Enhanced thermal shrinkage behavior of phenolic-derived carbon aerogel-reinforced by HNTs with superior compressive strength performance

A novel carbon/m-HNTs composite aerogel was synthesized by introducing the modified halloysite nanotubes (m-HNTs) into phenolic (PR) aerogels through chemical grafting, followed with carbonization treatment. In order to explore the best proportion of HNTs to phenolic, the micromorphology of PR/m-HNTs were investigated by SEM before carbonization, confirming 10 wt% of m-HNTs is most beneficial to the porous network of aerogels. The interaction between PR and HNTs was studied by FTIR spectra, and microstructure evolution of the target product-carbon/m-HNTs composite aerogel were illustrated by SEM and TEM techniques. SEM patterns indicated that the carbon/m-HNTs aerogels maintain a stable porous structure at 1000 °C (carbonization temperature), while a ~20 nm carbon layer was formed around m-HNTs generating an integral unit through TEM analysis. Specific surface area and pore size distribution of composite aerogels were analyzed based on mercury intrusion porosimetry and N₂ adsorption–desorption method, the obtained results stayed around 500 m²g^?1 and 1.00 cm³g^?1 (pore volume) without significant discrepancy, compared with pure aerogel, showing the uniformity of pore size. The weight loss rate (26.76%) decreased greatly compared with pure aerogel, at the same time, the best volumetric shrinkage rate was only 30.83%, contributed by the existence of HNTs supporting the neighbor structure to avoid over-shrinking. The highest compressive strength reached to 4.43 MPa, while the data of pure aerogel was only 1.52 MPa, demonstrating the excellent mechanical property of carbon/m-HNTs aerogels.     

基于有限元的区域分解方法在永磁聚焦系统仿真中的应用

随着计算机技术以及并行求解技术的发展,区域分解方法越来越多地应用于计算电磁学的各个领域.针对微波管中的永磁聚焦系统仿真,该文提出一种基于有限元的非重叠区域分解方法,其引入一种新型传输条件,并采用内罚的方式推导出有限元弱形式.该区域分解法的最大优势是不需要引入多余的未知量,并且最终集成的有限元矩阵满足对称正定性,适合采用预处理共轭梯度法进行矩阵方程的求解.该文仿真了多个微波管永磁聚焦系统,并与商业软件Maxwell进行了详细的对比,结果表明所提出的区域分解方法和Maxwell精度相当,却拥有着更加优越的计算性能.     

农村光棍成因及治理机制研究

以驻村扶贫点滇西南L县X村的光棍为研究对象,侧重个体精准性,强调个体因果性的特征,运用小数据分析该村光棍的贫困特征和生成原因,基于马斯洛需求层次理论探索光棍内生动力激发机制.研究表明:农村光棍趋于年轻化,形势严峻;光棍成因受到外部资源匮乏的限制,又受到自身资源缺陷的制约,内外因相互影响,但外因只有通过内因才能发挥作用.探讨通过需求原理激发光棍群体的内生动力,构建长效治理机制,让光棍群体最大限度实现人生价值,提升社会获得感和幸福感.     

基于蜻蜓翅脉结构的连续碳纤维增强树脂基复合材料仿生设计与增材制造

以具有轻质高强优异性能的蜻蜓翅脉结构为设计灵感，在分析翅脉网格结构抗冲击原理的基础上，设计了传统和仿生两类对比结构。采用熔融挤出3D打印机成功制备了具有不同结构的连续碳纤维增强聚乳酸复合材料试样，并对不同结构复合材料试样的拉伸性能和抗冲击性能进行了测试和对比分析。研究分析结果表明：由于拉伸力方向上的连续碳纤维含量相对较少，限制了仿生结构复合材料抗拉强度的提高，但仿生结构的平均抗拉强度为传统结构的1.18倍；当仿生结构复合材料试样受到冲击力时，其内部六边形结构的连接角度会发生变化，从而极大消耗冲击能量，同时具有六边形网格结构的连续碳纤维可以有效阻碍裂纹的扩展，因此仿生结构的平均冲击韧性可以达到传统结构的2.46倍；仿生蜻蜓翅脉结构可以显著提高增材制造复合材料的综合力学性能，且对于抗冲击性能的提高具体突出效果。连续碳纤维增强树脂基复合材料的有效可行的仿生蜻蜓翅脉结构设计和增材制造，可极大扩展其在高冲击载荷领域中的相应应用。     

基于PBFT区块链技术的电网企业仓储系统

提出了一种基于实用拜占庭容错(PBFT)算法的区块链技术,首先对传统的实用拜占庭容错算法原理进行了阐述,该传统算法包含前期、需求、预准备、准备、确认、答复6个阶段,但传统算法具有实时性差、缺乏惩罚机制、带宽高的缺点。针对出现的这些问题,又对传统算法进行了改进,具体涉及记账节点、共识过程以及视图切换过程。通过测试进一步证明了该改进算法的实用性,并将该算法应用于电网企业中,构建的虚拟仓库实现了联储联备,降低了库存资金的耗费,并且提高了电网企业库存管理的效率。     

利用纤维床生物反应器发酵生产链霉素

利用纤维床生物反应器(FBB)发酵生产链霉素,对发酵培养基氮源进行了优化,并与传统搅拌发酵进行了比较。结果表明,以可溶性有机氮源大豆蛋白胨作为发酵培养基氮源,并添加一定量蔗糖,可以完全替代黄豆粉,在1 LFBB中发酵96 h时链霉素效价达到5 567 U·mL~(-1)。在整个发酵过程中,所有菌体都被固定在纤维床反应器上,而发酵液保持澄清,这不仅有利于从无菌体的发酵液中进行产物的提取和纯化,也可以重复利用菌体生产次级代谢产物,从而缩短发酵周期,进一步提高链霉素在发酵过程中的体积生产率。