蝴蝶翅表面的多级复合结构和疏水性

使用扫描电镜和视频光学接触角测量仪研究了22种蝴蝶翅表面的多级复合结构和疏水性。一级结构为微米级鳞片,鳞片密度为101~280个/mm2,长65~135μm,宽35~85μm,间距48~112μm。二级结构为鳞片表面的亚微米级纵肋和横向连接。三级结构为纵肋和横向连接上的纳米级突起。蝴蝶翅表面的蒸馏水接触角为138.2°~158.5°,属于天然疏水表面,这是翅表面化学组成与微观结构协同作用的结果。蝴蝶翅表面可为新型仿生自清洁材料的制备提供生物模板。     

脂肽类生物表面活性剂对细菌表面亲疏水性和粘附性的影响

地衣芽孢杆菌(B acillus lichen if orm is)NK-X3产生的脂肽类表面活性剂具有高表面活性,其临界胶束浓度(CM C)值为30 m g/L.采用接触角测量和烃粘附率实验研究低于CM C值的脂肽浓度对细胞表面亲疏水性和粘附性的影响.结果表明,脂肽具有改变细菌表面的疏水特性,使亲水性的NK-X3菌疏水性增强,疏水性的K 80-B菌疏水性减弱.脂肽改变细菌细胞表面的亲疏水性,从而改变细菌的粘附性.     

沥青与矿料粘附性的测定方法

探讨采用粘附功试验表征沥青与矿料粘附性的可行性,以润湿-吸附理论为基础,讨论了沥青与矿料的粘附性与粘附力的内在关系;分析了沥青矿料表面润湿性能对界面粘结强度的影响,提出了以粘附功作为沥青与矿料粘附性的表征指标,设计了以沥青表面张力γ以及沥青在矿料表面接触面θ为基本参数的试验方法;最后对微观分析和水煮试验结果进行了比较.结果表明,粘附功试验表征沥青与矿料粘附性是可行的,试验数据精确,可达到0.01×10-3 N/m.     

矿物颗粒表面润湿程度的表征及应用

为表征矿物颗粒表面的润湿性,应用表面化学理论分析了润湿接触角、润湿热与润湿程度的关系,探讨了润湿程度的表征方法。结果表明：矿物颗粒润湿是自发过程,润湿类型决定润湿程度;润湿热与润湿接触角成反比,两者均可表征矿物颗粒的润湿程度。应用实例验证了润湿热表征矿物颗粒润湿程度和润湿过程的可行性,为科学研究和生产实际提供了技术理论支持。     

疏水性聚酯薄膜的制备及表面形貌分析

利用NaOH溶液化学刻蚀聚酯薄膜成功制得疏水性薄膜.研究了聚酯在碱性溶液中发生水解反应时外界条件对刻蚀结果的影响规律,分析了外界化学条件引起表面微观物理形貌的变化及其所对应的表面特性.结果表明,薄膜经pH为12的碱液在40℃下超声刻蚀5 min左右,并用无水乙醇浸泡,可达到与水接触角120°以上的疏水效果.     

木素磺酸盐在纸浆纤维表面的层层自组装及其疏水改性功能

利用木素磺酸盐 (LS) 与Cu2+层层自组装的方式对纸浆纤维进行了表面修饰,并研究了表面润湿性的变化。X射线光电子能谱证明了纤维表面S和Cu的含量随着LS与Cu2+ 的交替组装而增加,这说明LS和Cu2+在纤维表面的层层自组装是可行的。原子力显微镜对纤维表面的研究表明,随着层层自组装的进行,纤维表面的微细纤维逐渐被木素致密覆盖;表面木素的增加致使相图的平均相位逐渐增大,说明了表面疏水性的提高。通过测定动态接触角发现,纤维的初始接触角随着自组装层数的增加而增大,且一定时间(0.08s)内接触角的下降速率在减小。当组装5层木素后,纤维表面的初始接触角由0°提高至104.8°,0.08s 后下降至78.9°,表面由高度亲水性变为具有一定疏水性。通过控制SL自组装的层数可以有效且可控地实现纸浆纤维的疏水改性。     

有限土体主动土压力计算方法探讨

基于库伦理论的平面滑裂面假设及极限平衡理论,假定有限土体水平,支护结构垂直,再依据有限土体的宽度b₀(支护结构与已有建筑的距离)与三角滑动楔体之间的宽度b之间的相对关系推导了改进的主动土压力计算公式.分析外摩擦角和支护结构与土体之间的黏着力对滑动土体破裂角以及主动土压力的影响,并提出广义主动土压力系数观点.通过算例对比,结果表明本次提出的计算公式更接近实际,考虑外摩擦角和黏着力的作用有利于节约成本.     

纳米材料量子尺寸效应的理解及应用

在理解纳米材料量子尺寸效应的基础上,对久保提出的分立平均能级间距与热能的关系公式δ=4EF与温度T之间的关系公式d03<1.078×T 10-14n-31m3,由此讨论临界粒径d0与温度T之间的关系,并进而应用公式举例计算纳米级金属颗粒出现量子尺寸效应的临界粒径。     

岩石的压拉比与强度准则之间关系的探讨

岩石的抗压与抗拉强度之比 (压拉比 )远大于 1 ,这是岩石类材料与金属类材料的重要区别之一。讨论了微小裂纹发展成破坏面的过程 ,并从椭圆孔周边的应力状态着手 ,得出了岩石类材料的压拉比与内摩擦角之间关系的计算公式。     

临界法测三棱镜的折射率

临界法测三棱镜的折射率不仅方法直观而且精度也较高。本文介绍了用临界法测三棱镜的折射率的基本操作方法,给出了临界法测折射率的计算公式。     

抗剥落剂对沥青表面自由能的影响

测定沥青与不同液体的接触角,利用Owen-Wendt法确定沥青的表面自由能,考察不同抗剥落剂及其与多聚磷酸的复配对沥青表面自由能的影响。结果表明:抗剥落剂的加入增加了沥青的表面自由能,提高了沥青-集料界面黏附能力,可增强沥青混合料的抗水损害能力;抗剥落剂与多聚磷酸的复配可降低沥青的表面自由能。     

复合型裂纹脆断主应变因子准则

提出了一种复合型裂纹脆断的主应变因子准则。该准则为：1）定义垂直于裂纹扩展径向平面上的主应变ε1及极径r的组合量√2πrε1为主应变因子ε1^-,裂纹将沿主应变因子取得最大值的径向扩展;2）垂直于裂纹扩展径向平面上的主应变因子的方向与原裂纹面法线方向的夹角为扩展裂纹面的扭转角,当主应变因子达到临界值时裂纹将失稳扩展。由此导出了裂纹的开裂方向和裂纹面扭转角有断裂方程。Ⅰ-Ⅲ复合型裂纹断裂试验表明：主应变因子准则与试验结果基本相符,利用其进行断裂评定较安全。     

WHN场和Maxwell场中粒子的运动

本文计算了粒子在静态球对称的WHN场和电磁场中的运动,得出带电大质量球状天体存在一临界半径,即静态的大质量带电恒星可能不会塌缩成黑洞。     

墙背粗糙且填土面倾斜情况下的土压力解析解

基于数学方法对斜单元体进行力和力矩的平衡分析,得到了墙背粗糙且填土坡面倾斜情况下的土压力解析解,并进一步分析了墙土之间摩擦角及填土坡面倾角对土压力的影响。对比分析表明,经典朗肯土压力理论可看作是本文解析解在墙背光滑、填土坡面水平情况下的特例。该文中的求解方法还可进一步拓展至探求填土为黏性土情况下挡土墙上土压力的解析解。     

东亚飞蝗体表润湿性测试及疏水机理分析

为探寻用于疏水表面制备的仿生原型,测试了东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)体表典型部位的润湿性。采用扫描电子显微镜和三维形貌干涉仪对体表微形貌结构进行了观测,基于Wenzel模型和Cassie-Baxter模型简要分析了体表典型部位的疏水机理。结果表明,体表不同部位的润湿性呈现差异,其中水滴在内翅表面的接触角相对较大(132.92±4.73)°,在外翅表面的接触角相对较小(119.47±4.32)°,在颈部和口器表面的接触角介于两者之间。外翅表面分布着~100μm级脊状凸起和纳米级蜡质膜层,内翅表面覆盖着毫米-微米级脊状凸起和大量微米-纳米级乳突,颈部和口器表面呈现凹凸起伏的毫米-微米级形貌结构,小区域的颈部和口器表面展现出相当光滑的微形貌。内翅因具有由脊状凸起和乳突构成的复合尺度结构而能使水滴产生CassieBaxter接触状态,从而呈现相对较大的接触角;其他典型部位的表面微形貌结构使水滴产生Wenzel接触状态而呈现相对较小的接触角。研究结果不仅能够量化表征东亚飞蝗体表典型部位的润湿特性,还可为疏水表面结构的仿生制备提供参考。     

确定摆动从动件盘形凸轮机构基圆半径的一种解析法

分析了摆动从动件盘形凸轮机构的压力角与基本尺寸之间的关系，提出了一种求解摆动从动件盘形凸轮机构基圆半径的方法，该方法对任意形式的从动件函数，即可直接作图求解，也容易推导解析方程求解。     

插板法测表面张力公式的新证明及讨论

从力平衡的角度,建立固液接触角为零度时插板外液体的物理数学模型,推导证明液体表面形状曲线方程,然后证明固液接触角不为零度时的一般情况,为测量依据公式提供一种新的证明方法,最后,通过讨论得出３点有意义的结论。（１）对于一定的液体,不同材料插板 起液体上升的实际高度不同,但最高固液接触点都落在同一曲线上。（２）可以通过测量直线距离代替接触角的作测,以提高表面张力的精度。（３）由直线距离测量所得表面张力     

变速比定啮合角齿轮副啮合原理

研究了定中心距、定啮合角变速比齿轮的啮合原理,采用法向映射模型,将瞬心线、共轭曲线与啮合点联系起来讨论,直接从啮合定律出发,借鉴相伴曲线方法的思路,可以在已知运动规律及法向映射坐标条件下,决定一对共轭曲线,并绕过共轭曲线方程,直接获得其渐屈线。     

关于水面形状的分析

对以恒加速度沿光滑平面运动的无盖水箱中的水面形状进行了具体分析,并给出了计算水箱中水稳定时液面与水平面夹角的公式·     

熔盐电镀.I.电化学成核及其在离子扩散控制下的长大

研究电化学成核和长大可为熔盐电镀找到一些控制镀层质量的方法,对熔盐电镀很重要。 电化学成核和长大是通过电化学反应生成新相的过程,其基本关系过去都是从气—液相变和液—固相变的关系导出的。本文利用两个带电的简单相之间的平衡条件——电化学势相等,导出了电化学成核和长大的基本热力学关系和晶核密度(或成核速度)公式。本文还利用溶液中离子的半球形扩散方程,并考虑成核和长大的特点,导出了恒电势下半球形晶核形成和长大的暂态极化公式。推导过程比过去更加直接明瞭,所得的一些关系比经典理论更加普遍,因而更易于理解。