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2025

8-28

在材料科學、航空航天、能源化工和生物醫(yī)學等領域，材料的性能直接決定著產(chǎn)品的安全與壽命。我們常常面臨一個核心挑戰(zhàn)：在苛刻的腐蝕性環(huán)境中，材料為何會過早失效？傳統(tǒng)的測試方法只能告訴我們“結(jié)果”，卻無法揭示“過程”。如今，一項突破性的技術(shù)——腐蝕環(huán)境原位拉伸掃描電鏡（CorrosiveEnvironmentIn-SituTensileSEM）——正將科學家們的視野帶入一個新的境界，讓我們能夠?qū)崟r、動態(tài)地目睹材料在應力和腐蝕雙重夾擊下微觀結(jié)構(gòu)的演變與失效的全過程。一、什么是腐蝕環(huán)境原...

2025

8-27

艦船復合材料鋼板抗鹽霧腐蝕疲勞性能研究

艦船復合材料鋼板抗鹽霧腐蝕疲勞性能研究一、引言艦船長期處于高鹽霧、高濕度等惡劣海洋環(huán)境，鹽霧腐蝕嚴重影響艦船環(huán)境適應性、可靠性及壽命，故研究艦船材料抗鹽霧腐蝕疲勞性能意義重大。復合材料因輕質(zhì)、高強度、耐腐蝕等優(yōu)勢，逐漸成為艦艇構(gòu)造選擇，但目前其鋼板在特定鹽霧環(huán)境下的腐蝕疲勞性能研究不足。同時，過往相關研究存在局限，如王煒桐等的研究缺乏長期浸泡或?qū)嵈炞C數(shù)據(jù)，劉昭亮等的研究未充分評估涂層力學性能。二、實驗材料與方法（一）實驗對象以艦船用復合材料鋼板為研究對象，該材料由低合金高強...

2025

8-27

薄膜微裂紋萌生與擴展行為研究

高分子薄膜材料在柔性電子、光學涂層及微機電系統(tǒng)（MEMS）等領域有著廣泛應用。其力學性能，尤其是微米尺度下的變形與斷裂行為，直接決定了器件的可靠性與使用壽命。然而，傳統(tǒng)宏觀拉伸測試無法揭示材料損傷的微觀起源與演化過程，使得理論研究與工藝優(yōu)化缺乏直接證據(jù)。掃描電鏡（SEM）原位力學測試技術(shù)將微觀觀測與力學加載相結(jié)合，為在微納尺度實時研究材料力學行為提供了革命性的工具。凱爾測控掃描電鏡原位拉伸臺具有[高負載、高位移分辨率]等特點，能兼容掃描電鏡真空環(huán)境，實現(xiàn)勻速精密位移控制與實時...

2025

8-26

航空材料拉伸疲勞原位研究如何破局高性能航旅安全難題？

在云霄之上，萬米高空，每一架飛機的安全起降，都是一場對材料極限性能的無聲考驗。飛機的蒙皮、龍骨梁、起落架等關鍵部件，在每一次飛行中都在承受著循環(huán)往復的載荷——起飛時的巨大拉力，巡航中的氣流擾動，降落時的劇烈沖擊這種交變應力下的“疲勞”，是材料失效的隱形殺手，也是航空工業(yè)領域孜孜不倦攻克的核心課題。傳統(tǒng)的材料疲勞試驗，往往只能告訴我們一個最終結(jié)果：樣品在多少萬次循環(huán)后斷裂。但“它為什么會斷？”“裂紋如何萌生、又如何擴展？”“內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)在疲勞過程中發(fā)生了怎樣的變化？”——這些...

2025

8-26

多向鍛造 Mg-Gd-Y-Ag-Zr 合金的微觀組織和力學性能研究

摘要對Mg-11.1Gd-1.8Y-0.4Ag-0.5Zr(wt%)合金進行了多向鍛造，研究了該合金多向鍛造后不同部位的微觀組織與力學性能的不均勻性。結(jié)果表明：沿最后一道次鍛壓方向，從合金邊部至中部，粗晶和孿晶數(shù)量遞減，再結(jié)晶體積分數(shù)遞增，平均晶粒尺寸減小，晶粒細化程度增加，且合金的壓縮屈服強度逐漸提升，最大抗壓強度和壓縮先降低后升高；抗壓強度和壓縮率的變化不僅受晶粒尺寸的影響，還與該合金混晶組織的協(xié)調(diào)變形能力有關。1實驗材料及方法1.1多向鍛造工藝將固溶處理后的Mg-11....

2025

8-25

激光增材制造 316L 及 IN718 的原位合金化及其微觀組織與力學性能研究

激光增材制造316L及IN718的原位合金化及其微觀組織與力學性能研究一、研究背景與意義自21世紀以來，我國航空、航天及汽車等關鍵領域飛速發(fā)展，對構(gòu)件制造水平提出更高要求。傳統(tǒng)加工技術(shù)難以滿足復雜結(jié)構(gòu)件需求，增材制造（AM）技術(shù)憑借逐層累積、可制造復雜形狀、研發(fā)周期短等特點，成為制造業(yè)革新核心動力。金屬增材制造按熱源分激光增材制造（LAM）、電子束增材制造（EBAM）、電弧增材制造（WAAM），其中激光增材制造因成本低、適應范圍廣，在工業(yè)領域應用廣泛。當前激光增材制造金屬材料...

2025

8-25

陶瓷基復合材料雙軸原位表征技術(shù)

陶瓷基復合材料雙軸原位表征技術(shù)陶瓷基復合材料（CMC）的雙軸原位表征是揭示其在復雜應力狀態(tài)下?lián)p傷演化機制的關鍵技術(shù)，尤其適用于航空航天、核工程等高低溫濕度環(huán)境下的結(jié)構(gòu)可靠性評估。以下從技術(shù)體系、核心方法、挑戰(zhàn)及前沿進展等方面進行系統(tǒng)闡述：一、雙軸原位表征的核心技術(shù)體系多尺度加載與觀測集成雙軸原位測試需將力學加載裝置與高分辨率表征技術(shù)深度耦合，實現(xiàn)從宏觀應力-應變響應到微觀結(jié)構(gòu)演化的全鏈條觀測。例如，天津大學開發(fā)的原位雙軸疲勞試驗系統(tǒng)可同時施加比例/非比例雙軸載荷，并與SEM、...

2025

8-25

靜態(tài)疲勞試驗機：測試結(jié)構(gòu)材料在低應力下的耐久性

靜態(tài)疲勞試驗機是評估結(jié)構(gòu)材料在長期低應力作用下耐久性能的關鍵設備，為工程材料的可靠性設計提供重要依據(jù)。1、核心功能：揭示低應力下的持久性能靜態(tài)疲勞試驗聚焦于材料在低于屈服強度的恒定應力下，隨時間推移產(chǎn)生的緩慢變形與斷裂現(xiàn)象。這類試驗模擬結(jié)構(gòu)件在實際服役中承受的長期靜態(tài)載荷，通過長時間加載觀察材料是否出現(xiàn)應力腐蝕開裂、蠕變變形或延遲斷裂等失效模式。與動態(tài)疲勞試驗不同，靜態(tài)疲勞更關注材料在穩(wěn)態(tài)應力環(huán)境下的持久極限，幫助工程師判斷材料在長期使用中的安全性與壽命。2、試驗過程：精準控...

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、推動電子設備的微型化與高性能化、助力生物醫(yī)學的創(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，是當前材料科學研究的熱點和未來科技發(fā)展的關鍵支撐。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合材料力學性能影響的分子動力學模擬研究

圖1所示。石墨烯單層和疊層分布納米復合材料的壓縮建模。圖2所示。純Al和Gr/Al納米復合材料的壓縮模擬。(a)不同層間距復合材料的應力-應變曲線，(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)堆疊石墨烯的應力-應變曲線(b)兩層分散石墨烯與兩層堆疊石墨烯的應力-應變曲線對比。圖4所示。復合相分數(shù)統(tǒng)計。(a)純鋁(b)1#Gra-Al(c)2#Gra-Al(d)3#Gr...

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