2017年, 第0卷, 第13期　
刊出日期：2017-07-11

  

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  自组装液晶性石墨烯功能材料的研究进展

  刘旭影, 王永涛, 杨会歌, 杨操, 段瑞侠, 刘雪莹, 陈金周

  . 2017, (13): 1-4.

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  目的 分析液晶性石墨烯功能材料的研究现状及在电子器件中的应用前景。方法 分别从热致液晶性石墨烯和溶致液晶性石墨烯材料的制备、表征和自组装特性等方面对目前的功能性石墨烯材料进行综述，并系统分析石墨烯的自组装性能对其在电子器件中电学性能的影响。结果 石墨烯的结构对其电学性能有着重要的影响，自组装技术实现了石墨烯的高度有序性，提升了石墨烯的电学性能。结论 自组装液晶性石墨烯材料能够实现高性能的电子器件的制备，有助于石墨烯在电子器件中的广泛应用。
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  石墨烯的结构构筑及其应用进展

  安宁丽, 刘一秀, 任鹏刚, 李嘉宾, 安舒云

  . 2017, (13): 5-9.

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  目的 综述石墨烯的结构及其应用的研究进展，为石墨烯在包装研究领域的应用提供思路和基础。方法 通过对近年来国内外相关文献的分析和总结，介绍石墨烯在超级电容器、致动器、油水分离功能薄膜方面的研究进展，讨论石墨烯宏微观结构的构筑对各种应用性能的影响。结论 石墨烯与功能纳米填料及聚合物之间的协同作用或复合海绵在各应用领域有着良好的性能表现。石墨烯将广泛应用于活性包装和智能包装中。
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  石墨烯及复合材料的吸附作用与研究进展

  王卓, 任鹏刚, 任芳, 朱冠军

  . 2017, (13): 10-19.

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  目的 概述几种石墨烯及其衍生物吸附材料的研究现状，旨在为石墨烯应用方面提供一定的研究思路。方法 通过对近年来国内外相关文献的分析和总结，介绍石墨烯基材料在吸附方面的研究进展，讨论其吸附机理和影响因素。结论 由于石墨烯基复合材料的比表面积较大，因此具有良好的吸附性能，可用于污水处理。同时，在包装运输过程如液体产品的外包装发生损坏时，石墨烯基吸附材料可吸附残液，防止污染到其它内装物。
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  石墨烯的制备方法

  熊晓桐, 黄蓓青, 魏先福, 王立立, 张露

  . 2017, (13): 20-24.

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  目的 探究和比较制备石墨烯的两种常见方法，即氧化还原法和液相剥离法。方法 采用液相剥离法，在N-甲基吡咯烷酮中超声剥离膨胀石墨制备单层和多层石墨烯，与氧化还原法制备得到的石墨烯在微观形貌和结构表征方面进行比较，并在此基础上比较不同有机溶剂液相剥离制备的石墨烯分散液的浓度和稳定性。结果 液相剥离法得到的石墨烯具有更好的片层结构，分子结构含有较少的杂团和含氧基团，石墨烯片层间距较宽，热稳定性更好。在N-甲基吡咯烷酮中液相剥离制备的石墨烯质量浓度可达0.15 mg/mL，稳定性相对较好，该方法在一系列应用中也更易制备导电薄膜和复合材料。结论 相较氧化还原法，液相剥离法制备的石墨烯性能更好。
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  铁/石墨烯的制备及其对亚甲基蓝的吸附降解

  杨朵, 李艳娟, 高丽, 杨敬贺

  . 2017, (13): 25-31.

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  目的 合成铁/活性炭和铁/石墨烯材料，将其作为催化剂考察对水中亚甲基蓝染料的吸附和降解，制备出最优催化剂。方法 探讨20 ℃时铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附能力、降解能力以及双氧水用量对其降解效果的影响，并研究铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附模式，计算动力学参数。结果 当用相同质量、不同铁含量的铁/活性炭和铁/石墨烯材料吸附同一初始浓度的亚甲基蓝溶液时，纯活性炭和纯石墨烯的吸附效果最好，但其催化降解能力随铁含量的增大而增强。当铁的质量分数为20%时的铁/活性炭和铁/石墨烯为优选催化剂，其对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich方程模型，倾向于多层吸附。铁(20%)/石墨烯催化分解双氧水的活化能大于铁(20%)/活性炭作用时的活化能。结论 体系中活化能适度能避免双氧水过度快速分解，从而可增加其对亚甲基蓝的作用时间，提高体系的催化降解效果。
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  磁性石墨烯的制备初探

  郭露, 徐长妍, 王希, 林扬帆, 李忆佳, 季伟

  . 2017, (13): 32-35.

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  目的 制备磁性石墨烯，实现其定向排列，为进一步制备性能良好的热界面材料提供定向导热相。方法 采用聚合物包覆和层层组装技术，在石墨烯表面均匀包覆带负电荷的聚磺苯乙烯(PSS)聚电解质层，然后在静电力作用下包覆一层带正电荷的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)聚电解质。最后，借助静电力使带负电荷的磁性Fe3O4纳米粒子在附着有PDDA层的石墨烯表面形成均匀的致密覆盖层，得到磁性石墨烯，并在外磁场作用下使磁性石墨烯进行定向排列。结果 采用聚电解质层层组装技术可有效地对石墨烯进行磁性化处理；粉状石墨烯比片状石墨烯定向排列效果明显；以片状石墨烯为原材料的实验条件下，加入聚电解PSS、PDDA的量越多，磁性化效果更佳。结论 通过聚电解质层层组装技术可有效地对石墨烯进行磁性化处理，并在磁场作用下实现定向排列。
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  石墨烯/银纳米复合材料的制备及其抗菌性能

  张丽, 王林, 钱君芝, 陈金周, 牛明军

  . 2017, (13): 36-40.

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  目的 研究石墨烯/银纳米粒子(AgNP/G)复合抗菌材料简单快捷的制备方法。方法 在碱性环境下采用原位还原法制备AgNP/G纳米复合材料。利用X射线衍射、红外、紫外和透射电镜等技术对AgNP/G复合材料的结构及形貌进行表征，探讨其形成机理，并通过平板计数法来观察AgNP/G复合材料的抗菌性能。结果 所制备的AgNP/G复合材料中，形成的纳米银尺寸较小(15 nm)、粒径均一，在石墨烯片层上分布均匀。当AgNP/G的抗菌质量浓度为20 μg/mL时，抗菌率达到98.7%。结论 碱的存在能加速银纳米粒子在石墨烯片层上的形成，得到的AgNP/G复合材料抗菌性能优异。
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  氧化石墨烯含量对复合水凝胶性能的影响

  刘兵, 孙玮婧, 朱品磊, 徐淑艳

  . 2017, (13): 41-45.

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  目的 研究氧化石墨烯含量对氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酸复合水凝胶性能的影响。方法 将氧化石墨烯作为物理交联剂，改变氧化石墨烯的相对含量，制备氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酸复合水凝胶，并分析其结构、热稳定性、力学、平衡溶胀比和弹性恢复能力。结果 氧化石墨烯的含氧官能团与聚乙烯醇的-OH、聚丙烯酸的-COOH以氢键结合，增加氧化石墨烯相对含量可使复合水凝胶的热稳定性和力学性能得到増强，平衡溶胀比减小。结论 在试验参数范围内，制得的氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酸复合水凝胶具有优异的热稳定性、力学性能和弹性恢复能力。
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  TPU/GO-ODA复合材料的结构与导电性能

  杨会歌, 朱婷, 代坤, 闫政, 张丽, 牛明军, 陈金周

  . 2017, (13): 46-50.

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  目的 以十八烷基胺(ODA)修饰的氧化石墨烯(GO-ODA)和热塑性聚氨酯(TPU)为主要材料，制备具有良好导电性能的复合材料。方法 采用溶液浇注法与热压工艺制备热塑性聚氨酯/功能化石墨烯(TPU/GO-ODA)复合材料，考察GO-ODA的结构和导电性能，分析GO-ODA对TPU/GO-ODA复合材料的导电性能、拉伸-电阻敏感性的影响。结果 GO-ODA的导电性能明显优于GO；所制备的TPU/GO-ODA复合材料具有良好的导电性能，且它的拉伸-电阻敏感行为可重复性良好。结论 TPU/GO-ODA具有良好的导电性能、应变响应能力和可重复性。
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  改性石墨烯/介电弹性体的制备及传感性能

  许博皓, 杨会歌, 刘旭影, 代坤, 王猛, 钱彬彬, 陈金周

  . 2017, (13): 51-54.

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  目的 制备具有优异介电性能，可用于传感器的热塑性聚氨酯弹性体复合材料。方法 使用十八烷基胺修饰氧化石墨烯片层，通过热处理工艺部分还原改性后的氧化石墨烯，利用溶液混合法将改性石墨烯分散到热塑性聚氨酯的基体中，通过絮凝-热压的方法成形，并测试其结构、介电性能及传感性能。结果 十八烷基胺通过共价键的形式接枝到氧化石墨烯表面，X射线衍射表明，十八烷基胺通过表面接枝改性，增大了石墨烯片层的层间距。结论 改性石墨烯填充的介电弹性体具有较高的介电常数和较低的介电损耗，且表现出良好的弯曲形变-介电敏感响应。
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  PBS/氧化石墨烯复合薄膜的制备与性能

  罗刘闯, 杨会歌, 范国超, 申小清, 牛明军, 陈金周

  . 2017, (13): 55-59.

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  目的 利用氧化石墨烯(GO)为填料制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的增强复合薄膜材料。方法 以生物可降解材料PBS为基体，以GO为纳米增强相，首先用双十二烷基二甲基溴化胺(DDAB)对GO进行修饰，进而通过溶液复合法制备PBS/GO复合薄膜，并对其力学性能、结晶熔融行为和热稳定性进行表征。结果 力学性能测试表明，在GO质量分数为0.1%时，复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率较纯PBS分别提高了37%和25%，但是随着GO含量的继续增加，其拉伸强度和断裂伸长率都呈现出下降趋势；热行为分析表明，GO的加入使PBS的熔融温度和结晶温度均有所提高，结晶度有所下降，但GO对PBS的热稳定性并无明显影响。结论 适量GO的加入有利于改善PBS生物降解材料的力学性能和结晶熔融行为。
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  石墨烯/低密度聚乙烯复合膜的制备及性能

  单利君, 林勤保, 张明, 陈朝方, 廖佳

  . 2017, (13): 60-65.

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  目的 以石墨烯/低密度聚乙烯(LDPE)复合包装材料为研究对象，讨论石墨烯、石墨烯微片对低密度聚乙烯薄膜力学性能、颜色、透光率及透氧率的影响。方法 使用熔融共混方法制备不同石墨烯质量分数的石墨烯/LDPE复合材料，检测并比较其性能变化。结果 石墨烯以及石墨烯微片的加入，使LDPE薄膜的弹性模量提高了9%~50%，横纵向拉伸强度提高了2%~30%，透光率降低了10%~60%，透氧率提高了10%~15% 。结论 由于石墨烯比表面积大、刚性高，对LDPE材料的拉伸强度、弹性模量等力学性能有明显改善，同时可提高薄膜透氧率，加深LDPE材料的颜色，降低薄膜透光率。
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  固化工艺对食品罐内涂双酚A分配系数的影响

  梅小虎, 任小玲, 孙魁魁, 叶敏立, 向红

  . 2017, (13): 66-71.

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  目的 研究食品罐内涂膜的固化工艺对涂膜中双酚A迁移分配系数的影响。方法 在单因素实验的基础上，采用响应面分析法对固化工艺参数进行优化分析，使得双酚A的分配系数最大。结果 三因素对迁移物双酚A分配系数的影响主次顺序为涂膜量＞固化温度＞固化时间，其中固化温度和涂膜量对双酚A迁移的影响极为显著（P<0.0001），且固化温度与固化时间之间，涂膜量与固化时间之间的交互作用极为显著（P <0.0001）。在固化温度为200 ℃，涂膜量为12 g/m2，固化时间为12 min条件下，双酚A迁移的分配系数最大，为5993.02。结论 最佳工艺条件下得到的分配系数与实验值较为接近，说明该响应面得到的工艺参数准确可靠，确保了BPA食品罐的安全性。
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  货物在公路运输中减振性能的综合评价模型

  强宝民, 王江波

  . 2017, (13): 72-77.

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  目的 研究多精密仪器货物包装减振性能的评价模型。方法 以多精密仪器货物减振系统为例，研究多精密仪器货物在公路运输时共振破损和冲击破损的破损机理，得出货物在共振破损下的减振效率和冲击破损下的冲击破损概率，然后结合各精密仪器的脆值，建立各精密仪器在货物系统中的权重，最后将共振破损和冲击破损概率分别与权重作向量点乘运算，得到共振破损和冲击破损下各仪器减振效果的综合评价结果。结果 算例货物系统精密仪器1在4种激励综合作用下的减振效果最好(0.39)，而在冲击破损中精密仪器1的效果最差(0.21)。结论 精密仪器1的抗共振性能很好，但抗冲击性很差，需要对其减振系统的性能参数进行改进和优化。
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  氨基葡萄糖分子上羧基含量对壳聚糖性能影响

  彭超, 陈广学, 徐军飞

  . 2017, (13): 78-83.

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  目的 利用漆酶-TEMPO（TEMPO为2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基的简称）体系氧化低聚壳聚糖，探究氨基葡萄糖分子上引入的羧基含量对壳聚糖性能的影响，以期壳聚糖在包装方面的应用能够更为广泛。方法 通过高效离子色谱（HPIC）检测样品的钠离子含量表征样品的羧基含量，通过检测样品的吸湿保湿性、抗氧化性能表征壳聚糖物理化学性能的改善程度。结果 壳聚糖分子上引入羧基有利于改善其吸湿、保湿性能，氧化产物在饱和碳酸钾与饱和硫酸铵溶液中60 h后吸湿率最高达63.0%, 18.4%，保湿率为5.7%，而当氧化程度超过45.31%时，氧化产物的吸湿、保湿性能保持不变。结论 TEMPO添加量越多，氧化产物的羧基含量越高。引入的羧基基团能够改善壳聚糖氧化产物的吸湿、保湿性能，而增加氨基葡萄糖分子上的羧基含量，会提高壳聚糖的抗氧化性能。这些性能的提高对壳聚糖在包装材料的应用具有长远意义。
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  PLLA/PBAT单轴拉共混膜的力学性能及气体透过性

  云雪艳, 刘孟禹, 李晓芳, 董同力嘎

  . 2017, (13): 84-89.

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  目的 研究单轴拉伸聚乳酸/聚对苯二甲酸丁二酯（PLLA/PBAT）共混薄膜的热学、力学和气体透过性能。方法 通过双螺杆熔融挤出后再进行单轴拉伸，制备出不同共混比例的无定型PLLA/PBAT共混薄膜材料，并对其热学、力学和气体透过性进行研究。结果 PLLA和PBAT是个完全不相容的共混体系，PBAT的添加加速了PLLA的冷结晶速度，改善了单轴拉伸PLLA薄膜的纵向和横向的柔韧性，最大断裂伸长率可达29%。提高了气体透过性和CO2/O2选择透过性，CO2/O2透过比相对于纯PLLA的3.8提高到7.6。结论 柔性PBAT的添加改善了PLLA的刚性，提高了材料的柔韧性，PBAT对CO2有较好的吸附性和扩散性，提高了材料的CO2透过量和CO2/O2选择透过性能。
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  壳聚糖/淀粉/ZnO复合膜的制备与性能

  郑科旺, 付梅芳, 黄超凡, 颜永斌, 李伟, 覃彩芹

  . 2017, (13): 90-95.

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  目的 以壳聚糖和玉米淀粉为主要成膜基质，以纳米ZnO为添加剂，研究复合膜的相关结构和性能。方法 采用溶液共混法将壳聚糖溶液、淀粉糊化液及纳米ZnO质均混合，然后流延成膜，分析壳聚糖/淀粉的质量比和纳米ZnO的含量对复合膜力学性能、水蒸气透过率（WVP）的影响，并通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和热重分析对复合膜的相关结构进行表征。结果 当壳聚糖/淀粉质量比为1∶1，纳米ZnO质量分数为9%时，所得膜在各自体系中的性能较佳。结论 壳聚糖和淀粉二者之间具有较好的相容性，纳米ZnO的加入能增强复合膜的力学性能，降低其水蒸气透过率，并提高复合膜的热稳定性。
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  猪跟腱胶原蛋白海绵的制备

  刘迪, 王利强, 任莹

  . 2017, (13): 96-101.

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  目的 为了更好利用猪跟腱资源，提高其附加值及拓宽胶原在包装方面的应用，探讨猪跟腱胶原蛋白海绵的制备及该海绵对乙醇的吸附作用。方法 采用单因素实验考察猪跟腱胶原蛋白浓度、甘油含量、浇注厚度对力学性能的影响，并考察海绵孔隙率和时间对乙醇吸附性能的影响。结果 当胶原的质量分数为1%，甘油的质量分数为0.6%，浇注厚度为5 mm时，制备的海绵抗张强度为210.91 kPa，断裂伸长率为6.98%，此工艺条件下制备的海绵孔隙率为91.19%，30 d乙醇吸附量为416.32 mg/g，吸附量与海绵的孔隙率成正相关。结论 猪跟腱胶原蛋白在此工艺下制备的海绵比其他动物胶原蛋白海绵的抗张强度高，且对乙醇具有吸附作用。
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  物流包装用PP/CSW/hBN复合材料力学及摩擦性能

  张春翠

  . 2017, (13): 102-107.

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  目的 研究不同质量分数六方氮化硼对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料力学性能的影响。方法 首先对六方氮化硼（hBN）表面进行改性处理，然后利用高速混合机将其与聚丙烯（PP）、改性硫酸钙晶须（CSW）、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)混合均匀，最后利用熔融共混法，通过双辊塑练机制得PP/CSW/hBN复合材料。结果 当添加hBN的质量分数为1%～1.5%时，pp/csw/hbn复合材料的力学性能最佳；hBN质量分数为1.5%时，复合材料的摩擦因数和磨损率最低。结论 hBN经过表面改性处理后，其在复合材料中分散性得到了改善，与聚丙烯基体界面间的结合力也得到提高，表现为对聚丙烯复合材料起到了补强、增韧和耐磨的作用。当hBN的质量分数达到一定量时，其在复合材料内部会出现团聚现象，从而降低复合材料的力学性能和摩擦性能。
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  瓦楞纸板边压强度影响因素分析

  肖心明

  . 2017, (13): 108-112.

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  目的 分析瓦楞纸板边压强度与其基本物理参数之间的关系。方法 通过试验测量不同弹性模量、泊松比的原纸所对应不同结构参数的瓦楞纸板的边压强度。结果 当材料一定时，原纸的定量越大，厚度越厚；原纸的纵向弹性模量总是大于横向弹性模量；相同类型的原纸随着定量的增大，其纵横向弹性模量和剪切模量逐渐增大；面纸定量相同、芯纸定量不同的瓦楞纸板，其边压强度随芯纸定量增大而增大；芯纸定量相同、面纸定量不同的瓦楞纸板，其边压强度随面纸定量增大而增大；材质相同、楞形不同的瓦楞纸板，其边压强度由大到小依次为A型、C型、B型。结论 瓦楞原纸物性参数、瓦楞纸板结构参数均对瓦楞纸板边压强度有决定性的影响。
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  铜基无颗粒型导电墨水的性能研究

  金文君, 冯晓龙, 杨操, 刘文涛, 陈金周, 黄灵阁

  . 2017, (13): 113-117.

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  目的 通过测定导电涂层电阻率来确定导电墨水的最佳制备工艺参数。方法 以醋酸铜为前驱体，N,N-二甲基乙醇胺为络合剂，甲酸为还原剂，制备导电性高的铜基无颗粒型导电墨水。采用化学还原法制备铜基无颗粒型导电墨水，通过正交实验研究烧结温度、烧结时间以及Cu2+∶H+∶NH4+的比例对涂层导电性的影响，确定最佳的制备工艺。结果 制备的铜基无颗粒型导电墨水在弱碱性环境下较稳定，墨水中的Cu2+, H+, NH4+的最佳物质的量之比为1∶3∶3。该配方的墨水具有很高的稳定性能和导电性能，在玻璃基材上滴涂经160 ℃下热处理30 min，得到的涂层电阻率仅为0.18 μΩ•m。结论 初步实现了铜基无颗粒型导电墨水的低温烧结。
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  液晶显示器缓冲垫绿色设计及有限元分析

  董静, 卢水根, 刘锋, 曲迪, 葛伟航, 邵家辉, 马铮

  . 2017, (13): 118-121.

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  目的 设计绿色环保的液晶显示器缓冲衬垫，并对其受跌落冲击时的缓冲效果进行有限元分析。方法 采用瓦楞纸板折叠成形的方式对液晶显示器的缓冲衬垫进行绿色设计。在ABAQUS有限元软件中建立液晶显示器和缓冲衬垫的实体模型，通过有限元软件模拟液晶显示器运输过程中角跌落的冲击响应，分析缓冲衬垫的缓冲效果。结果 角跌落冲击过程中，等效应力云图表明衬垫跌落角处变形较大，应力集中，显示器跌落角处最大应力达到1.293 MPa，但未超过材料的屈服极限。冲击加速度计算结果表明，以1 m的高度跌落时，显示器上易损件的最大冲击加速度为748 m/s2，未超过液晶显示器的许用脆值。结论 瓦楞纸板折叠成形的环保缓冲衬垫满足缓冲包装要求，能有效保护显示器抵抗跌落冲击。
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  基于Ansys Workbench的吸尘器振动与跌落仿真

  卜杨, 张新昌

  . 2017, (13): 122-127.

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  目的 验证立式吸尘器整体包装方案优化设计的保护和安全性能。方法 参考立式吸尘器产品流通过程中的环境参数，对产品进行有限元建模和约束处理，基于Ansys Workbench中的有限元思想，分别模拟运输过程中随机振动、刹车、转弯、跌落等各种物流情况，分析得到不同力学载荷作用下产品包装的变形、应力、应变以及破损情况。结果 瓦楞顶衬开槽处的设计还有待改进，瓦楞纸箱在跌落时垂直方向上的变形和应变数值较小，不影响整体包装的安全性和保护性。结论 瓦楞衬垫和瓦楞纸箱的抗压强度、抗冲击性能、抗震性均符合要求，该立式吸尘器整体包装方案合格。
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  TRIZ理论在半导体激光器耦合封装中的应用

  唐佳, 徐婷, 胡友旺

  . 2017, (13): 128-132.

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  目的 解决在同轴型半导体激光器与光纤耦合封装过程中，由于隔离器的引入造成的耦合速度慢、生产率低，以及隔离器与激光器的封装设备中电磁铁拾放隔离器的机构在拾取隔离器后难以释放等问题。方法 应用TRIZ理论矛盾矩阵解决发明问题中技术冲突的方法，提出将隔离器与激光器预先封装在一起再与光纤耦合的工艺流程。结果 设计出了全新的拾放机构，优化后的实验样机将1个带隔离器的同轴型半导体激光器与光纤的耦合封装时间由原来的2 min缩短到了40 s。结论 新的工艺流程大大降低了整个器件封装的难度，提高了耦合效率。
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  板材包装结构强度分析与优化

  敖文刚, 宋泽良, 程惠峰, 彭斯洋

  . 2017, (13): 133-136.

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  目的 以板材包装结构为研究对象，研究其承载能力。方法 运用力学原理对结构强度进行定性分析，同时利用有限元软件Ansys Workbench进行定量分析。结果 得到了承载不同厚度铝板的包装结构正应力云图及最多能承载铝板的数量。结论 板材厚度对结构的力学模型有较大影响。承载厚板时结构危险截面剪应力较大，剪应力成为控制条件；承载薄板时结构危险截面正应力较大，正应力成为控制条件。
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  重型有底无盖八角箱研究

  王悦, 张惠忠

  . 2017, (13): 137-140.

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  目的 改变箱型结构来提高纸箱抗压强度，以解决纸箱鼓肚变形等问题。方法 将纸箱结构设计成八角形，增加纸箱的承重角数和边数，同时将箱体底部设计为拼接结构。结果 用材、周长相同时，八角箱与普通0201型纸箱相比，抗压强度提高了2倍，越靠近纸箱底部四周侧向受力越大，贮存和运输过程中鼓肚现象越明显，破损越严重。结论 有底八角箱在一定程度上可抵抗内装物对纸箱底部边缘向外的冲击力，减少因纸箱鼓肚变形造成的损坏。
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  泡罩药品包装视觉检测系统图像滤波算法

  金世国, 张巧利, 徐东方

  . 2017, (13): 141-145.

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  目的 有效滤除泡罩药品包装视觉检测系统中的图像噪声，以保证后续泡罩包装药品的图像分割、特征提取等任务顺利开展。方法 分析引导滤波的数学模型，并在此基础上对其进行改进，提出一种自适应高斯引导的新型泡罩药品包装图像滤波算法。采用更加理性的参数优化算法，且用高斯窗口来代替传统的盒窗口。结果 自适应高斯引导滤波算法能够有效滤除图像中的噪声，同时最大程度地保留原始图像中的边缘和细节等信息。结论 该算法对后期泡罩药品包装的图像处理和分析有一定的指导意义。
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  基于RFID技术的运动器械包装生产线检验系统设计

  雷蕾, 盛国

  . 2017, (13): 146-149.

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  目的 针对传统人工方法进行运动器械生产线检验存在的缺点，设计一种用于运动器械出厂包装生产线的检验系统。方法 将RFID射频技术、可视化软件和数据管理技术进行结合，利用RFID高效读写功能对生产线上输送的出厂器械进行有效的产品检验、产品管理和人员管理，以提升生产工厂智能化水平。结果 经实际运行验证，该系统可自动完成40台器械产品的检验管理。结论 所设计的检验系统运行稳定可靠，可以有效提升检验效率。
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  称量传感器蠕变误差检测装置设计

  张昌明, 贺洋洋, 郭昌盛, 冯博琳

  . 2017, (13): 150-153.

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  目的 为了提高现有称量传感器蠕变误差检测的检测效率和自动化程度，设计一种具有自动化砝码加载和卸载，以及数据采集、处理和存储功能的新型称量传感器蠕变误差检测装置。方法 利用有限元分析技术来对称量传感器蠕变误差检测装置机架进行静力学分析，从而验证称量传感器蠕变误差检测装置设计的合理性。结果 根据分析结果可以看出，称量传感器误差检测装置主要组成装置机架的最大应力为29.44 MPa，小于机架材料的屈服强度，进一步验证了该检测装置结构设计合理。结论 通过该装置可实现更准确的蠕变误差检测，提高了公司及生产厂家的自动化管理水平。
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  基于图像识别的铝塑包装材料边缘检测

  刘俊琪

  . 2017, (13): 154-158.

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  目的 为了提高铝塑类包装材料的边缘检测精度，基于图像识别技术设计一种边缘检测方法。方法 介绍Canny边缘检测算法，针对其双阈值选择比较困难、边缘检测精度不高等问题，利用Ostu算法实现高、低阈值的选取。基于FPGA（现场可编程门阵列）和DSP（数字信号处理器）搭建一种图像检测系统，并给出系统框图及FPGA内部结构，即异步FIFO模块、串入并出模块、像素窗口刷新模块、数据处理模块以及配套电路等，并以药品铝塑泡罩包装为例进行实验研究。结果 改进的Canny算法在保证处理速度的前提下，所检测图像清晰细致，能够得到完整边缘。结论 该方法具有准确度高、稳定可靠、识别速度快等特点，可满足包装过程产品检测要求。
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  基于机器视觉的方便面包装品质检测系统设计

  陈慧丽, 李继伟

  . 2017, (13): 159-163.

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  目的 设计一套基于机器视觉的方便面包装品质检测系统，以解决人工检测人眼易产生疲劳和不稳定的问题，提高包装品质在线检测效率。方法 给出方便面包装品质检测系统的整体设计方案，阐述硬件设计结构和软件设计流程，分析机器视觉检测系统的原理和过程。结果 采用机器视觉的方便面包装品质检测系统具有较高的生产工艺识别率。结论 该检测系统具有较低的过检率、漏检率，以及较高的检测效率，能够满足生产需求。
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  精密机器人用RV传动系统的力学性能

  王葵葵, 李可, 宿磊, 袁兵

  . 2017, (13): 164-169.

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  目的 了解RV传动机构的载荷分布，研究系统的力学性能。方法 对精密机器人用2K-V型RV传动系统的结构进行简单介绍，分析RV传动的特点；对RV传动中的外啮合行星传动机构和内啮合摆线针轮传动机构的受力情况分别进行研究，并考虑摆线针轮的初始啮合间隙，多齿啮合原理以及曲柄轴转臂轴承的作用力。结果 短幅系数K1的选取对摆线轮受力大小有直接的关系，摆线轮齿与针齿的啮合作用力与该啮合点处摆线轮齿实际弹性变形成线性正比关系。结论 RV传动系统在机器人领域具有广泛的应用前景，研究力学特性对RV传动机构的精度设计、制造加工提供了一定理论依据。
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  基于滑模变结构的柔性机械臂振动控制

  付强, 张纪平, 马维金, 王俊元

  . 2017, (13): 170-174.

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  目的 为了消除柔性机械臂的弹性振动，保证机械臂稳定运行。方法 以水平运动的单杆柔性机械臂为研究对象，建立动力学模型，并以此为依据运用奇异摄动法将动力学方程分解为慢变和快变2个子系统，对2个子系统分别采用反演滑模变结构和模糊控制的手段进行控制，最后利用ADAMS和Matlab软件进行联合仿真，将控制结果与传统PID控制进行对比分析。结果 稳定时间、振动量、角速度、控制力矩都得到提高，此种控制方式与传统的PID控制相比，平稳时间缩短了75%。结论 该控制方法能够很好地对柔性机械臂进行振动控制，且控制效果明显强于传统的PID控制。
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  包装机封口机构转轴有限元分析

  秦信春, 郑银环, 董森

  . 2017, (13): 175-179.

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  目的 验证封口机构主要受力零部件转轴满足实际工况的需求。方法 基于某袋成型包装机的整体布局设计、封口机构的方案设计以及理论计算，完成对相应封口机构的三维建模，再利用Ansys Workbench对其进行静力学分析、模态分析，以及使用疲劳分析软件nCode DesignLife进行疲劳分析。结果 转轴表面所受应力最大为29.94 MPa，其固有频率均大于1246.6 Hz，同时转轴绝大部位的疲劳次数大于1.127×108。结论 证明符合理论设计的要求，在实际工况条件能正常工作且不发生共振及安全疲劳，由仿真分析可对可能发生疲劳破坏的位置进行预测。
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  基于滑模控制算法的复卷机张力控制系统设计

  赵明冬, 陈慧丽

  . 2017, (13): 180-183.

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  目的 为了改善造纸行业中复卷机张力控制系统的控制性能，提高产品的质量和可靠性，同时消除传统趋近律方法的抖振现象。方法 提出一种改进的自适应趋近律方法，并在此基础上提出一种基于滑模控制算法的复卷机张力控制系统。结果 通过仿真结果比较分析，与传统PID控制算法相比，文中所提滑模控制算法具有更好的动态性能。结论 该算法具有较快的动态响应速度和较强的抗扰动能力。
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  壁纸包装机烘箱温度场模拟及结构改进

  王园, 武吉梅, 陈彦

  . 2017, (13): 184-188.

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  目的 采用有限元数值模拟方法分析壁纸包装机温度场的均匀性，以提高包装质量。方法 创建包装机烘箱三维模型，通过FLUENT对工作过程温度场进行模拟分析，针对分析结果中的影响因素进行结构改进。结果 得到了壁纸包装机烘箱内部温度场的分布情况，找到了影响烘箱温度场均匀性的因素，通过对壁纸包装机烘箱结构进行改进，提高了内部温度的均匀性。结论 通过对烘箱内部喷风口和出风口结构进行部分改进，有效地改善了烘箱温度均匀性，提高了包装效率。
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  基于图像处理的柔性材料自适应纠偏系统设计

  周继彦, 余正泓

  . 2017, (13): 189-194.

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  目的 为了解决印刷包装过程中柔性材料容易跑偏的问题，基于图像处理结合模糊PID控制提出一种自适应纠偏控制系统。方法 介绍纠偏系统工作原理，利用传感器检测包装材料边缘，经图像处理、分析后得到偏差量，利用纠偏算法生成相应驱动信号，实现对纠偏机构的控制。为了实现包装材料边缘识别，提出一种图像处理算法，包括图像预处理、边缘识别等。同时基于模糊PID原理设计一种纠偏控制器，通过模糊规则实现PID控制参数的自适应调节。最后搭建纠偏控制系统，并进行相关实验。结果 系统偏差可控制在1 mm以内，控制精度高，稳态性能比较理想。结论 设计的纠偏系统可满足印刷包装对柔性材料运行精度的要求。
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  基于模拟退火算法优化BP神经网络的色彩空间转换

  洪亮, 张浩, 朱明, 楚高利

  . 2017, (13): 195-198.

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  目的 研究基于模拟退火算法优化BP神经网络对喷墨打印机色彩空间转换预测准确性的方法。方法 通过数据归一化处理、模拟退火算法优化BP神经网络的权值和阈值，以获取它们的全局最优解，再用BP神经网络法进行色差预测。结果 模拟退火算法优化BP神经网络预测模型测试15次得到色块平均色差达到2.3067，最小平均色差达到0.7892。结论 该方法优化BP神经网络精度非常高，对喷墨打印机色彩空间转换具有较好的非线性拟合能力和更高的预测准确性。
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  一种基于动态误差扩散系数的数字半色调算法

  王晓红, 刘丽丽, 陈豪, 肖颖

  . 2017, (13): 199-203.

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  目的 为了解决现有半色调算法产生的图像边界模糊以及视觉蠕虫等问题，研究一种视觉效果较好的半色调图像。方法 提出一种在半色调过程中动态分配误差扩散系数的数字半色调方法，减少由固定误差扩散系数和固定扩散方向带来的边界模糊、视觉蠕虫以及结构性纹理等现象。结果 文中提出的算法相较于传统的误差扩散算法其PSNR值提高了约0.5，SSIM值提高了约0.06，NSME值下降了约0.06。不仅解决了传统误差扩散算法中的边界模糊现象，同时也更好地表达了半色调图像的细节纹理信息。结论 依据提出的算法产生的半色调图像视觉效果较好，并且算法简单易行，运行效率高。
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  基于自适应均值的图像滤波算法

  魏彦

  . 2017, (13): 204-207.

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  目的 为了提高激光三维成像系统中的图像质量，有效滤除图像中噪声，提出一种自适应均值漂移的图像滤波算法。方法 在传统算法基础上对均值漂移滤波算法进行改进，选取领域内像素的均方差为控制参量对带宽矩阵h大小进行自适应调控。根据宽带矩阵h的大小，选择合适的像元值参与到计算均值过程中，以提高结果的计算精度。结果 实验结果表明改进后的算法能够有效滤除图像中的噪声，提高图像清晰度。结论 该算法具有良好的保边去噪特性。
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  一种绿色包装设计评价方法

  李鸿明, 周义

  . 2017, (13): 208-212.

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  目的 为了解决绿色包装设计的评价问题，以及科学实现包装“绿色度”的判定。方法 介绍绿色包装设计的内涵，并确定相应的评价指标。基于模糊综合评价模型提出一种绿色包装设计评价方法，详细论述因素集、评价集、权重集、隶属度函数的确定方法。通过实例说明具体评价过程。结果 算例结果表明，所述评价方法计算过程较简单、区分度较高、评价结果准确。结论 该方法可提高绿色包装设计评价的准确性，有利于改善包装设计环保性能。