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关键词： Zr基二元非晶合金   共晶点   非晶形成能力   熔化熵   热力学  

摘要： 非晶形成机理一直是非晶材料研究的难点问题。为了弄清决定材料非晶形成能力的物理因素,本文选择了非晶形成能力较强的Zr基二元合金体系为切入点,以相图深共晶原则,确定了Zr-Ni、Zr-Cu、Zr-Co三个有多个共晶点的Zr基二元体系,旨在探讨不同体系中各个共晶组分玻璃形成能力与热力学参量、动力学参量的关联,最终确定并验证对非晶形成能力有指导性的参量。主要工作可归纳为以下几个方面:(1)选取Zr-Ni、Zr-Cu、Zr-Co有多个共晶点的二元合金体系,结合相图、离子耦合等离子体(ICP)和差式量热扫描仪(DSC)确定各体系共晶组分的元素比,熔炼制得成分均匀的合金母样。通过DSC测得各个共晶组分的熔点、熔化热,计算出熔化熵、混合过剩熵、错配熵。并从共晶点近邻化合物的热力学参量出发,计算出共晶组分相对化合物机械平均的过剩热力学参量混合过剩熔化熵,和由近邻化合物的形成焓构建的共晶组分的混合形成焓。分析对比各个热力学参量的联系和规律,在此基础上明确了熔化熵是代表性的热力学参量。(2)通过单辊甩带和铜模吸铸的方法实现合金的非晶化,并确定各个共晶组分合金的可以获得完全非晶的甩带速率R,另外采用DSC分析非晶合金,测量得到各非晶样品的玻璃转变温度T、开始晶化温度T,结合熔点T计算约化玻璃转变温度T、过冷液相区宽度ΔT、γ等非晶组合判据参量。将R与特征温度组合判据结合共同判别体系的非晶形成能力。(3)将动力学和热力学特征与非晶形成的关联性。在动力学方面,采用分子动力学模拟的方法研究了体系的扩散系数和弛豫时间,用以表征熔体的动力学快慢,发现扩散系数越小,弛豫时间越长对应的非晶形成能力越强。在热力学方面,通过比对各个热力学参量,发现熔化熵与非晶形成有较强的关联,即熔化熵越低,非晶形成能力越强。

关键词： 声发射信号   纤维增强复合材料   损伤模式识别   剩余承载能力预测   信号表征   特征选择  

摘要： 纤维增强复合材料因其轻质高强、易成型、可设计性强等优异性能已成为众多工程结构用材的首选。恶劣的服役环境和复杂的载荷工况给复合材料结构的长期稳定服役带来了巨大的挑战,故有必要发展非破坏性损伤探测技术和结构健康监测技术,其中声发射技术就具有这方面的发展潜力。基于声发射技术的复合材料损伤诊断与预测大多依赖于复杂的信号处理。因此,目前基于声发射的损伤识别研究仍存在许多挑战,关于声发射数据流的特征选择方法仍然缺乏,而基于声发射的损伤预测研究也相对匮乏。基于此,本文针对复合材料典型结构形式(铺层结构和胶粘结构),开展了基于声发射响应特性的复合材料损伤分类与性能预测研究,主要研究内容和结论如下:(1)建立了复合材料胶接试样中声发射响应特性与损伤机制的对应关系。开展了不同人工激励声源的声发射特性试验研究,验证了试样尺度中线性定位的准确性。基于主成分分析、拉普拉斯评分和相关系数筛选了声发射特征,基于k-means++和CFSFDP聚类算法实现了复合材料双搭接试样的损伤模式识别,获得了聚类数、相似性度量准则、截止系数对CFSFDP算法识别结果的影响特性。(2)建立了基于小波包分解的声发射信号表征模型。利用余弦相似度和k-means++聚类算法实现了基于小波包能量比例的复合材料层合板的损伤模式识别,获得了湿热老化对损伤机制的声发射响应特性及损伤源定位的影响特性,基于信号在各频段的累积小波包能量分析了层合板的失效过程,探究了小波基函数选择对基于此信号表征模型的损伤模式识别和失效过程分析的影响。(3)发展了复合材料胶接试样中动态数据流的特征选择方法。引入了拉普拉斯评分和多集群特征选择方法并将其发展为适用于动态数据流的特征选择方法,分析了复合材料单搭接试样在拉伸载荷下产生信号的常规特征及小波包能量比例的实时评价结果,获得了常规特征和小波包分解特征的损伤表征作用,包括损伤模式识别、奇异信号检测以及损伤过程表征。(4)建立了基于动态数据流的铺层试样剩余承载能力预测模型。基于RRelief F算法和近邻成分分析实现了声发射特征的评价,基于卷积神经网络预测了端部含缺口的复合材料层合板在三点弯载荷下的剩余承载能力,探究了模型中时间窗长度对预测结果的影响特性。修正了梅尔倒谱分析方法并提取了对损伤过程敏感的特征,利用累积移动平均法建立了梅尔倒谱系数与层合板载荷/位移之间的关联关系,简化了基于卷积神经网络的层合板剩余承载能力预测模型。

关键词： 废水   重金属污染   吸附材料  

摘要： 废水中含有的重金属离子严重威胁着人们的身体健康,且污染生态环境,当前对重金属污染的治理迫在眉睫。一些新型材料在废水重金属离子去除方面起着重要作用,能有效吸附废水中的重金属离子,并将其回收利用。在此基础上,文章简要分析了氧化石墨烯材料、木质纤维基磁性材料、复合型吸附材料以及螯合型吸附材料在去除废水中重金属离子领域中的应用,以期提升废水中重金属离子的去除率。

关键词： 高中物理   板块模型   动摩擦因数   材料组合   粗糙平面   材料构成   分类剖析   情境  

摘要： 滑块和滑板叠加的模型简称为"板块模型",这两个简单的"道具"为考查学生的物质观念、运动与相互作用观念、能量观念展现了丰富多彩的情境,是高中物理讲、学、练、测的重要模型之一。在常见的习题、试题等案例中,"板块模型"的滑板上表面通常是由同一种材料构成的,要么是光滑的平面,要么就是动摩擦因数为一个恒定数值的粗糙平面,情境比较单一,缺少复杂性和新颖性。

关键词： 抗菌材料   抗菌机理   薄膜   应用  

摘要： 综述了无机材料、有机材料、天然产物以及有机高分子抗菌材料的抗菌机理,并介绍各类抗菌材料在薄膜中的最新研究进展。为日后研究者了解不同抗菌材料对薄膜的稳定性、抗菌效果、抗菌持久性和环境安全性提供了依据。

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关键词： 颅骨缺损   颅骨成形术   颅骨修补材料  

摘要： 颅骨缺损往往需要行颅骨成形术进行修补,颅骨修补的目的是最大程度重建人体颅腔结构,达到颅腔密闭和颅内压的稳定。因此,颅骨成形材料在手术中起关键作用。除了异种、异体已经被淘汰的颅骨成形材料外,目前临床常见的有自体材料、金属材料和非金属材料以及仍处在研究阶段的骨组织工程材料。

标准号: GB/T 22271.1-2021

摘要： 本文件适用于聚甲醛均聚物、共聚物和含有聚甲醛共混物的所有材料。适用于通用的粉状、粒状或片状材料，也适用于未改性和经着色剂、添加剂、填料等改性的材料。本文件不意味着命名相同的材料必定具有相同的性能。

关键词： 电磁搅拌   Cu-Fe合金   凝固组织   Fe枝晶相   导电性能  

摘要： 研究了电磁搅拌对Cu-10Fe合金铸锭的晶粒度、Fe枝晶、宏观偏析和性能的影响。结果表明,电磁搅拌可以进一步细化Cu-10Fe合金的晶粒度,并降低了其凝固时的过冷度,使合金在进入亚稳液态组元不混溶温度区域前形核生长成树枝晶Fe相,有效避免了球团状Fe相的生成;在搅拌电流为300 A时,枝晶Fe相被打碎,先凝固的Fe相在剧烈旋转搅拌的离心力作用下向铸锭的边部移动,造成显著的宏观偏析;电磁搅拌对Cu-10Fe合金铸锭的电导率没有显著的影响,但由于电磁搅拌对铸态Fe枝晶的破碎细化作用,对其力学性能有着显著的强化作用。但电磁搅拌电流不宜过大,在150 A时就可达到提高铸锭品质的目的。

关键词： 热压烧结   Cu-Fe-C合金   微观组织   力学性能  

摘要： 目的增强铜合金的强度、硬度,拓展该合金的应用范围。方法在铜粉中添加不同比例共析成分的铁粉和石墨粉,利用真空热压烧结法,制备Cu-Fe-C合金。结果热压烧结可以原位生成渗碳体;随着铁粉、石墨粉添加量的增加,铜基体的硬度持续增加,Cu-Fe-C合金的抗拉强度先上升后下降;当铁粉和石墨粉的质量分数为5%时,抗拉强度由197 MPa增大至281 MPa,提升了43%。结论强度和硬度的升高是第二相引起的晶粒细化和第二相强化所致,强度先升后降的原因是随着石墨粉的增加,石墨粉聚集区逐渐增多,割裂了铜基体。