摘要：本文介绍了一种基于横向可移动栅极场效应晶体管(LMGFET)的新型微型力传感器的开发。提出了一种精确的电气模型,用于小型LMGFET器件的性能评估,与以前的模型相比,其精度有所提高。采用了一种新型三明治结构,该结构由一个金交叉解耦栅阵列层和两个软光阻层SU-8组成。通过所提出的双差分传感结构,LMGFET横向工作在垂直干扰下的输出电流被大大消除,所提出传感器的相对输出误差从4.53%(传统差分结构)降低到0.01%。提出了一种实用的传感器制造工艺,并对其进行了模拟。基于LMGFET的力传感器的灵敏度为4.65μA·nN^(-1),可与垂直可移动栅极场效应晶体管(VMGFET)器件相媲美,但非线性度提高了0.78%,测量范围扩大了±5.10μN。这些分析为LMGFET器件的电气和结构参数提供了全面的设计优化,并证明了所提出的传感器在生物医学显微操作应用中具有良好的力传感潜力。

摘要：Microfluidic device with patterned microstructures on the substrate surface was used to regulate cell adhesion,morphology,and functions in tissue *** developed a microfluidic device which employing microscale patterned microstructures to achieve enhanced cell adhesion and *** hydrogel substrates with micro-wavy and lattice-patterned microstructures were fabricated using standing surface acoustic waves and ultraviolet *** seeding the L929 mouse fibroblast cells onto the patterned substrate of the microfluidic device,we determined that the viability and proliferation rate of cell migration can be greatly ***,L929 cells showed two types of gathering modes after 48 h of *** growth was guided by the patterned substrate used in the microfluidic device and showed differences in the location ***,the developed microfluidic device with patterned microstructures can extend the application of in vitro cell culturing for future drug development and disease diagnosis.

摘要：可拉伸温度传感对实现人机触觉交互和温度调节至关重要,这些传感元件需要贴合特异性表面,且在拉伸条件下保持温度感知的精度.现有可拉伸温度传感器由于温度和形变引起电阻变化的相互干扰,在拉伸过程中存在固有的传感不稳定问题.本文提出了一种超可拉伸水凝胶热电偶,通过构建具有动态交联双网络的热电水凝胶,实现水凝胶热电偶的超拉伸性.通过设计的P型和N型热电水凝胶,构建热电偶单元.热电偶表现出1.93 mV K^(-1)的高塞贝克系数,即使在100%的拉伸应变下,灵敏度依然保持稳定.本文的研究结果为可拉伸温度传感器提供了一种新的策略,并有望广泛应用于智能可穿戴设备.

摘要：通过控制消失模铸造工艺参数可以制备出无缺陷的形状复杂的铸件产品。对Al-Si-Cu合金消失模铸造进行研究,考察浇注温度、涂料黏度、振动时间、型砂粒径以及它们之间的交互作用对铸件表面质量、孔隙率和共晶硅间距的影响。采用两水平全因子实验设计方法考察影响铸件性能的显著性影响工艺参数。结果表明,浇注温度和振动时间对铸件共晶硅间距和孔隙率的影响最明显。在细型砂模和较高的浇注温度下,铸件的表面质量几乎保持稳定不变,而在粗型砂模下铸件的表面质量较低。涂料黏度对铸件性能没有显著影响。

摘要：建立预测脉冲电流气体保护钨极焊AZ31B镁合金接头的拉伸强度经验方程。研究焊接过程参数如峰值电流、基础电流、脉冲频率和脉冲时间对焊接接头的影响。试验设计了一个四因素五水平的正交实验。建立的经验方程能够有效地预测脉冲电流钨电极惰性气体保护焊AZ31B镁合金的焊缝拉伸强度,可信度为95%。结果表明,脉冲频率对拉伸强度的影响最大,其次是峰值电流、脉冲时间和基电流。

摘要：热处理是金属材料热机械加工的常用手段.随着热处理温度的升高而湮灭的缺陷通常导致材料的塑性提升而强度降低.本研究中,我们通过提高热处理温度促进相溶解而协同提升了TiZrNbTa高熵合金的强度和塑性.当热处理温度从800提升至1250°C,合金的拉伸屈服强度提高了40%,达到1003±16 MPa.同时,合金的伸长率增加了近一倍,达到16.79%±1.03%.热处理温度提升引起的相溶解加剧了晶格畸变,从而增强了晶格摩擦应力并提升了屈服强度.相溶解也降低了界面失配并缓解了应力集中.此外,1250°C热处理合金中的局部化学有序结构促进了位错共平面滑移和位错增殖.两种机制共同提升了合金的塑性.该研究不仅扩展了关于金属材料中热处理和相溶解的理解,而且也为合金的强韧化设计提供了思路.

摘要：目的:通过双矩管装配式防屈曲支撑的滞回试验研究,探讨防屈曲支撑可能存在的破坏模式及各设计参数对支撑耗能性能的影响,验证支撑端部构造细节的合理性,提出支撑设计建议。创新点:1.试验研究铰接双矩管装配式防屈曲支撑的滞回性能;2.获得4种支撑破坏模式。方法:通过对7根铰接双矩管装配式防屈曲支撑的滞回性能试验,研究支撑外围盖板厚度、内核加强翼板高度和外围槽钢翼缘高度等参数对防屈曲支撑破坏机理及耗能性能的影响。结论:1.外围盖板厚度太薄,支撑易发生端部折曲破坏;2.端部转动受限制的支撑,其滞回性能优于纯铰接防屈曲支撑,但支撑连接节点处的附加弯矩不容忽视;3.支撑均表现出优良的屈曲耗能性能,验证了试验试件端部构造细节的合理性。

摘要：钾离子电池(PIBs)面临的一个关键问题是设计具有先进结构的负极材料,以实现快速电荷传输以提高钾的存储性能.采用碳二亚胺铁(FeNCN)作为阳极,由于其含有一定数量的共价键且在分子水平上具有稳定的结构,使得储钾系统能够实现优异的电化学性能.FeNCN阳极具有高导电性,带隙接近0 eV,并且由于其共价键结构具有良好的结构稳定性.此外,无定形反应产物也为离子扩散提供了多种途径.因此,FeNCN阳极表现出高可逆比容量(在50 mA g^(-1)电流密度下具有600 mA h g^(-1)比容量),显著的倍率性能和长寿命循环(电流密度为500 mA g^(-1)时拥有400 mA h g^(-1)比容量且超过300次循环).通过理论模拟、X射线原位衍射分析和X射线光电子能谱分析揭示了Fe^(2+)和K^(+)之间的转化反应机理.此外,将FeNCN负极与苝-3,4,9,10-四羧酸二酐正极材料匹配,组装成的全电池在198.6 Wkg^(-1)的功率密度下实现了184.7 W h kg^(-1)的超高能量密度,明显高于以往所有铁基负极的PIBs或钾离子混合电容器.

摘要：Coal is the world's most abundant fossil *** froth flotation is a widely used cleaning process to separate coal from mineral *** of coarse coal particles,ultrafine coal particles and oxidized coal particles is well known to be difficult and *** this paper,the nanobubbles' effects on the flotation of the varying particle size,particle density and floatability coal samples were evaluated using a bank of pilot scale flotation cells,a laboratory scale and a pilot scale specially designed flotation *** parameters evaluated during this study include the flow rate ratio between the nanobubble generator and the conventional size bubble generator,the superficial air velocity,collector dosage,frother concentration,flotation feed rate,feed solids concentration,feed particle size,and the superficial wash water flow rate,*** results show that the use of nanobubbles in a bank of mechanical cells flotation and column flotation increased the flotation recovery by 8%～27% at a given product *** increased the flotation rate constants of 600～355,355～180,180～75,and 75～0 microns size coal particles by 98.0%,98.4%,50.0% and 41.6%,*** separation selectivity index was increased by up to 34%,depending on the flotation feed characteristics and the flotation conditions.

摘要：触变成形是使金属在半固态时发生变形的一种加工方法。该工艺的优点包括具有良好的表面光洁度,细小的显微组织和优越的力学性能,然而,该工艺主要是用铝铸件生产零件,没有充分利用其真正潜力。因此,可用热力学模拟进行合金成分设计。研究减少铜含量和增加硅、镁含量对2014铝合金触变成形的影响,包括模拟和实验验证两部分。结果表明,增加合金中硅含量和降低铜含量,可以降低合金的凝固区间温度,扩大特定液相分数之间的工作温度窗口,这对该工艺有利。高的固溶温度导致Mg2Si化合物的分解。Mg含量的增加导致致密π-Al8FeMg3Si6相的形成和尖片状结构β-Al5FeSi相的减少,提高合金的强度。后续T6热处理进一步提高改性合金的强度。