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关键词： 快速凝固   非平衡   热/动力学   微观结构   制备设备  

摘要： 当前,熔融玻璃包覆、3D打印和电磁悬浮等快速凝固装置已在亚稳材料研究中得到广泛应用。随着快速凝固理论、电子信息及自动化装备技术的创新发展,新一代快速凝固设备正朝着极端制造和高度智能化方向迈进,它们通过集成先进传感器和精密控制系统,以实现对凝固过程的精确控制与定向优化。在此背景下,本文首先从热力学和动力学两个维度总结了快速凝固的理论基础与技术原理,随后系统梳理了实验设备的技术进展,并深入分析其在高性能材料制备中的潜在应用前景,最后对快速凝固材料科学和技术的未来发展及挑战进行了展望。快速凝固技术与凝固理论科学深度融合,与新型材料的研发和制备协同创新,共同构成了亚稳材料科学研究迅猛发展的核心驱动力,这些研究必将共同推动材料科学实现跨越式发展。

关键词： 杠杆   库仑定律   实验  

摘要： 创新能力是人才培养的核心竞争力,物理实验创新有助于学生创新意识的提高和创新能力的培养.为了让学生体会库仑的设计思路,通过巧设“杠杆”装置,制作新的实验器材,让学生亲身体验库仑定律建立的过程.

标准号: GB/T 46197.1-2025

摘要： 本文件确立了聚醚醚酮(PEEK)模塑和挤出材料的命名系统和分类基础。聚醚醚酮聚合物链由醚键与羰基以醚醚酮的顺序依次与亚苯基环连接而成的聚芳醚酮类聚合物。 不同类型的聚醚醚酮塑料依据下列指定的特征性能值及特定用途和/或加工方法、重要性能、添加剂、着色剂、填料以及增强材料为基础的分类系统加以区分: a) 熔体黏度或熔体体积流动速率; b) 拉伸模量; c) 拉伸强度。 本文件适用于所有的聚醚醚酮。 本文件适用于未经改性或经着色剂、填料、增强剂或其他添加剂改性的粉末状、颗粒状或碎粒状材料。 本文件不意味着相同命名的材料一定具有同样的性能。本文件不提供用于说明材料特殊用途和/或加工方法所需的工程数据、性能数据或加工条件数据。 如需要,依据GB/T 46197.2规定的试验方法确定这些附加性能。 为说明某种热塑性材料的特殊用途或确保加工过程的可重复性,字符组5给出了附加要求(见4.1)。

关键词： GH4169高温合金   Deform模拟   开坯   温度场   应变场  

摘要： 目的针对GH4169锭型逐渐增大、铸锭开坯时的锻透性更差的问题,通过有限元模拟技术,探究开坯阶段坯料温度、等效应变与晶粒组织的分布及演变特征,以优化开坯工艺设计。方法利用DEFORM-3D平台,基于弹塑性有限元法建立三维热力耦合模型,对GH4169镍基高温合金铸锭的开坯自由锻造工艺进行数值模拟。结果模拟结果表明,镦粗后坯料芯部温度可达1110℃,径向温差小于50℃,芯部与边缘等效应变差值约0.2,再结晶体积分数最高达36%;终锻时,坯料温度为970~1070℃,表面应变约7.5,芯部应变约4,晶粒尺寸均小于20μm,且径向尺寸差小于10μm,组织均匀性得到显著提升;损伤因子分析结果揭示了最大损伤区域的分布规律。结论所设计的工艺流程显著改善了GH4169合金的微观组织,使晶粒均匀细化,有效提升了锻件的组织均匀性,为优化GH4169合金大规格铸锭的开坯工艺提供了理论依据。

关键词： 热重-质谱联用   可降解材料   热分解   气体产物   指纹质谱  

摘要： 为了探索一种快速准确的可降解塑料分类识别指纹质谱测试技术,本文利用同步热重-质谱联用仪(TG-MS)对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)三种常见可降解材料的热分解过程和热分解气体产物进行分析研究。结果表明,PBS热解气体产物有六“峰团”指纹质谱特征、PCL热解气体产物有三“峰团”指纹质谱特征、PLA热解气体产物有两“峰团”指纹质谱特征。利用热分解气体产物质谱差异建立材料热分解“峰团”指纹质谱信息卡片,可实现可降解塑料分类识别和分子链段信息剖析。

关键词： 刺激响应性肽纳米材料   自组装   微环境响应   精准治疗  

摘要： 近年来,刺激响应性肽纳米材料(stimuli-responsive peptide nanomaterials,SRPNs)因其出色的功能性和环境响应特性,成为纳米生物材料领域的重要研究方向.SRPNs能够感知病理微环境中的特定刺激,通过精准调控自组装或解组装,为生物医学应用提供创新解决方案.通过分子设计,SRPNs不仅具有特异性响应能力,还兼具优异的生物相容性,显著提升了治疗效率并降低了副作用.本综述对SRPNs的设计策略及其在生物医学领域的应用进行了全面梳理,着重阐述了SRPNs对pH、氧化还原、酶和温度等刺激的响应机制和SRPNs在药物递送、生物成像、抗菌及伤口愈合等方面的应用.最后,讨论了SRPNs在实际应用中面临的生物相容性、稳定性及体内精确刺激响应等挑战,并对其未来发展进行了展望.期望本文能为相关领域的深入研究提供方向,助力SRPNs的创新发展.

关键词： 难熔高熵合金   晶体结构   热力学   相形成   微观组织   硬度   固溶强化   二元合金  

摘要： 【目的】难熔高熵合金作为一种新型的高温材料,因其优异的高温性能而具有广泛的应用前景。然而,较差的室温塑性成为了限制其发展的主要因素。在众多的难熔高熵合金成分体系中,TiZrTaNbMo因具有较好的生物相容性而引起了学者们的广泛关注,但是该合金的室温塑性较差,其未来发展受到了限制。Ta作为组元中熔点最高的元素,截止到目前关于该元素对合金体系的微观组织与力学性能的影响机制尚不明确。【方法】本文探明了Ta元素含量的降低对TiZrTaNbMo难熔高熵合金组织及性能的影响规律。Ta元素摩尔比取值为0.8、0.9与1.0,其余元素摩尔比不变。采用非自耗高真空电弧炉熔炼制备了TiZrTa_(x) NbMo(x=0.8,0.9,1.0)难熔高熵合金,并对合金基体进行了1000℃/6 h的退火处理,之后随炉冷却。利用X射线衍射仪(XRD)确定合金的相结构,使用扫描电子显微镜(SEM)以及附带的能谱仪(EDS)表征了合金的微观组织形貌及元素分布,并使用显微硬度计检测了合金的维氏硬度。【结果】TiZrTa_(x) NbMo难熔高熵合金由主要BCC 1相和次要BCC 2相组成,呈现典型的枝晶结构。Ta元素含量的增加使得枝晶间区域变小,其中Ta、Nb与Mo元素富集于枝干部分,Ti与Zr元素富集于枝晶间区域,Ta元素含量的减少降低了Nb与Mo元素在枝干部分的偏析。在力学性能上,提升Ta元素含量使得合金硬度从433 HV提高至501 HV。Ta元素含量变化不会导致合金晶体结构发生变化,仍为双相BCC结构;Ta元素含量下降会导致金属树枝晶体组织的晶间区域变大;减少Ta元素含量有助于降低元素偏析,尤其对熔点较低的Ti和Zr元素影响较大。【结论】优化了摩尔比难熔高熵合金的原有设计,对其成分进行了优化。元素含量的调整对合金的微观组织与力学性能均有一定的改善,研究结果将有助于推动TiZrTaNbMo难熔高熵合金体系的进一步应用。

关键词： 6082铝合金   均质制度   微观组织   电导率   硬度  

摘要： 文章采用金相显微镜、电导率检测、硬度检测等方法研究均质制度对大直径6082铝合金组织、电导率和硬度的影响。检测结果表明:当均质制度为560℃×6 h时,晶界残留减少,晶内弥散相细小分布,均质效果较好;6082铝合金均质处理后电导率显著提升,随着均质温度升高,电导率下降;铸态6082铝合金均质后硬度明显降低,随均质温度升高,布氏硬度略有升高。大直径6082铝合金铸锭组织最佳均匀化制度为560℃×6 h。

关键词： 材料科学基础   二元匀晶相图   正常凝固   杠杆定律   液相平均成分线  

摘要： 二元匀晶合金正常凝固时液相平均成分线的偏移,大多数教材语焉不详,容易引起学生疑惑,不利于学生学习材料科学基础相图章节后续的内容。为此,针对二元匀晶合金的正常凝固,利用杠杆定律,分析液相和固相平均成分线偏离方向一致的原因;以Si-Ge二元计算相图为例,通过数值计算,验证液相平均成分线的一致偏离;利用非平衡态下的热力学解释,唯象地说明液相平均成分线发生一致偏离的原理。本工作可以帮助学生理解二元伪共晶区形成的原因,理解其他二元相图非平衡凝固时液相线、偏析线的变化规律,提高学生对相图的领悟能力,为材料类专业课教师提供匀晶相图教学参考。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金   铸锭   第二相   显微硬度   电导率  

摘要： 通过组织表征及性能检测实验对企业大生产半连续铸造技术制备的480mm厚度高合金元素含量Al-Zn-Mg-Cu合金扁锭组织及性能均匀性进行了研究。采用ICP-OES对铸锭不同厚度位置处元素含量变化情况进行了检测，采用OM、SEM等对铸锭不同厚度位置处组织晶粒形貌、第二相种类及含量等进行了表征，采用显微硬度计、电导率测定仪等检测铸锭不同厚度位置处的性能差异。结果表明：铸锭在厚度方向距近表层100～150 mm范围内存在Zn、Mg、Cu合金元素的偏析，且由铸锭壳层表层至心部8 mm范围内分别存在壳层细晶区、不均匀柱状晶区、枝晶和化合物较少的等轴晶区以及局部枝晶和化合物密集分布区四种不同的晶粒组成形貌。铸锭厚度方向近表层位置处二次枝晶数量较少，但随厚向延伸枝晶越来越明显、晶粒尺寸越来越大。除此之外，铸锭厚度方向四分之一位置处存在数量较多的大尺寸非平衡第二相，且该处由于粗大非平衡析出相的存在，显微硬度值最低、电导率值最大，分别为135.6 HV、41.2%IACS。