微观表面形貌检测方法及其发展

零件表面的微观几何形貌在很大程度上影响着它的使用性能。本文论述了微观表面形貌检测方法的发展历史,分析了接触式和非接触式测量表面形貌的特点,重点阐述了常见的光学测量方法,并对其进行了比较。并重点分析了光学干涉法、触针法的基本特点。     

凸齿镇压器作业过程的运动学与动力学分析

[目的]基于理论推导建立凸齿镇压器作业过程中的运动学和动力学模型。[方法]根据运动学中刚体做平面运动的瞬心定理和牵连运动为平动时质点的加速度合成定理,建立凸齿镇压器在不同工作阶段的运动参数模型;根据动力学中的动量定理、动能定理和冲量定理,建立凸齿镇压器工作状态中所需牵引力、凸齿与地面作用瞬间产生的冲击力和冲击能的参数模型。[结果]凸齿镇压器作业过程中所需的牵引力随着凸齿镇压器的自身质量和滚动阻力系数的增加而增大,而凸齿镇压器转动惯量的增加会降低凸齿镇压器所需牵引力;冲击过程中,凸齿镇压器的牵引速度越大、质量和转动惯量越大、冲击时间越短,则冲击力越大;凸齿镇压器冲击土壤时的冲击能随着凸齿的转动惯量、质量和质心竖直向下移动距离的提高而增加,而随土壤的弹性系数与土壤的塑性变形量的增加而减小。[结论]建立了凸齿镇压器在不同工作状态下运动学及动力学模型,分析并揭示了凸齿镇压器结构参数与运动参数间的相互联系,探索了凸齿镇压器冲击土壤的特征规律,为设计和优化其结构参数和运动参数提供了理论依据。     

2种酶水解制备丝素肽的形貌结构与止血性能

分别采用碱性蛋白酶Alcalase、复合风味酶Flavourzyme水解丝素蛋白,再通过冷冻干燥制备出2种粉末状丝素肽止血材料。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、Zeta电位测试仪等对2种丝素肽止血材料的形貌结构进行测试和表征,通过体外凝血试验和建立大鼠肝脏止血模型对其止血性能进行测评。FTIR测试2种丝素肽的二级结构均为SilkⅠ构象;FESEM观察显示Alcalase酶解丝素肽的表面呈多孔状结构,Flavourzyme酶解丝素肽表面较平整;Zeta电位测试显示Alcalase酶解丝素肽的电势为-12.07 m V,Flavourzyme酶解丝素肽的电势为-3.11 m V。体外凝血试验表明Alcalase酶解丝素肽能明显提高血液的粘度和血小板粘附率,缩短体外凝血时间,这3项指标均优于Flavourzyme酶解丝素肽。利用大鼠肝脏止血模型测试2组丝素肽的止血性能都明显优于常规止血材料云南白药和明胶海绵,其中大鼠肝脏经Alcalase酶解丝素肽处理后的止血时间为89.23 s±3.56 s,出血量为0.41 g±0.03 g;大鼠肝脏经Flavourzyme酶解丝素肽处理后的止血时间为198.62 s±5.92 s,出血量为0.55 g±0.08 g。以上结果提示Alcalase酶解丝素肽有望开发成新型快速的止血材料。     

含沙水流中翼型空蚀磨损试验

模拟水力机械内部流动环境,在收缩－扩散型试验段中对翼型进行了空蚀、磨损及两者联合作用破坏试验,观测表面破坏微观形貌并测量破坏深度分布规律。空蚀形貌呈较为规则的近圆独立蚀坑,其分布较为随机。根据颗粒对表面作用的不同,磨损形貌表现为冲击、铲削、犁耕及切削等类型。在较高固相质量浓度下,联合作用破坏形貌大多在极端的角度(90°或0°)以颗粒磨损形式出现,其尺度特征在翼型表面随位置后移远大于磨损形貌,宏观破坏深度明显比单纯磨损大;而在低固相质量浓度下,微观形貌为空蚀磨损共存。     

5个园林树种滞尘能力与叶表形态及颗粒物粒径的关系

[目的 ]研究园林树种叶片滞尘能力与叶表结构及颗粒物特征的关系,为筛选优良园林绿化树种、提高植被的滞尘效应提供科学依据。[方法 ]以杭州市富阳区5个常见园林绿化树种(红花檵木、海桐、红叶石楠、桂花和香樟)为研究对象,分别在工业区、交通区和清洁区进行采样,采用质量差值法测定植物对不同粒径颗粒物的滞留能力,利用扫描电镜及能谱仪观测植物叶表面结构、颗粒物形貌特征及所含元素,分析叶片表面结构、颗粒物形态、粒径大小与植株滞尘能力的相互关系。[结果 ]在工业区中绿化树种对总颗粒物的滞留量大小为:红花檵木(7.36 g·m-2)桂花(6.53 g·m-2)海桐(6.44 g·m-2)红叶石楠(4.28 g·m-2)香樟(2.59 g·m-2),交通区和清洁区也呈现同样的规律。不同功能区绿化树种对PM10的总滞留量达11.34 g·m-2,不同树种的滞留能力依次为红花檵木、海桐、红叶石楠、桂花和香樟。不同功能区内绿化树种对颗粒物的滞留量呈现工业区交通区清洁区的趋势;植物叶片滞留的颗粒物形态可分为规则和不规则两类,常见球形、椭圆形、蓬松状聚合体、链状聚合体、不规则块状、不规则片状等。[结论 ]各功能区内,均以红花檵木的滞尘量最大,香樟的滞尘量最小;叶片滞留颗粒物中粗颗粒物占比大于细颗粒物;叶片滞留的颗粒物多为烟尘集合体和矿物颗粒。     

麦秆表面形貌及表面元素分析

利用光学显微镜和X射线光电子能谱仪对麦秆表面形貌及表面元素进行了分析研究。研究表明：麦秆横切面上有表皮组织、薄壁组织和维管组织3种组织；外表面壁上有长细胞、短细胞、栓质细胞、硅细胞和气孔器，外壁被强烈加厚，其不被叶鞘包围的部分有发达的角质层；内表面主要是薄壁细胞，这些细胞之间排列不是很紧密，也没有形成角质层。在麦秆的不同层面上，C元素含量由外及里逐渐降低；O元素、N元素含量由外及里逐渐升高；Si元素含量中间层最高。麦秆表面经过氩离子溅射后，由外及里，随着氩刻的加深，C含量呈现降低趋势，O、N、Si含量呈现升高趋势。由20℃到270℃的升温过程中，170℃是C、O元素含量的转折点，而N、Si元素含量在升温过程中变化幅度不是很大。     

石棉县大岗山水电站坝区断裂地质特征

大渡河大岗山水电站坝区断裂的发育和空间分布与辉绿岩脉关系密切,规模小,优势产状为南北走向、西倾、中-陡倾角,以脆性变形为主。通过石英形貌分析结果和电子自旋共振测年说明研究区内的断裂的主要活动时期是早更新世-晚上新世。     

褐腐初期南方松木材微观形貌与化学成分分析

  目的  探究褐腐初期,腐朽菌定植对木材颜色、微观形貌以及化学成分的影响,为进一步探究木材褐腐初期降解机理提供理论基础。  方法  对南方松边材进行不同时长的密黏褶菌腐朽处理,利用场发射扫描电子显微镜对腐朽材的微观结构进行表征,探究褐腐菌进入木材内部的通道。同时,利用色差仪、傅里叶红外光谱、X射线能谱表征木材在不同腐朽阶段的质量损失、颜色变化、化学成分、官能团变化和结晶度变化等。  结果  腐朽过程中木材明度降低,总色差增加,整体上有偏红褐色的趋势。菌丝通过射线薄壁细胞、纹孔和管胞等细胞结构进入木材内部,并于褐腐20 d内基本完成初期定植。褐腐初期质量损失主要是由半纤维素降解导致,而纤维素降解缓慢。此时,纤维素结晶区的晶格间距降低（3.962 ?）,相对结晶度增至最大（47.02%）,阻碍了对褐腐菌的降解,因而此后木材质量损失增速减缓。  结论  在南方松木材的褐腐初期,菌丝通过纹孔、射线薄壁细胞和管胞等结构进入木材,细胞壁中的半纤维素优先严重降解,结晶纤维素的晶格间距减小且相对结晶度增加,这一理论研究有助于进一步探究木材的初期褐腐降解机理,同时为木材防腐保护提供理论基础。      

油菜秸秆纤维对水泥胶砂孔隙特征的影响

为探究油菜秸秆纤维对硅酸盐水泥胶砂孔隙的影响及其作用机理,将处理后的油菜秸秆分别按照0、1%、2%、3%和4%质量分数的比例掺入水泥中,对不同秸秆纤维掺量水泥的标准稠度用水量及凝结时间进行测定,研究不同龄期（3、7、28 d）下油菜秸秆的掺量对水泥胶砂孔隙率和孔隙特征的影响。结果表明,随着油菜秸秆掺量的增加,水泥胶砂试块的表观密度逐渐减小,其中,当掺量为4%时,其表观密度相比基准组降低9.27%;当掺量为1%时,其孔径分布与基准组相近;当掺量为3%和4%时,两组的孔径分布相近,在龄期为28 d时,胶砂的有害孔占比分别为14.2%和15.4%,多害孔占比分别为24.15%和25.01%,与基准组相比,多害孔和有害孔增幅较大,均约为基准组的3.5倍。随着秸秆掺量的增加,水泥胶砂最可几孔径均减小;随着龄期的增加,水泥胶砂最可几孔径减小,多害孔及有害孔比例相对减少。显微形貌分析结果表明,油菜秸秆纤维掺量为1%时,与水泥界面粘接较好;掺量为3%和4%时,多害孔及有害孔增加,主要出现在秸秆纤维周围。     

木材锯切表面粗糙度二维分析与三维分析对比

使用传统的二维轮廓测定方法,测量木材锯切表面粗糙度准确度不高。利用三维表面轮廓成像技术测定木材锯切表面粗糙度,可获得较为准确的检测值和更真实的锯切表面微观形貌。