol/L)的圣草素或自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(5μmol/L)处理地塞米松预处理的成骨细胞MC3T3‐E1,然后用血红素加氧酶1的过表达载体(pcDNA-HMOX1)和空载体(pcDNA vector)转染MC3T3‐E1细胞。分别采用CCK-8和流式细胞术检测细胞活力和凋亡;采用ELISA检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3活性;采用Western blotting检测自噬相关蛋白LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、p62、Atg5和Atg12表达,凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2的表达,以及AMP蛋白激活激酶(AMPK)和p-AMPK蛋白表达。结果与结论:①低浓度的圣草素对MC3T3-E1细胞无毒性,且促进细胞增殖,并以剂量依赖性的方式促进自噬相关蛋白LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、p62、Atg5和Atg12表达,降低半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3活性,抑制Bax蛋白表达,促进Bcl-2蛋白表达,减少地塞米松诱导的MC3T3-E1细胞凋亡;②此外圣草素可显著促进成骨细胞中血红素加氧酶1的表达;过表达血红素加氧酶1促进AMPK磷酸化,激活自噬,抑制地塞米松诱导的成骨细胞凋亡;③而3-甲基腺嘌呤处理抵消了血红素加氧酶1过表达对MC3T3-E1细胞的影响;④提示低浓度圣草素对成骨细胞无毒性,可以通过上调血红素加氧酶1的表达激活AMPK信号通路,从而促进自噬,抑制地塞米松诱导的成骨细胞凋亡;圣草素具有治疗糖皮质激素诱导骨质疏松症的巨大潜力。

负载纳米钽的液晶显示光固化聚乳酸支架制备及促成骨性能

背景:聚乳酸因具有良好的生物相容性和可控的降解速率在生物医学工程中得到了广泛应用,然而存在机械强度低和生物活性不足等缺陷,限制了其在骨组织工程中的进一步应用。目的:构建聚乳酸/聚多巴胺/钽(PLA/PDA/Ta)骨组织工程支架,探究其生物安全性和体外促成骨性能。方法:利用液晶显示光固化技术制备具有多孔结构的聚乳酸(PLA)支架,将PLA支架分别浸泡在多巴胺溶液与多巴胺-纳米钽混合溶液中分别制备聚乳酸/聚多巴胺(PLA/PDA)支架、PLA/PDA/Ta支架,表征支架的微观形貌与水接触角。将MC3T3-E1细胞分别与PLA、PLA/PDA、PLA/PDA/Ta支架共培养,进行CCK-8检测与活/死细胞染色;成骨诱导分化后,进行碱性磷酸酶、茜素红染色及成骨基因检测。结果与结论:①扫描电镜下可见3种支架均具有互连的多孔三维结构,平均孔径为200μm;PLA/PDA/Ta支架的水接触角低于PLA、PLA/PDA支架(P<0.05);②CCK-8检测显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞的增殖(P<0.05);活/死细胞染色显示3组细胞增殖良好;③碱性磷酸酶与茜素红染色显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞碱性磷酸酶的表达与矿化结节形成;RT-qPCR检测显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞骨形态发生蛋白、Runx-2及Ⅰ型胶原mRNA的表达(P<0.05,P<0.01);④结果表明,PLA/PDA/Ta支架具有优异的促细胞增殖与成骨活性。

结合时空特征的多传感器刀具磨损监测

针对传统深度学习方法监测刀具磨损状况时,相关特征提取繁琐,数据隐含信息提取不全面导致识别精度较低等问题,提出了结合时空特征的多传感器刀具磨损监测模型。首先,将不同传感器采集的波形信号经简单预处理后作为输入,再使用多通道1D卷积神经网络(MC-1DCNN)提取输入数据的空间特征;然后,利用双向长短时记忆网络(BiLSTM)提取时序特征;最终,由全连接层和Softmax层对特征进行分类。仿真结果表明,监测模型流程简单、识别准确率高,具备较强的可适用性。

基于Wnt/β-连环蛋白通路探究金天格对肿瘤坏死因子-α诱导的小鼠MC3T3E1细胞生物学功能的影响实验研究

目的:探讨金天格通过调节Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)通路对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导的小鼠成骨细胞(MC3T3E1)细胞生物学功能的影响。方法:体外培养MC3T3E1细胞,分为对照组、TNF-α组(50 ng/ml TNF-α)、L-金天格组(50 ng/ml TNF-α+10^(-6) g/L金天格)、M-金天格组(50 ng/ml TNF-α+10-5 g/L金天格)、H-金天格组(50 ng/ml TNF-α+10^(-4) g/L金天格)、Dickkopf-1(DKK-1)组(50 ng/ml TNF-α+10 ng/ml Wnt/β-catenin通路抑制剂DKK-1)、H-金天格+LiCl组(50 ng/ml TNF-α+10^(-4) g/L金天格+20μmol/L Wnt/β-catenin通路激活剂LiCl)。用CCK-8试剂盒对细胞活性进行检测,用流式细胞仪对细胞凋亡情况进行检测,用酶联免疫吸附试验对细胞白细胞介素-1β(IL-1β)和IL-6水平进行检测,用Western blot对细胞凋亡相关蛋白及Wnt/β-catenin信号通路蛋白表达情况进行检测。结果:与对照组比较,TNF-α组细胞活性、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、细胞程序性死亡配体-1(PD-L1)蛋白表达降低,细胞凋亡率、IL-1β、IL-6水平以及B细胞淋巴瘤(Bax)、β-catenin、转录因子7样2(TCF7L2)、细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)蛋白表达升高(均P<0.05)。与TNF-α组比较,L-金天格组、M-金天格组、H-金天格组、DKK-1组细胞活性及Bcl-2、PD-L1蛋白表达升高,细胞凋亡率、IL-1β、IL-6水平以及Bax、β-catenin、TCF7L2、Cyclin D1蛋白表达降低(均P<0.05)。与H-金天格组比较,H-金天格+LiCl组细胞活性及Bcl-2、PD-L1蛋白表达降低,细胞凋亡率、IL-1β、IL-6水平以及Bax、β-catenin、TCF7L2、Cyclin D1蛋白表达升高(均P<0.05)。结论:金天格可能通过抑制Wnt/β-catenin通路减轻TNF-α诱导的MC3T3E1细胞损伤。

龙血素B通过P38MAPK信号通路调控MC3T3-E1成骨分化和骨形成的机制

目的:探究龙血素B对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1细胞)成骨分化和骨形成的影响以及其通过P38MAPK信号通路调控成骨分化和骨形成的机制。方法:培养MC3T3-E1细胞,加入不同浓度(0、15、30、60、90、120μmol/L)龙血素B,采用CCK8法和流式细胞术(FCM)检测不同时间(24h、48h、72h)MC3T3-E1细胞增殖能力和凋亡情况,确定龙血素B促MC3T3-E1细胞成骨最佳的药物浓度及作用时间。培养MC3T3-E1细胞并分为空白组(不作干预),龙血素B组(加入龙血素B共培养),龙血素B+阻断剂组(加入龙血素B和P38抑制剂SB203580共培养),进行干预实验;采用碱性磷酸酶(ALP)活性检测试剂盒测定各组细胞ALP活性,qRT-PCR法检测各组细胞骨桥蛋白(OPN)基因、骨钙素(OCN)基因、骨唾液蛋白(BSP)基因表达水平,茜素红染色法观察各组细胞骨形成能力。结果:龙血素B可促进MC3T3-E1细胞增殖并抑制其凋亡,效果与浓度和干预时间相关,在90μmol/L浓度下干预48h促MC3T3-E1细胞生长作用最强;干预结束后第1、3、5天,龙血素B组细胞ALP活性较空白组升高,龙血素B+阻断剂组细胞ALP活性较龙血素B组降低(P<0.05);龙血素B组细胞OPN、OCN、BSP基因表达水平较空白组升高,龙血素B+阻断剂组细胞OPN、OCN、BSP基因表达水平较龙血素B组降低(P<0.05);干预结束后第21天,龙血素B组细胞钙化结节区域面积较空白组增大,龙血素B+阻断剂组细胞钙化结节区域面积较龙血素B组减小(P<0.05)。结论:龙血素B可提高MC3T3-E1细胞增殖活性,并通过激活P38MAPK信号通路促进MC3T3-E1细胞成骨分化和骨形成。

去中心化移动群智感知系统中可靠和高效的数据交易

移动群智感知(mobile crowd sensing,MCS)系统提供了充分利用人群智慧的机会,具有部署成本低、空间覆盖范围广等优点。由于中央服务器可能存在的故障或风险问题,该研究以分散的方式构建具有不可信参与者的高效MCS系统。基于分布式拍卖过程和区块链系统,提出一种高效实用的去中心化MCS系统。该方法通过一个中立、公开和可信的平台,实现了满足个人理性和保护个人隐私的最优社会利益。理论分析和数值实验均证实该方法的有效性。

基于静止卫星红外云图的MCS自动识别与追踪

由于缺乏成熟的中尺度对流系统(MCS)自动追踪工具,使基于静止卫星红外云图的MCS研究的深度和广度受到制约。手工目测法识别追踪MCS,工作量大且容易造成误差,无法用于长时间序列卫星云图的MCS普查。该文结合我国中尺度对流天气的特点,在重新定义MCS云团识别标准的基础上,给出了一种基于图像处理和时间序列分析技术的MCS自动识别、存储、追踪和时间序列特征统计方法。通过对2003年淮河大水期间连续时次卫星云图的MCS自动识别、追踪和特征统计,对该方法的应用效果进行了检验,结果表明:该方法不仅能对每个时次的MCS进行快速识别,同时也能对多时次的MCS进行有效追踪。

湖北省极端短时强降水MCS类型及特征分析

重点利用新一代天气雷达、常规探空和地面中尺度观测等资料,在详细分析湖北省2008-2015年62例极端短时强降水中尺度对流系统演变过程的雷达回波特征基础上,研究归纳了湖北省6类极端短时强降水MCS模态,其中包括4类线状(尾随层状云、平行层状云、后向扩建类、邻近层状云类)和2类非线状(涡旋状类和层状云环绕类)MCS模态。初步研究表明:(1)4类线状MCS的模态和环境风相对对流线分量的垂直分布与早期的研究结果基本一致。(2)非线状的涡旋状类MCS模态典型特征是大范围层状云降水包裹着螺旋式涡旋对流回波带,多形成于西南涡前切变线附近,主要与西南涡前鄂西山地平原过渡带边界层中尺度涡旋系统的触发和组织有关。(3)湖北省后向扩建类MCS常出现在山脉迎风坡一侧,与中尺度地形对冷池的阻挡、冷池对MCS的组织作用等有关。(4)涡旋状MCS持续时间较长、范围较大,而层状云环绕类MCS维持时间较短。

短切碳纤维增强MC尼龙复合材料的制备与性能

MC尼龙是一种已得到广泛应用的重要的工程塑料,但存在尺寸稳定性较差、热稳定性不高和重载下强度欠佳等缺点。本研究采用短切碳纤维(SCF)作为改性剂,探索研究了SCF/MC尼龙复合材料的制备工艺,研究了不同的SCF含量对复合材料密度、转化率、机械性能、摩擦性能及结晶度的影响。结果表明:在0~20%SCF含量范围内,复合材料的密度及拉伸强度表现为先增大后减少;转化率和冲击强度为20%SCF复合材料最为突出;而摩擦系数、磨损量在加入SCF后呈现先减少后增加的趋势。在10%SCF含量时,材料表现出较好的摩擦性能,同时结晶温度增大到182.95℃,结晶度为35.57%。研究结果证实通过添加适当比例的SCF改性剂可以有效改善MC尼龙的性能,这为进一步开发满足某些特殊螺旋传动下的新型复合材料做了有益尝试。