摘要：背景:陶瓷本身质地较脆,抗弯强度较小,在一定程度上限制了其在口腔修复中的应用。氧化锆陶瓷通过其相变增韧,具有较高的抗弯强度和断裂韧性,这一特点可以弥补传统全瓷修复体所存在的脆性问题。目的:利用纳米氧化锆粉体和磷酸镧复合,初步探索制备新型可切削氧化锆陶瓷。探索牙科可切削氧化锆/磷酸镧复相陶瓷制备烧结特性。设计:实验通过调整原料的成分、配比、采用不同的工艺路线、不同的烧结方法,确定工艺参数,探索最佳的工艺方式。单位:上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔医学院口腔修复科;上海大学材料科学与工程学院先进无机材料制备工艺实验室。材料:3Y-TZP(3mol钇稳定的四方相氧化锆),一次粒径≤50nm,纯度99.99%,由宜兴新兴锆业有限公司提供。磷酸镧,纯度99.99%,由包头稀土研究院湿法冶金部提供。方法:实验于2004-01/2006-12在上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修复科完成。预初实验发现磷酸镧含量低于15%强度较高不易加工,而磷酸镧含量高于20%强度明显下降,故将体积百分数分别为15%,18%,20%的磷酸镧加入3Y-TZP(钇稳定四方相氧化锆),采用冷等静压成型(200MPa),在空气气氛中烧结,采用1560℃,1580℃,1600℃烧结温度,制得不同烧结温度下陶瓷样品。主要观察指标:用阿基米德法测试各温度下陶瓷体积密度、表观气孔率;用EZ-100万能试验机测试三点弯曲强度。结果:①瓷体体积密度和表观气孔率:随着烧结温度升高,15%,18%和20%磷酸镧含量的氧化锆/磷酸镧复相陶瓷的体积密度都随之升高,在1600℃时达到最高,分别为5.77,5.42,5.39g/cm3。表观气孔率则随温度升高而下降,在1600℃时达到最低,分别为0.88%,1.21%,1.49%。表明瓷块的致密性逐步提高,3种烧结温度烧结的样品体积密度比较,差异无显著性意义(P>0.05)。②抗弯强度:18%和20%磷酸镧含量的氧化锆/磷酸镧复相陶瓷样品在烧结温度为1580℃前,抗弯强度随烧结温度增加而增加;烧结温度为1580℃时达到最高,分别(772.22±43.43)MPa,(216.03±25.20)MPa和(157.21±9.79)MPa;在1600℃时抗弯强度反而下降。结论:采用冷等静压(200MPa)成型,空气中常压在1580℃烧结,可以得到致密的复合陶瓷。

摘要：为研究碳、硅、锰等合金元素对热轧态中锰钢组织及力学性能的影响,设计了4种不同合金成分的热轧态中锰钢,并对其进行620℃退火10 h的热处理。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验等研究了实验钢的显微组织、残留奥氏体体积分数和单轴拉伸性能。结果表明:4种热轧态实验钢在退火过程中都发生奥氏体逆相变,获得了一定量的残留奥氏体组织,0.11C-7.05Mn-0.27Si钢的残留奥氏体的体积分数最高,达到49.64%。0.22C-4.87Mn-0.25Si钢的综合力学性能最优,其抗拉强度(R_(m))为1024.48 MPa,断后伸长率(A_(50))为30.74%,强塑积(R_(m)×A)为31.49 GPa·%。分析认为,随着合金元素C、Mn含量的增加,退火后中锰钢中的残留奥氏体的体积分数增加,但伸长率与奥氏体的体积分数不一定成正比,主要还受残留奥氏体的稳定性的影响。另外,硅元素主要用于中锰钢的合金化。热轧态中锰钢获得超高强度、高塑性及高强塑积的主要原因还是残留奥氏体的TRIP效应以及超细晶铁素体或马氏体的细晶强化效应。

摘要：设计了2种含质量分数0.3%和1.0%硅的Cr3型热作模具钢,采用热膨胀相变仪测定该钢的等温转变曲线,并运用Johnson-Mehl-Avrami动力学方程分析硅含量对该钢贝氏体相变的影响。结果表明:随着硅质量分数由0.3%增加至1.0%,试验钢的相变点均升高,等温转变曲线中的贝氏体转变区域向右移动,孕育期变长;硅质量分数由0.3%增加至1.0%时,贝氏体转变动力学参数K减小,而Arnami指数n增大,表明硅含量的增加降低了贝氏体相变动力学。

摘要：采用Gleeble-3500热/力模拟试验机测定了新开发的纳米析出高强度钢在1 300～600℃的力学性能。结果表明:随拉伸温度降低,试验钢的抗拉强度逐渐升高,在1 000～750℃之间拉伸时,断面收缩率出现低谷,1 000℃时塑性仍很低,此温度区间即为该钢的第三脆性区,750℃时的断面收缩率最低,而在1 100～1 250℃之间钢的塑性良好。金相显微组织观察和扫描电镜观察发现,钢的第三脆性区拉伸试样断面呈现沿晶断口特征,以脆性断裂为主,表明纳米析出高强度钢的高温强度高,钢的塑性低谷的温度范围宽,易在连铸连轧生产过程中产生裂纹等缺陷,给实际生产工艺带来困难,需要注意制造工艺设计。

摘要：把ＰＢＤ层夹在空穴传输层（ＨＴＬ）和发光层（ＥＭＬ）中间，制备了三层有机薄膜电致发光器件，同时得到了ＨＴＬ和ＥＭＬ的发光，提出了ＰＢＤ的空穴限定作用，并通过与双层器件比较、用光致发光方法以及通过发光与驱动电压的关系得到了证实．

摘要：重稀土镝是HDDR Nd-Fe-B高矫顽力的关键元素,但其资源稀缺且价格昂贵,因此HDDR Nd-Fe-B去镝化成为研究的热点。为减少对重稀土的依赖,研究者们开发了晶界扩散方法提高HDDR Nd-Fe-B的矫顽力。为进一步降低成本,开展了Al粉晶界扩散优化各向异性HDDR Nd-Fe-B粉末磁性能的研究。采用Taguchi科学试验设计方法,将256(4^(4))个试验简化为16个试验,并获得了最佳晶界扩散条件,即扩散温度为600℃,扩散时间为1 h,Al添加量为3%(质量分数),研磨时间为15 min。通过分析计算获得了各因素对磁性能的影响程度,其中影响矫顽力的最重要因素是扩散温度。研究表明:Al粉能优化HDDR Nd-Fe-B磁粉晶界相,是提高Nd-Fe-B矫顽力的廉价扩散源,对HDDR Nd-Fe-B磁粉的去镝化研究及工业应用具有重要意义。

摘要：为提高仿人机器人的步行能效,改善其动态平衡性能,借助拓扑优化对机器人小腿进行轻量化设计,小腿结构由分体装配式结构重新设计为一体化结构,零件由11个减少为1个。通过相图热力学计算,获得AlSi10Mg热物理性能,在此基础上开展小腿的粉末床熔融增材制造AlSi10Mg工艺研究和粉末床熔融工艺仿真,结果显示,优化的激光工艺参数窗口为线能量密度90~210 J/m。在此基础上,打印出成品,最终实现了小腿打印件减重63.8%的目标,满足了轻量化、一体化、力学性能和美观的统一。

摘要：手表壳的制作工序包括冲压、软化退火、切削加工、磨、抛等。材料的加工硬化、回复、再结晶、晶粒长大、夹杂物等严重影响手表壳的生产效率。由于低镍或无镍高氮不锈钢不会使人体皮肤过敏,是制作手表壳的首选材料。为此,设计并炼制了一种含0.59%N(质量分数)的无镍高氮奥氏体不锈钢。研究了该钢的冲压和软化退火工艺、加工硬化率,并检测了使用该钢制作的手表壳坯的硬度。结果表明:氮能显著提高无镍奥氏体不锈钢的加工硬化率,是316L和904L钢的3倍以上。手表壳坯经多次冲压后,硬度从280 HV0.3提高到了400 HV0.3,并难以通过网带炉退火软化至原始硬度。将手表壳坯的软化退火工艺从1100℃保温25 min调整为1100℃保温35 min,并在每冲压6次后进行1100℃保温1 h的固溶处理。结果,无镍高氮奥氏体不锈钢手表壳坯的硬度达到了要求。

摘要：电池在快速充电下仍可以保持足够的容量,对目前的应用领域如可再生能源的电力储存和传输是具有高度吸引力的。设计一种能够方便地传输锂离子和电子的电极结构,是提高电池在快速充放电速率下容量保持率的有效途径。报道了一种应用内部开发的新型冷冻涂敷(FTC)技术得到的定向孔状阴极结构。探究了电极在不同固含量下的微观结构和电化学性能,并得到了最优化的定向电极结构。该电极在0.1 C和15 C下实现了有竞争力的放电比容量,分别为123.5和41.3 mAh/g,15 C代表~4 min完成充放电。对比之下,弯曲孔状结构的传统涂敷电极容量在15 C的快速充放电倍率下已经下降到几乎可以忽略的地步。

摘要：美国政府于2011年宣布启动“材料基因组计划”,宣告“理性设计-高效实验-大数据技术”深度融合、协同创新这一新型材料研发模式的开启。基于此,以数据驱动,并具有更快、更准、更省地获得“成分–结构–工艺–性能”间相互关联特点的机器学习,成为继“实验”、“理论”、“计算”后材料科学研究的“第四范式”中的核心要素。