为了对花椒挥发油的含量进行快速、无损、低成本的检测,以汉源县花椒为实验对象,采集其在400~1000 nm波长范围内的光谱数据,然后采用标准正态变量变换(SNVT)方法对光谱数据进行预处理,利用迭代保留信息变量算法(IRIV)进行特征变量的提取,并建立极限学习机(ELM)回归模型,模型结果如下:校正集的决定系数 RC2为0.8522,均方根误差RMSEC为0.3475;预测集的决定系数 RP2为0.8365,均方根误差RMSEP为0.5737。为了进一步提高模型的预测性能,利用果蝇优化算法(FOA)对极限学习机的输入权值进行自适应优化。最终,优化后模型(IRIV-FOA-ELM)的决定系数 RC2为0.8792,RMSEC为0.3323, RP2为0.8659,RMSEP为0.3621。结果表明,高光谱成像技术可以对花椒挥发油进行快速无损检测,同时为其他农产品挥发油检测提供一种新的方法和思路。

为了延长磷酸反应槽内搅拌桨叶片的服役寿命, 采用激光熔覆技术在904L不锈钢表面制备出Y203/Al2O3/904L复合涂层。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、金相显微镜、显微硬度计及电化学工作站对涂层相结构、显微组织、硬度及耐蚀性进行检测。实验结果表明, 激光熔覆过程中大量的Al2O3在涂层表面聚集。复合涂层主要由单一的面心立方(FCC)相组成。复合涂层与基材良好冶金结合, 其组织由底部到顶部依次为平面晶→胞状晶→柱状树枝晶→等轴晶。复合涂层的硬度为250 HV左右, 与基材相比, 大约提高了35%。复合涂层的自腐蚀电位较基材更“正”, 自腐蚀电流密度较基材更小, 耐腐蚀性能良好。

采用宽带激光熔覆技术, 梯度设计的思想和碱液环境中电极化后的处理方法来改善涂层表面形貌和提高涂层生物活性、细胞相容性, 制备了一种梯度生物活性陶瓷涂层。利用SEM分析手段对涂层表面形貌进行研究;通过模拟体液(SBF)浸泡实验考察涂层活性;采用人成骨细胞与涂层材料共培养的方式, 验证了细胞在涂层表面的增殖和定向分化能力。结果表明, 激光制备+电极化处理涂层表面形貌是典型的羟基磷灰石(HA)结构;激光制备+电极化处理涂层表面生成的HA＋β-TCP相更多, 生物活性更好;激光制备＋电极化处理涂层表面细胞的增殖和定向分化能力更好。

采用宽带激光熔覆技术,梯度设计的思想,添加不同含量稀土氧化物Nd2O3来提高复合涂层生物活性的方法,在TC4钛合金表面制备了含HA+β-TCP的稀土梯度生物活性陶瓷涂层.使用MG63人成骨细胞与Nd2O3活性梯度涂层体外共培养,用MTT法测定成骨细胞碱性磷酸酶含量和通过SEM观察MG63细胞在活性涂层表面上的伪足生长情况.结果表明:稀土梯度生物活性陶瓷涂层碱性磷酸酶(ALP)的表达量均高于TC4合金和未加入Nd2O3的陶瓷涂层,成骨活性较好;成骨细胞向骨细胞分化能力是逐渐增强的;成骨活性与不同含量的Nd2O3合成的HA+β-TCP的数量密切相关,当Nd2O3的添加量为0.6wt.%时,具有最佳的成骨性能;生物活性复合涂层不仅能引起细胞的粘附生长,更重要的是能够促进细胞的定向分化,且统计学分析表明ALP含量具有明显的显著性.稀土活性梯度陶瓷涂层材料表面细胞伪足生长更旺盛,具有更好的生物相容性.

采用宽带激光熔覆技术，通过加入不同含量的稀土氧化物Nd2O3来提高激光熔覆生物陶瓷涂层的生物活性，在TC4钛合金表面制备了含HA+β-TCP的稀土活性梯度陶瓷涂层。使用体外人成骨细胞MG63与Nd2O3稀土活性梯度陶瓷材料共培养，用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色(MTT)法分析细胞增殖情况和通过SEM观察MG63细胞在稀土活性梯度陶瓷涂层材料上的粘附、生长情况。结果表明： Nd2O3稀土活性梯度陶瓷表面的细胞生长旺盛、细胞形态正常，活性涂层细胞相容性良好;涂层表面的HA+β-TCP钙磷基活性陶瓷相数量影响着成骨细胞的增殖，含有Nd2O3的生物陶瓷涂层比TC4钛合金的细胞相容行好，且含有w(Nd2O3)＝0.4%、w(Nd2O3)＝0.6%的生物陶瓷涂层表面成骨细胞繁殖最快;稀土活性梯度陶瓷材料不仅能够引起细胞的粘附生长，更重要的是要能够促进成骨细胞的定向分化。

为了减少激光熔覆过程中基材与生物陶瓷涂层之间的热裂纹, 提高涂层与基材的结合强度, 设计了一种梯度稀土生物陶瓷涂层, 采用宽带激光熔覆技术,在TC4钛合金表面制备了含HA＋β－TCP活性相的稀土活性梯度生物陶瓷复合涂层。利用SEM 、XRD分析手段对涂层形貌、相组成进行了研究; 通过模拟体液(SBF)浸泡实验(浸泡7 、14 d)考察了生物陶瓷涂层的生物活性; 利用电化学分析仪测试了生物活性陶瓷涂层的耐腐蚀性。结果表明, 当稀土氧化物Nd2O3添加量为w(Nd2O3)＝0.6%时, 宽带激光熔覆过程中催化合成HA＋β－TCP活性相的数量最多, 具有优异的表面形貌; 当稀土氧化物Nd2O3添加量为w(Nd2O3)＝0.6%时, 梯度稀土生物陶瓷涂层在SBF中浸泡不同时间点后表面沉积的类骨磷灰石相数量均较未加入Nd2O3的梯度生物陶瓷涂层多, 具有最好的生物活性, 且耐腐蚀性最佳。

针对目前生物活性陶瓷涂层存在的问题, 设计了一种梯度涂层, 采用宽带激光熔覆技术, 通过加入不同含量的稀土氧化物 Nd2O3来提高激光熔覆生物陶瓷涂层的生物相容性, 在 Ti-6Al-4V合金表面制备了含 HA+茁-TCP的稀土活性梯度陶瓷涂层。利用 SEM、XRD对活性涂层组织结构进行了研究。采用体外人成骨细胞与材料共培养的方法, 对梯度活性陶瓷涂层进行了细胞形态实验。结果表明: Nd2O3含量的不同, 对涂层催化效果不一样, 使得复合涂层呈现形态各异的表面特征, 但涂层表面都具有一定的粗糙度, 将增加生物陶瓷涂层与骨组织的生物相容性; 稀土氧化物 Nd2O3在激光熔覆生物陶瓷过程中具有催化合成 HA+茁-TCP的作用, 当 w(Nd2O3)＝0.6豫时, 诱导合成 HA+茁-TCP的数量最多; 含稀土氧化物 Nd2O3的涂层对成骨细胞无毒副作用, 当 w(Nd2O3)＝0.6豫时染色呈正常梭形状态的细胞数目最多, 具有最佳的生物相容性。

为了减少激光熔覆过程中基材与生物陶瓷涂层之间的热应力，提高涂层与基材的结合强度，设计了一种稀土活性生物梯度陶瓷涂层，采用宽带激光熔覆技术，在TC4合金上制备了含HA+β-TCP稀土活性梯度生物陶瓷复合涂层。利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、模拟体液（SBF）以及电化学分析仪等手段对涂层组织结构、生物活性及耐腐蚀性进行了研究。结果表明，生物活性稀土梯度涂层分为基材、合金化层以及生物陶瓷层3个层次，且各梯度层之间均为良好的化学冶金结合；稀土氧化物Nd2O3在宽带激光熔覆生物陶瓷的过程中具有催化合成HA+β-TCP的作用，且当Nd2O3质量分数为0.6%时，催化合成HA+β-TCP的量最多；当Nd2O3质量分数为0.4%～0.6%时，涂层的耐腐蚀性最好且涂层表面沉积的磷灰石相的量最多，具有最佳的生物活性。

对金属表面热红外偏振特性的模型进行了研究,在建模中不仅考虑了金属表面的统计特性,也考虑了特别粗糙的金属表面存在的遮蔽效应问题。通过计算机模拟出不同表面粗糙度的金属板热红外偏振度和金属表面热红外辐射角之间的关系曲线,并和实验获得的结果进行了对比。对于表面粗糙度为1.6 μm的较为光滑的金属表面,模拟的结果基本吻合了实验中获得的数据。对于表面粗糙度为6.8 μm的较为粗糙的金属表面,仿真出的结果和实验中获得的数据相差较大。但在考虑了遮蔽效应后,模型模拟的结果得到了很大的改善。通过对模型的研究,分析确定了对金属板表面热红外偏振度影响的主要因素。

简要分析了热红外偏振探测与热红外强度探测在物理含义方面的区别，由此提出了一种利用偏振信息在红外图像中识别目标的新方法。通过热红外偏振成像系统获得了目标的偏振图像，并由计算机提取出了图像中的偏振信息。由于目标与自然背景的热红外偏振特性有较大的差异，所以通过分析这些信息，可以更好的识别目标。实验结果表明，该方法不仅可以很好地识别自然背景中的人造目标，而且对热红外伪装目标的识别也很有效。