【摘 要】
：
海带是一种可以食用的海洋植物,其天然的生物形态和表面结构,决定海带可以扎根海床,在礁石和洋流中稳定生长,这在很大程度上和海带的表面特性有关,研究表明在海带的表面具有一层生物质亲水层,可以在很大程度上减少固/液界面的摩擦阻力,从而减少洋流对海带根系的影响,稳定海带生长。随着人类海洋活动的增加,以及竞技体育的发展,越来越多的地方需要新型潜水装备及游泳服装,如何降低潜水装备或游泳服装在水中的摩擦阻力,降
论文部分内容阅读
海带是一种可以食用的海洋植物,其天然的生物形态和表面结构,决定海带可以扎根海床,在礁石和洋流中稳定生长,这在很大程度上和海带的表面特性有关,研究表明在海带的表面具有一层生物质亲水层,可以在很大程度上减少固/液界面的摩擦阻力,从而减少洋流对海带根系的影响,稳定海带生长。随着人类海洋活动的增加,以及竞技体育的发展,越来越多的地方需要新型潜水装备及游泳服装,如何降低潜水装备或游泳服装在水中的摩擦阻力,降低使用者的体能消耗、提高竞赛速度,是一个有趣的研究话题。本文以涤纶纤维机织物为基材,以三种不饱和单体丙烯酰胺（AAM）、丙烯酸（AAC）、N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAM）为原料,以实验室合成的不饱和双键化合物为织物预处理剂,采用紫外光表面接枝的方法在PET织物表面构建仿海带低摩擦系数水凝胶层,对PET织物接枝前后的理化性质进行表征,研究不同条件对水凝胶减阻性能的影响,以期制备性能优异的水下表面减阻纺织面料。本文的主要研究内容及主要结论如下:（1）丙烯酸间苯二酚二缩水甘油酯的合成及其在PET织物表面的引入。采用丙烯酸与RGDE为原料,通过开环反应得到了含有不饱和双键的丙烯酸间苯二酚二缩水甘油酯。采用轧烘培工艺将该不饱和双键改性剂整理到PET织物表面,以期在PET织物表面引入不饱和双键基团,为后面PET织物表面的紫外光接枝水凝胶提供反应位点。PET织物高温热处理的最佳工艺为:丙烯酸间苯二酚二缩水甘油酯浓度为10%时,焙烘时间4分钟,焙烘温度130℃。（2）PET织物表面水凝胶层的紫外光构建。在紫外光照射条件下将三种不饱和单体丙烯酰胺（AAM）、丙烯酸（AAC）、N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAM）水凝胶层接枝到预处理后的PET织物表面。红外光谱测试表明单体AAM、AAC及NIPAAM都成功与织物表面形成接枝;通过扫描电镜分析可以看出织物表面水凝胶层均具有丰富的三维网络孔状结构,超景深3D光学显微镜可以看出水凝胶层呈均匀光滑透明的状态,水凝胶层下面的织物组织纹理清晰可见。UV光接枝的最佳工艺为:单体浓度为10%、光引发剂1173浓度为1.2%的混合溶液中紫外光照射25分钟可以获得最大表面接枝率。本文探究了交联剂浓度对织物表面水凝胶层的表面形貌及溶胀性能的影响,结果表示:PAAM、PAAC、PNIPAAM水凝胶层吸水溶胀性能总体随着交联剂浓度的增大而减小,三维网络孔状结构逐渐变小,孔壁由薄变厚。本文探究了温度、溶液环境对水凝胶层吸水性能的影响,结果表明:PAAM与PAAC水凝胶层随着温度的升高溶胀性逐渐增大,而PNIPAAM水凝胶层的溶胀率由于其温度敏感性随着温度升高而逐渐变小。PAAC水凝胶层的溶胀性能随离子强度增加而显著减小,PAAM和PNIPAAM水凝胶层溶胀性受外界离子强度的影响较小。探究了海带的动态吸水性与表面形貌,结果表明海带具有极高的溶胀性能,20分钟即可达到600%的溶胀率;海带表面具有微纳复合结构的粗糙状态,内部为复杂的多孔结构,孔洞大约50μm,大于织物表面接枝的水凝胶层。（3）织物表面接枝的水凝胶层牢固,网络结构稳定。本文采用旋转流变仪测试不同条件下织物表面水凝胶层的摩擦系数,分析影响水凝胶界面摩擦行为的因素,结论如下:（1）在相同测试条件下,未处理PET织物,PET-PAAM、PET-PAAC、PET-PNIPAAM及海带（KELP）的表面摩擦系数大小为μ（PET）＞μ（KELP）＞μ（PETPAAC）＞μ（PET-PNIPAAM）＞μ（PET-PAAM）。PET-PAAM织物的摩擦系数最小,可以达到0.02,与未处理PET织物相比,摩擦系数大约降低了85%;与海带相比,摩擦系数是海带的17%。（2）温度和溶液环境均对水凝胶层的摩擦系数有影响,其中温敏性水凝胶层PETPNIPAAM随温度升高摩擦系数变小,PET-PAAC水凝胶层在模拟海水溶液中摩擦系数显著增大。（3）水凝胶层表面摩擦系数随交联剂浓度增加总体呈现增大趋势;同时随实验时法向载荷的增大而增大;（4）在不同组织结构织物上UV引发形成的水凝胶会产生明显的摩擦系数差异,这说明水凝胶表面的形态结构也会影响摩擦系数的大小。
其他文献
基于相变材料（PCMs）的潜热蓄热技术近年来发展迅速。其中,有机PCMs,如石蜡、多元醇和脂肪酸等,由于具有高潜热、无毒和热稳定性好等优点,在智能热管理系统中得到了广泛的应用。但是有机PCMs在使用过程中存在的熔化泄漏和导热系数低的缺点不利于其实际应用。对于熔化泄漏问题,目前主要的解决方法是使用支撑材料对相变材料进行封装,这些支撑材料具体包括多孔材料、微胶囊和聚合物基质。而导热系数的提升可以通过向
电解水产氢被认为是一种很有发展潜力的产氢方式。实现电解水产氢过程的关键因素是选择合适的电催化剂和电极基底。贵金属及其氧化物被认为是最高效的电解水催化剂,然而成本高、储量少等原因限制其被广泛应用;过渡金属镍与贵金属相比,不仅价格便宜,而且储量丰富,电解水性能优异,被认为是可以与贵金属镍相媲美的电解水催化剂。同时,用于负载电催化剂的电极基底只有少数几种,如不锈钢、金属网和泡沫镍等,这些基底的成本很高,
模数转换器是传感器与处理器之间不可或缺的桥梁,支撑了模拟信号到数字信息的转换。通过时间交错采集技术突破单个模数转换器（Analog to Digital Conventer,ADC）采样速率和分辨率技术瓶颈,是实现高速率模数转换的重要方法。然而,时间交错采集模数转换器（Time-Interleaved ADCs,TI-ADCs）通道存在失配误差的问题,需要不断攻关解决校准问题。本文重点针对时延失配
通过对材料与化工专业学位研究生培养面临的产教融合广度不够、深度不足等问题的分析，设计并提出了一种产教融合协同培养体系，对其构成及优势进行了分析，并以G大学为例，对其进行了案例检验，指出材料与化工专业学位研究生产教融合的协同培养，应从以产教融合驱动课程体系建设、学科专业建设、导师队伍建设、产学研用体系建设等方面入手。
环境介质中多环芳烃（PAHs）污染的调查研究一直是行业热点，对于大气和土壤中PAHs污染的研究相对较多，但是由于水体环境的复杂性，对水体中PAHs污染研究一直较少，巢湖作为中国五大淡水湖之一，水体的污染情况一直受到广泛关注，其中大多数研究集中在巢湖的水体富营养化问题上，对于水体中PAHs污染的调查分析较少，但是PAHs因其难降解和“致癌致畸致突变”的性质对人体健康会造成潜在威胁，所以对于巢湖水体P
“21世纪海上丝绸之路”（以下简称“21世纪海丝路”）不单单是古丝绸之路的简单升级,而是借用古丝绸之路的历史符号,融入了新的时代内涵。自中国提出的“21世纪海丝路”倡议,携手与世界共同发展以来,港口便成了海上丝绸之路发展的重要节点。港口的发展与其所依托的城市的发展有着十分密切的关系。我国想要实现“21世纪海丝路”的伟大战略构想是离不开沿线一系列港口支点互联互通的协同和支持的,在此基础上,本文主要做
碳化硼是一种优缺点明显的材料,它拥有高熔点、低密度、高硬度、高导热性和大的中子吸收面等优良性能,使其成为耐磨部件、刀具、轻型装甲产品和中子辐射屏蔽等的候选材料。但是烧结性能差（由于B–C共价键和存在B2O3氧化层）和断裂韧性差,限制了其优良性能的发挥。本文采用放电等离子烧结（SPS）和直流快速烧结（DCS）两种快速烧结技术制备碳化硼复相陶瓷,优化SPS和DCS制备碳化硼复相陶瓷的烧结工艺条件,研究
多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）具有“三致”效应，其在环境中的污染特征及行为倍受关注.长江作为我国经济发展的重要纽带，其PAHs污染特征及来源亟需明晰.本研究以长江干流（攀枝花至南京）及主要支流为研究区域，分析了表层沉积物中19种PAHs的污染特征和来源，评估了PAHs类污染物的生态风险.结果表明，长江上游、中下游及主要支流江段沉积物中Σ19P
导电纺织品在柔性可穿戴电子品领域具有广泛的应用前景。二维碳化钛材料因其具有优异的导电性和机械性能,是当前热门的导电材料,而纺织品又是柔性导电产品的理想基材。本文将二维纳米材料和纺织品结合,制备出性能优异的柔性导电纺织品。本文利用HCl/Li F混合体系对前驱体钛碳化铝（Ti3Al C2）进行刻蚀,得到二维碳化钛纳米片（Ti3C2Tx）。制得的二维纳米材料表面平整,没有明显的缺陷,为后续的实验提供原
水陆两栖机器人是一种可以在陆地和水下运动并自由跨越地面和水两种介质的新概念两栖无人平台,可以在陆地、近海滩涂和复杂水下环境执行多样化的作战任务和探测任务,在军事和民用领域都有广阔的应用背景。由于地面行走和水下推进作用的介质差异,两栖机器人通常分别采用不同的机构来实现运动,比如陆地行走采用轮、履带、腿,而水下推进采用螺旋桨、波动鳍等。通过两套独立行走机构组合来研制水陆两栖机器人成为较为成熟的解决方案