活体植物叶片气孔成像仪的设计与研制

目的:针对目前对室外活体植物叶片气孔尚不能有效观测的问题,研制了一台可在不影响叶片本身正常活动的情况下对叶片的气孔运行状态进行捕捉并进行保存的成像仪。方法:该成像仪被设计主要由光学采集部分、嵌入式系统以及机械部分组成。结果:该成像仪能够在室外对2 m以下,面积不大于80 mm×50 mm的活体植物叶片进行连续、长时间的有效观测,采集到的叶片气孔图像较为清晰。结论:利用该仪器实现了对不同植物叶片气孔的观察,为后续对叶片气孔的工作状态的研究打下基础。     

原位复合材料的微观形态

将热塑性树脂聚砜与４种自制的热致液晶聚合物熔融共混，制备原位复合材料，采用了３种制样方法：①毛细管直接法；②单螺杆直接挤出法；③先用混合机混合均匀，再用单螺杆挤出。研究了液晶聚合物的分子结构、分子量、含量以及加工方法对原位复合材料微观形态的影响。结果发现，液晶聚合物分子链的刚性越大，其取向成纤性越好；对同一液晶聚合物而言，其分子量越大，则成纤性越好；在其它条件相同时，液晶聚合物含量越少，则所形成的纤维直径越细；３种制样方法中，第三法最佳，用此法可得分布均匀且取向性好的微纤。     

一种基于MATLAB的植物叶片参数测量系统

提出了一种基于MATLAB的植物叶片参数自动测量系统方案.该系统利用扫描仪获取包含标定物的叶片图像,对其二值化后进行边缘跟踪,获得标定物和叶片的边界,最后借助标定物的实际直径和面积得到叶片的面积、周长、长、宽等参数.经对两种叶片进行的实验.结果表明,此系统能够快速、准确地进行叶片参数的自动测量,具有较高的效率和实用性.     

植物叶片厚度与环境及生理参数的相关性初探

针对植物茎、叶等器官的几何尺寸变化与其内部水分状态存在直接的关系,并且该尺寸变化处于微米量级,提出应用差动电感式传感器制成植物叶片精密厚度测量仪对叶片厚度进行测量.为进一步研究植物叶片厚度与其含水量之间的相关性,通过测量叶片厚度与环境温、湿度以及叶片含水量,找到叶片厚度与3者之间的相关性,得到了预期的结果,为后期建立节水灌溉系统提供了理论基础.     

基于微观结构的白炭黑性能分析

从微观形态角度研究白炭黑的性能分析体系,分析白炭黑表征的微观理论基础。研究表明,由于白炭黑特殊的微观结构,性能分析是决定白炭黑用途的关键制约因素之一,性能分析应当基于对微观结构的充分表征;白炭黑的特殊性能和特定用途取决于生产过程中对微观结构的精确控制,也依赖于合适的表征方法,单一的性能分析结果和白炭黑的微观结构、应用性能之间存在许多不对应,综合分析白炭黑的各种表征结果才能诠释其特殊结构和应用性能之间的关系,性能分析结果可以在微观结构理论上得到求证;在对白炭黑特定的应用研究中,需要相应的表征手段,并在微观结构、性能分析和应用性能之间建立稳定的对应关系。     

碳纤维复合材料(CFRP) 孔壁的微观形态

利用电子显微镜对碳纤维复合材料(单向) 孔壁表面微观形态进行了详细的观察分析, 首次得到了许多孔壁表面微观形态的SEM 照片, 并得出一些有益的结论。      

层析聚酰胺树脂的微观形态和结晶性能研究

采用表面反射光学显微镜、热台偏光显微镜、DSC分析等手段,表征、分析和研究了两种巴陵石化生产的层析分离用聚酰胺树脂PA-1(30～60目)和PA-2(60～80目)的微观形态结构以及熔融和结晶性能,并与市售普通层析聚酰胺树脂PA-3(60～80目)和两种工程塑料级PA6的基本性能作了比较.结果表明,层析聚酰胺树脂是一种微细颗粒状多孔材料,与工程塑料级聚酰胺树脂一样,它仍然是一种结晶性聚合物,熔点在208℃附近.与市售层析聚酰胺树脂相比,巴陵石化生产的层析聚酰胺树脂颗粒的形状规整,粒度均匀,纯净度高,多孔结构丰富,层析分离效果好.与工程塑料级PA6相比,层析聚酰胺树脂的结晶速度慢,结晶过程中的结晶焓小.巴陵石化生产的层析聚酰胺树脂具有部分形成松散的结晶结构的能力,有利于增加微孔结构,提高其吸附和分离功能.     

凝胶法制备Ba铁氧体的微观形态及磁性能

用溶胶-凝胶技术制备六角晶系BaFe12O19铁氧体超微粉末,采用热分析技术和XRD技术分析了其形成规律,运用扫描探针显微镜分析其微观形态,并测定了常温磁性能。结果表明：BaFe2O4和BaFe12O19的转变温度分别为414．55℃、755．78℃;800℃处理后得到的BaFe12O19超微粉末呈三种不同的形态,分别为圆形、带孔洞的圆形和圆环形;平均粒径为450nm左右;其厚度小于其直径;1000℃处理后的样品完全是BaFe12O19结构,其ds小于粗晶BaFe12O19铁氧体,而Hc大于粗晶肪BaFe12O19铁氧体。     

PAM、PNaA和P(AM-NaA)水凝胶微观形态的分形研究

用辐射聚合方法合成的丙烯酰胺、丙烯酸钠的均聚物及其共聚物水凝胶，借助于扫描电子显微镜技术观察了组成不同的干态水凝胶聚合物的微观形态特征，探讨了不均匀的微观交联网络的分形特性，用分形维数对水凝胶聚合物的微观网络的致密程度进行了量化表征。结果表明，分形维数能够从整体上定量地表征水凝胶聚合物的不均匀微观网络之间随组成改变而产生的细微差异，而且，样品的微观网络愈致密则其分形维数值愈大。     

植物叶片参数测量仪量值溯源技术的研究

为了保证植物叶片参数测量仪的检测数据准确可靠,结合其工作原理,通过实践摸索,我们对该类仪器进行了系统的测试和论证,研究并建立了一套可靠的校准方法,解决了目前缺乏该类仪器校准规范的问题。该方法科学、合理、可操作性强,各项计量性能评价指标符合仪器的设计性能及实际测试工作要求,对计量检定机构开展该类仪器的校准工作有着积极的指导意义。     

壳聚糖/聚己内酯复合膜的微观形态与结构特征

以性能优异的生物可降解高分子聚己内酯（PCL）与壳聚糖（CS）进行冰醋酸酸溶复合,并采用流延法制备CS∶PCL质量比分别为0∶100、5∶95、10∶90、15∶85、20∶80、100∶0的CS/PCL复合膜,通过XRD、FTIR、1HNMR、SEM及AFM对复合膜进行了微观形态与结构表征。结果表明:PCL与CS具有良好的相容性,二者分子间形成了较强的氢键,且伴有PCL端位羧基与CS侧链羟基反应生成了新的化学键,使CS/PCL复合膜结构稳定。CS/PCL复合膜的复合比对其结构特征及微观形态影响较大。CS/PCL（10∶90）复合膜的结晶度为29.97%,孔隙率达到85.61%,呈现表面防渗漏、内部多孔且连通的微观结构,初步确定10∶90为二者的最佳复合比。不同复合比的CS/PCL复合膜的微观形态与结构分析为其开发、应用提供了重要的理论依据。      

基于形态分析法的中国北方游牧民族饮器造型元素提取及应用研究

目的 探析中国北方游牧民族饮器造型再设计应用方法。方法 采用实证研究的方式,通过焦点小组方法建立中国北方游牧民族饮器的语义感知评价量表,并进行问卷调查。运用形态分析法解构中国北方游牧民族饮器造型元素,建立反应矩阵。以数量化Ⅰ类理论数据分析方法为基础,构建语义感知评价与各造型元素之间的对应关联模型。结果 共有16种中国北方游牧民族饮器造型元素对使用者的语义感知评价产生了显著影响,每种造型元素可对不同的语义感知评价产生正向或负向影响。结论 应用语义感知评价与中国北方游牧民族饮器造型元素的对应关联模型,可以快速帮助设计师找到针对不同的用户需求产生正向影响的造型元素,规避产生负面影响的造型元素。为中国北方游牧民族饮器造型再设计提供了高效的指导路径。     

基于数值模拟的悬浮式物料输送系统气孔设计方法研究

为了研究悬浮式物料输送系统气孔因素(气孔直径、气孔间距、孔组位置等)对系统气垫场形态的影响,提出了基于气体流场特性理论的研究模型.应用计算流体力学软件分析了气孔因素对气垫场形态的影响方式,对所得结果利用数值方法进行了处理分析,得出了气孔因素对气垫场的影响方式.结合模拟数据,开展了相应的对比实验,对数值仿真分析结果进行了验证.提出了基于气垫场理论的悬浮式物料输送系统气孔设计方法,给出了气孔直径、气孔间距和孔组位置的最佳设计参数,完善了悬浮式物料输送系统的设计方法.     

含酞菁功能基聚苯胺的微观结构和形态研究

通过分子设计对聚苯胺导电材料进行了结构改性 ,制备出侧链悬挂酞菁功能基的新型结构聚苯胺。利用元素分析、X射线衍射法、扫描电镜、透射电镜及 X射线光电子能谱等手段对新型结构聚苯胺的微观结构和形态进行了研究。结果表明 ,当聚苯胺侧链悬挂酞菁铜氯磺酸后 ,其分子链排列更加规则 ,取向度明显增大 ,结晶性能大大改善。同时 ,该材料在有机溶剂中的溶解性及在可见光区的吸收性也有一定的提高     

一维TiO2纳米材料的微观形态与结构的控制

采用水热法在不同温度下制备了TiO2一维纳米材料,并对其进行了微观形态和晶体结构研究.结果表明,通过控制系统的温度和压力可以分别得到TiO2纳米微粒、纳米管和纳米带.纳米管和纳米带材料具有不同于金红石和锐钛矿型的锐钛矿和钛酸的混合结构;将产物在500℃下热处理后,纳米管/带完全转变为锐钛矿型结构.     

聚丙撑碳酸酯-淀粉共混物的力学性能与微观形态

采用拉伸试验和扫描电镜研究了淀粉含量对聚丙撑碳酸酯一淀粉共混物的力学性能与微观形态的影响,结果表明：随淀粉含量的增加,聚丙撑碳酸酯一淀粉共混物的屈服强度提高、断裂应力下降,但杨氏模量提高。当淀粉的质量分数小于20％时,淀粉的加入对聚丙撑碳酸酯一淀粉共混物的力学性能的影响相对较小．可以认为淀粉是聚丙撑碳酸酯的良好填料。淀粉和聚丙撑碳酸酯的相容性较差。     

基于构造模型的植物形态建模

在对植物学家提出的23种植物构造模型及相关植物学研究的基础上,利用构造模型可以准确表达各种植物结构的特点,提出一种植物形态建模方法。该方法首先通过“构造”建立植物的拓扑结构和几何结构,再通过“渲染”处理和美化植物的三维结构。结合这种方法,在VisualC 环境下开发了相应的植物建模软件。文中给出的具体例子说明了该方法的可行性和有效性。     

HNBR/聚甲基丙烯酸丁酯互穿聚合物网络的微观形态研究

采用序列法制备氢化丁腈橡胶(HNBR)/聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)互穿聚合物网络,考察了第一网络(HNBR)交联密度,微观形态及阻尼性能的关系.在第一网络交联密度较小时,两相呈海岛结构,第一网络为连续相,第二网络(PBMA)为分散相.随着第一网络交联密度逐渐增加,相畴尺寸减小,两相逐渐呈双相连续形态.微观形貌与阻尼性能有很大关系,当两相呈明显的海岛结构时,阻尼曲线呈双峰形态,随着相畴尺寸逐渐减小,阻尼曲线逐渐由双峰过渡为单峰形态,阻尼峰宽度减小.     

基于拉普拉斯网格变形的三维植物叶片建模

论文提出一种基于拉普拉斯网格变形的三维植物叶片交互式设计方法。该方法以叶片轮廓及叶片主脉中轴点数据输入并生成网格曲面,通过拉普拉斯网格变形技术对叶片的曲面网格进行交互式编辑。轮廓中轴数据点既可以通过三维数字化获得,也可以根据叶脉形态计算得到。实验证明,该方法具有较好的普适性,变形计算快速,能够达到实时交互设计的需要,所生成的叶片不仅能够很好地保持叶片的面积特征,同时在形态上具有较强的真实感。     

基于SFS算法的网点立体形态的获取与解析

目的在印刷传递过程中对网点微观立体形态进行准确提取并解析。方法在显微测试系统准确采集的网点二维数据的基础上,利用明暗恢复形貌(SFS)原理,构建出不同形状的印刷网点微观三维结构模型。结果直观并精确地还原了不同形状网点在承印物表面附着的立体形态,网点微观立体特性的不同会对印刷质量产生相应的影响。结论 SFS算法推导过程严谨,构建出的立体模型精度较高,能真实、细致地反映出印刷过程中网点传递的具体形态,是网点立体形态还原的有效方法。精确获取并解析印刷网点微观立体形态,可以直观有效地检测网点传递效果,并能从源头上控制印刷质量,是图像复制质量评价的新方法。