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技術(shù)文章

2025
8-22

2025年將火熱出圈的材料！肯定是這6個(gè)方向
2025年先進(jìn)且前沿研究火熱的材料，將會(huì)涵蓋了能源與環(huán)境材料、電子與信息材料、生物與仿生材料、先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料以及低維材料等多個(gè)領(lǐng)域。這些材料包括但不限于可持續(xù)發(fā)展能源材料、量子材料、生物醫(yī)用材料、先進(jìn)高溫結(jié)構(gòu)材料、二維材料、超材料等，它們各性能和廣泛的應(yīng)用前景，如為能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換提供高效解決方案、推動(dòng)電子設(shè)備的微型化與高性能化、助力生物醫(yī)學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展、滿足航空航天等裝備對(duì)高性能材料的需求以及拓展材料的物理邊界等，是當(dāng)前材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)和未來科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。一、能源和環(huán)境材...
2025
8-21

石墨烯單層和層壓板對(duì)石墨烯鋁基復(fù)合材料力學(xué)性能影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究
圖1所示。石墨烯單層和疊層分布納米復(fù)合材料的壓縮建模。圖2所示。純Al和Gr/Al納米復(fù)合材料的壓縮模擬。(a)不同層間距復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，(b)原子結(jié)構(gòu)分布（綠色原子代表FCC結(jié)構(gòu)，紅色原子代表HCP結(jié)構(gòu)，白色原子代表Other結(jié)構(gòu)）。圖3所示。疊層石墨烯和分散石墨烯增強(qiáng)鋁的拉伸模擬。(a)堆疊石墨烯的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(b)兩層分散石墨烯與兩層堆疊石墨烯的應(yīng)力-應(yīng)變曲線對(duì)比。圖4所示。復(fù)合相分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)。(a)純鋁(b)1#Gra-Al(c)2#Gra-Al(d)3#Gr...
2025
8-21

測(cè)試塑料拉伸性能時(shí)，選擇拉伸速度的原則是什么？
在塑料拉伸性能測(cè)試中，拉伸速度的選擇需綜合考慮材料特性、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求以及測(cè)試目的，核心原則是確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性、重復(fù)性和可比性。以下是具體原則：1.遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的推薦速度不同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（如ASTMD638、ISO527、GB/T1040等）對(duì)拉伸速度有明確的推薦或限定范圍，這是選擇速度的首要依據(jù)。例如，ASTMD638-14推薦：剛性塑料（如酚醛、環(huán)氧）的拉伸速度為5mm/min；高延展性塑料（如聚乙烯、聚丙烯）為50mm/min；彈性體材料可能更高（如300mm/min）。...
2025
8-20

凱爾測(cè)控原位加載裝置在科研中展現(xiàn)出顯著的多場(chǎng)景應(yīng)用
凱爾測(cè)控原位加載裝置在科研中展現(xiàn)出顯著的多場(chǎng)景適配能力，其核心優(yōu)勢(shì)在于通過模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)環(huán)境與力學(xué)測(cè)試的深度耦合。以下是其關(guān)鍵應(yīng)用方向及技術(shù)特點(diǎn)的詳細(xì)解析：一、同步輻射平臺(tái)的原位動(dòng)態(tài)分析凱爾測(cè)控裝置與同步輻射光源的結(jié)合，突破了傳統(tǒng)力學(xué)測(cè)試的觀測(cè)局限。例如，在掃描電鏡原位拉伸臺(tái)中，雙向?qū)ΨQ加載設(shè)計(jì)確保樣品中心始終處于視場(chǎng)中心，配合X射線穿透性，可實(shí)時(shí)觀測(cè)材料在拉伸過程中裂紋擴(kuò)展的三維演化路徑。在核反應(yīng)堆材料研究中，通過原位X射線納米斷層掃描技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)成功捕捉到Ni-20...
2025
8-19

裂紋萌生的觀測(cè)有哪些現(xiàn)實(shí)意義？
裂紋萌生（材料或結(jié)構(gòu)中微小裂紋的初始形成階段）的觀測(cè)是材料科學(xué)、工程安全、工業(yè)制造等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，其現(xiàn)實(shí)意義體現(xiàn)在對(duì)安全保障、成本控制、技術(shù)升級(jí)等多維度的支撐，具體如下：1.預(yù)防工程事故，保障生命與財(cái)產(chǎn)安全工程結(jié)構(gòu)（如橋梁、建筑、飛行器、壓力容器等）的失效往往始于裂紋萌生——微小裂紋會(huì)在應(yīng)力、腐蝕、疲勞等作用下逐漸擴(kuò)展，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)斷裂，引發(fā)坍塌、爆炸等重大事故。例如：飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)身的金屬結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期飛行中會(huì)因疲勞產(chǎn)生裂紋萌生，若未及時(shí)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，可能導(dǎo)致空中解體；輸油管道...
2025
8-18

高溫對(duì)單向碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料縱向拉伸失效行為影響
文章研究了高溫條件對(duì)單向碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料縱向拉伸失效行為的影響。通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值方法，探討了25°C至400°C溫度范圍內(nèi)該自備UD-CF/Al復(fù)合材料的縱向拉伸力學(xué)行為和失效機(jī)制。首先，進(jìn)行了單纖維推離測(cè)試以研究界面行為，并構(gòu)建了一個(gè)考慮熱歷史（包括制造過程中的冷卻和服役過程中的加熱）以及纖維強(qiáng)度分散的代表性體積單元模型。結(jié)果表明，制造過程中冷卻導(dǎo)致顯著的殘余應(yīng)力和輕微的界面損傷，而服役過程中加熱大大緩解了殘余應(yīng)力，但由于材料退化不可逆，損傷進(jìn)一步積累。當(dāng)服役溫度從25...
2025
8-18

生物材料臥式拉伸機(jī)在生物軟材料與組織拉伸力學(xué)測(cè)試中的應(yīng)用進(jìn)展
生物軟材料和組織的拉伸力學(xué)性能研究對(duì)醫(yī)學(xué)發(fā)展意義重大。生物材料臥式拉伸機(jī)作為關(guān)鍵測(cè)試設(shè)備，在該領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。本文詳細(xì)闡述了生物材料臥式拉伸機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹其在生物軟材料和組織拉伸力學(xué)測(cè)試中的應(yīng)用實(shí)例，分析當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，并對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，旨在為推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)研究與臨床應(yīng)用提供參考。一、引言生物軟材料和組織，涵蓋皮膚、肌肉、血管、內(nèi)臟器官組織等，其力學(xué)性能是維持人體正常生理功能的基礎(chǔ)。例如，血管的彈性決定了其能否有效承受血壓波動(dòng)并實(shí)現(xiàn)正常的血液...
2025
8-15

不同調(diào)磨方式對(duì)牙科氧化鋯修復(fù)體彎曲強(qiáng)度與疲勞壽命的影響
引言在眾多的口腔材料中，釔穩(wěn)定型氧化鋯具有機(jī)械強(qiáng)度和生物相容性，受到口腔醫(yī)生的廣泛關(guān)注。氧化鋯是以多晶結(jié)構(gòu)存在，主要是單斜相、四方相和立方相，加入釔穩(wěn)定劑后，在自然狀態(tài)下以四方相穩(wěn)定狀態(tài)存在，但修復(fù)體長(zhǎng)期暴露于口腔環(huán)境中，受到咀嚼力量、溫度以及pH值變化的影響，會(huì)從四方相轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕啵瑥亩霈F(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度的降低，但這屬于客觀因素影響且是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。調(diào)磨后材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生什么樣的變化、是否會(huì)對(duì)修復(fù)體使用壽命產(chǎn)生影響、如何調(diào)磨可以降低這種影響，經(jīng)查閱文獻(xiàn)，尚未見相關(guān)報(bào)道。在實(shí)際臨床...
2025
8-15

航空航天領(lǐng)域?yàn)槭裁匆鼋饘俨牧系钠谛阅軠y(cè)試？
航空航天領(lǐng)域?qū)饘俨牧系钠谛阅軠y(cè)試至關(guān)重要，這與該領(lǐng)域的工作環(huán)境、高可靠性要求以及材料使用特性密切相關(guān)。具體原因如下：1.材料承受交變載荷的必然性航空航天裝備（如飛機(jī)機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、火箭箭體、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件等）在服役過程中，始終處于交變載荷作用下：飛機(jī)起飛/降落時(shí)的起降沖擊、飛行中的氣流顛簸，會(huì)使機(jī)身、機(jī)翼承受反復(fù)的拉伸、壓縮應(yīng)力；發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在高溫下受到持續(xù)的離心力和氣流沖擊力，屬于高頻交變載荷；火箭發(fā)射和再入階段，結(jié)構(gòu)件會(huì)經(jīng)歷劇烈的振動(dòng)、加速度變化，導(dǎo)致應(yīng)力反復(fù)波動(dòng)...
2025
8-14

IJF丨金屬所張哲峰：TiN夾雜物對(duì)高強(qiáng)度鋼疲勞壽命影響的建模研究
高強(qiáng)度鋼因其優(yōu)異的力學(xué)性能和承受高載荷的能力，作為結(jié)構(gòu)材料發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在高強(qiáng)度鋼的眾多性能中，疲勞性能尤為重要，因其決定了材料在重復(fù)或循環(huán)載荷條件下的抗失效能力。為確保高強(qiáng)度鋼制成的結(jié)構(gòu)部件安全可靠地運(yùn)行，對(duì)其高周疲勞（HCF）性能的預(yù)測(cè)和評(píng)估至關(guān)重要。然而，高強(qiáng)度鋼在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中面臨的一個(gè)顯著挑戰(zhàn)是其疲勞壽命的固有分散性，這需要引入較大的安全裕度來應(yīng)對(duì)這種不確定性，進(jìn)而導(dǎo)致能源效率降低和材料消耗增加。因此，提高高強(qiáng)度鋼高周疲勞壽命的預(yù)測(cè)精度，在優(yōu)化材料使用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率方...

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