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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個方向
2025年先進且前沿研究火熱的材料，將會涵蓋了能源與環(huán)境材料、電子與信息材料、生物與仿生材料、先進結(jié)構(gòu)材料以及低維材料等多個領(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，如為能源存儲與轉(zhuǎn)換提供高效解決方案、推動電子設(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石墨烯鋁基復(fù)合材料力學(xué)性能影響的分子動力學(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)變曲線對比。圖4所示。復(fù)合相分?jǐn)?shù)統(tǒng)計。(a)純鋁(b)1#Gra-Al(c)2#Gra-Al(d)3#Gr...
2025
8-21

測試塑料拉伸性能時，選擇拉伸速度的原則是什么？
在塑料拉伸性能測試中，拉伸速度的選擇需綜合考慮材料特性、測試標(biāo)準(zhǔn)要求以及測試目的，核心原則是確保測試結(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試標(biāo)準(zhǔn)（如ASTMD638、ISO527、GB/T1040等）對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

凱爾測控原位加載裝置在科研中展現(xiàn)出顯著的多場景應(yīng)用
凱爾測控原位加載裝置在科研中展現(xiàn)出顯著的多場景適配能力，其核心優(yōu)勢在于通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)多場環(huán)境與力學(xué)測試的深度耦合。以下是其關(guān)鍵應(yīng)用方向及技術(shù)特點的詳細解析：一、同步輻射平臺的原位動態(tài)分析凱爾測控裝置與同步輻射光源的結(jié)合，突破了傳統(tǒng)力學(xué)測試的觀測局限。例如，在掃描電鏡原位拉伸臺中，雙向?qū)ΨQ加載設(shè)計確保樣品中心始終處于視場中心，配合X射線穿透性，可實時觀測材料在拉伸過程中裂紋擴展的三維演化路徑。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)，研究團隊成功捕捉到Ni-20...
2025
8-19

裂紋萌生的觀測有哪些現(xiàn)實意義？
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)實意義體現(xiàn)在對安全保障、成本控制、技術(shù)升級等多維度的支撐，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——微小裂紋會在應(yīng)力、腐蝕、疲勞等作用下逐漸擴展，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：飛機機翼、機身的金屬結(jié)構(gòu)在長期飛行中會因疲勞產(chǎn)生裂紋萌生，若未及時觀測發(fā)現(xiàn)，可能導(dǎo)致空中解體；輸油管道...
2025
8-18

高溫對單向碳纖維增強鋁基復(fù)合材料縱向拉伸失效行為影響
文章研究了高溫條件對單向碳纖維增強鋁基復(fù)合材料縱向拉伸失效行為的影響。通過實驗和數(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)行為和失效機制。首先，進行了單纖維推離測試以研究界面行為，并構(gòu)建了一個考慮熱歷史（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，損傷進一步積累。當(dāng)服役溫度從25...
2025
8-18

生物材料臥式拉伸機在生物軟材料與組織拉伸力學(xué)測試中的應(yīng)用進展
生物軟材料和組織的拉伸力學(xué)性能研究對醫(yī)學(xué)發(fā)展意義重大。生物材料臥式拉伸機作為關(guān)鍵測試設(shè)備，在該領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。本文詳細闡述了生物材料臥式拉伸機的工作原理、結(jié)構(gòu)特點，重點介紹其在生物軟材料和組織拉伸力學(xué)測試中的應(yīng)用實例，分析當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，并對未來發(fā)展趨勢進行展望，旨在為推動生物醫(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并實現(xiàn)正常的血液...
2025
8-15

不同調(diào)磨方式對牙科氧化鋯修復(fù)體彎曲強度與疲勞壽命的影響
引言在眾多的口腔材料中，釔穩(wěn)定型氧化鋯具有機械強度和生物相容性，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，會從四方相轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕?，從而出現(xiàn)機械強度的降低，但這屬于客觀因素影響且是一個長期的過程。調(diào)磨后材料內(nèi)部會產(chǎn)生什么樣的變化、是否會對修復(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，尚未見相關(guān)報道。在實際臨床...
2025
8-15

航空航天領(lǐng)域為什么要做金屬材料的疲勞性能測試？
航空航天領(lǐng)域?qū)饘俨牧系钠谛阅軠y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（如飛機機身、發(fā)動機葉片、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：飛機起飛/降落時的起降沖擊、飛行中的氣流顛簸，會使機身、機翼承受反復(fù)的拉伸、壓縮應(yīng)力；發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，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)件會經(jīng)歷劇烈的振動、加速度變化，導(dǎo)致應(yīng)力反復(fù)波動...
2025
8-14

IJF丨金屬所張哲峰：TiN夾雜物對高強度鋼疲勞壽命影響的建模研究
高強度鋼因其優(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。為確保高強度鋼制成的結(jié)構(gòu)部件安全可靠地運行，對其高周疲勞（HCF）性能的預(yù)測和評估至關(guān)重要。然而，高強度鋼在結(jié)構(gòu)設(shè)計中面臨的一個顯著挑戰(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)對這種不確定性，進而導(dǎo)致能源效率降低和材料消耗增加。因此，提高高強度鋼高周疲勞壽命的預(yù)測精度，在優(yōu)化材料使用和結(jié)構(gòu)設(shè)計效率方...

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