3-三氟甲基-5,6,7,8-四氢-1,2,4-三唑[4,3-α]吡嗪盐酸盐的合成

乙二胺与氯乙酸乙酯经取代、环合反应制得2-哌嗪酮,2-哌嗪酮与Boc酸酐进行氨基保护反应后,再与五硫化二磷进行硫代反应制得4-(N-叔丁氧羰基)-2-哌嗪硫酮,其与三氟乙酰肼经取代、环合、脱叔丁氧羰基成盐,得标题化合物,总收率为45.7%(以氯乙酸乙酯计)。为磷酸西他列汀中间体的工业化生产提供了一条较理想的工艺路线。     

工业机器人在自动化生产线分拣站的应用

根据自动化生产线分拣站的工艺流程和自动化控制的要求,提出基于工业机器人、PLC以及传送带的货物码垛自动化解决方案。构建以三菱FX3U型PLC、传送带和工业机器人等组成的全自动分拣码垛系统。分析了PLC的动作过程,提供了PLC的程序流程图;分析了工业机器人码垛的工作过程,提供了工业机器人码垛的程序流程图。工业机器人引入到自动化生产系统后,能够进一步提高工厂自动化水平、提高生产效率,减小劳动强度,降低人工成本。     

铜基化合物的可见光催化研究进展

与传统贵金属光催化剂相比，铜基光催化剂具有价格低廉、绿色环保、反应条件温和、光催化活性可调节等优势，受到合成化学家们广泛关注。本文简述了铜基催化剂的光催化历史，回顾了近五年来铜基化合物在可见光催化领域的研究成果与进展，总结了铜基催化剂的独立光催化机理与协同光催化机理；简要阐述了铜催化剂在不同类型反应中的应用，重点讨论了铜(Ⅰ)催化剂在烯烃官能化、碳-碳偶联、碳-杂偶联、原位催化等反应中的应用研究，表明铜基化合物在光催化合成领域具有很大的应用潜力。对未来的研究工作进行了展望，指出拓展催化剂的反应适用性、探索催化剂的氧化还原能力、进一步开发催化剂在手性合成中的应用将是该领域的研究重点。     

An engineering method for complex structural optimization involving both size and topology design variables

This work presents an engineering method for optimizing structures made of bars, beams, plates, or a combination of those components. Corresponding problems involve both continuous (size) and discrete (topology) variables. Using a branched multipoint approximate function, which involves such mixed variables, a series of sequential approximate problems are constructed to make the primal problem explicit. To solve the approximate problems, genetic algorithm (GA) is utilized to optimize discrete variables, and when calculating individual fitness values in GA, a second-level approximate problem only involving retained continuous variables is built to optimize continuous variables. The solution to the second-level approximate problem can be easily obtained with dual methods. Structural analyses are only needed before improving the branched approximate functions in the iteration cycles. The method aims at optimal design of discrete structures consisting of bars, beams, plates, or other components. Numerical examples are given to illustrate its effectiveness, including frame topology optimization, layout optimization of stiffeners modeled with beams or shells, concurrent layout optimization of beam and shell components, and an application in a microsatellite structure. Optimization results show that the number of structural analyses is dramatically decreased when compared with pure GA while even comparable to pure sizing optimization.     

基于3D打印技术复制砂浆节理的剪切试验及峰值抗剪强度模型

为进一步研究节理三维形貌特征与节理峰值抗剪强度的关系,首先采用巴西劈裂试验获取了自然劈裂岩石表面,通过三维扫描技术获取了节理面形态的高精度点云,通过逆向建模得到了自然岩石表面的立体模型,结合3D打印技术制作出了与自然岩石表面一致的PLA模具,以3D打印获得的底模通过水泥砂浆浇筑了含有自然结构面形貌的相似节理面试样。PLA模具与复制材料差异较大,复制材料在凝结过程中不易与PLA模具黏结,进而使脱模过程较为方便,不会破坏节理面。同时PLA模具可重复进行相似材料复制工作,具有可重复使用的优点。然后进行了具有5组形貌面的20个水泥砂浆节理面在4种不同法向荷载情况下的结构面剪切试验,得到了结构面剪切位移-荷载曲线。研究了结构面峰值抗剪强度、峰值位移、剪切刚度影响因素。节理经过剪切后形貌面出现不同程度的磨损,其磨损范围与等效高差分布范围基本一致,并且在等效高差为剪断破坏模式且成片的区域磨损较为严重。在新粗糙度指标基础上提出了新的峰值抗剪强度模型,经试验对比显示出新模型的有效性。在新模型基础上提出了一个简化模型。对比发现新模型简化后其计算精度较新模型有所降低但由于所需参数减小计算较为方便,新模型简化结果精度虽然有所下降但是还是比Barton公式精度高。     

Excellent Mechanical and Transparency Properties of Cationic Waterborne Polyurethane Films Modified by Boehmite Sol

The strategies for nanosol from metal alkoxide have enabled production of ultratransparent and mechanically robust polymer nanocomposites at extremely high loading. Herein, a simple approach to fabricate high‐performance polyurethane‐based nanocomposites via unmodified boehmite nanoparticles is reported. Evaluating their physical properties, the uniform dispersion of boehmite in the matrix caused nanocomposites retains ultrahigh transparency. Hydrogen bonding and intermolecular entanglement between boehmite and polyurethane brings about the mechanical properties of the nanocomposites material enhanced, i.e., strength, stiffness, and toughness. Optimized strength, stiffness, and toughness of Boehmite/Cationic waterborne polyurethane at 40 wt% (BNC40) are up to 58.1 MPa, 1096.7 MPa, 249.5 MJ m^?3, respectively. Furthermore, the feasibility and mechanism of polymer strengthening and toughening by inorganic rigid nanoparticles is explored from the aspects of crystallinity and micromorphology.     

上榆泉煤矿煤泥水多参数在线检测系统应用研究

针对上榆泉煤矿煤泥水性质参数人工检测周期长、误差大、滞后性严重的问题,采用多参数传感器和PLC,开发了煤泥水多参数在线检测系统。经过8 h稳定运行,平均结果显示该厂煤泥水参数为pH值为7.71、浓度9.45%、中值直径(D50)39.56μm、流量2 440 m3/h、水质硬度428.94 mg/L,与人工检测结果相一致。应用结果表明,该检测系统能够实现煤泥水多参数在线监测和数据分析功能,使煤泥水的处理更高效。     

超疏水表面在金属防护中应用的研究进展

超疏水表面由于具有独特的微纳米粗糙结构和低表面能性质,能形成空气垫物理屏障层,减小材料表面与水或其他腐蚀介质之间的接触面积,因此被广泛应用于金属的腐蚀防护。首先简单介绍了超疏水表面的相关理论,主要包括Young氏方程、Wenzel模型和Cassie-Baxter模型。然后,归纳总结了三种制备超疏水表面的有效途径:在低表面能物质上构建微纳米级粗糙结构;先构建出具有微纳米级的粗糙结构,再对表面进行低表面能修饰;一步法完成低表面能修饰和微纳米级粗糙结构的构建。在此基础上,详细地综述了常见的超疏水表面(薄膜或涂层)在金属防护中的应用。进一步介绍了通过在超疏水体系中引入缓蚀剂的方式,构建具有主动防护功能的超疏水表面,并介绍了此种超疏水表面在金属防护中的应用。最后指出了目前的超疏水表面在制备工艺以及耐久性等方面存在的问题,并对其在金属防护领域的应用前景和发展方向作出了展望。     

金属多孔材料喷墨制备法的研究与进展

喷墨三维打印作为金属增材制造技术的一种重要方法,已广泛应用于金属多孔材料的制备,具有成本低、操作简单、成型材料范围广、孔结构设计灵活性大,较好的制件精度和结构精细度等优点.系统地总结了钛及钛合金、不锈钢、镍基合金、铝合金等多孔材料喷墨三维打印技术制备工艺与组织结构的国内外最新研究进展、目前存在的问题,以及应用前景.