热处理对激光粉末床熔融AlSi10Mg合金热物理性能的影响

采用激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)法成功制备AlSi10Mg合金样品,研究130℃/4 h时效处理、236℃/10 h退火处理和540℃/1 h固溶处理三种热处理工艺对AlSi10Mg合金样品的微观组织的影响,以及热处理后AlSi10Mg合金在室温~400℃的温度范围内热膨胀系数和热导率演变规律。结果表明:时效处理后铝基体中析出球状的Si颗粒,仍然保留完整的网状共晶硅组织;退火后,网状共晶硅完全消失,球化Si颗粒均匀分布在基体中;固溶处理后出现大的块状Si颗粒,尺寸在1~3μm;经过热处理之后AlSi10Mg合金的热物理性能均优于打印态。退火处理后的合金样品在室温到400℃的热膨胀系数为1.64×10^(−5)~2.1×10^(−5)℃^(−1),平均热导率为179.6 W·m^(−1)·K^(−1),性能优于时效处理和固溶处理。

通用信道编译码算法物理性能快速仿真系统

为实现信道编译码硬件算法物理性能的快速、准确验证,提出一种软硬件协同的通用化信道编译码算法物理性能快速仿真与性能评估系统。PC上位机软件主要实现模拟信源/噪声数据生成、仿真数据后分析、数据/控制指令传输以及与FPGA下位机交互等功能;FPGA下位机通过设计数据调度与系统控制、信道编译码算法架构、加噪信道以及数据统计等单元,构建通用编译码算法验证系统硬件系统架构,支持不同信道编译码算法物理性能的高效、准确验证。以系统当前支持的BCH码、LDPC码、删余卷积码、RS码及其串行级联码的性能仿真为例开展性能测试,性能恶化最大值低于0.4 dB,在10-7误码率统计量级下,仿真时间低于12 s,验证仿真评估系统的准确性、可靠性与有效性。系统采用的通用级联架构还可支持其他信道编译码算法的快速移植与部署,可为信道编译码算法物理性能快速验证提供一种有效的解决方案。

戈壁集料混凝土物理性能及抗压强度研究

为资源化利用西北地区工程建设开挖的弃方材料——戈壁集料,基于西北某机场扩建工程的戈壁集料,首先对戈壁集料基本物理性能及矿物成分进行分析,随后以水灰比、戈壁砂率、戈壁细集料种类及水泥浆量为变化参数,先后对戈壁集料混凝土的工作性能、破坏形态以及抗压强度进行研究。试验结果表明:戈壁集料含泥量高,其黏土矿物含量约20%且以吸水能力强的蒙皂石和伊利石为主;随水灰比减小,戈壁粗集料混凝土的坍落度减少,而抗压强度近似线性增大,与普通混凝土规律一致;同配合比下,全戈壁集料混凝土抗压强度高于戈壁粗集料混凝土,但前者的拌合物表现更黏稠;筛除粒径小于0.15 mm的戈壁细集料虽可小幅提高全戈壁集料混凝土的坍落度,但对抗压强度不利;随砂率增加,戈壁集料混凝土的坍落度增大,其抗压强度先增后减。最后,通过回归分析为戈壁集料混凝土配合比提供参考。

基于物理性能分析探讨陕南生态茶园里茶社的设计

文章对陕南地区茶园茶社物理性能环境进行了调研,利用建筑技术辅助分析软件Ecotect对茶社的室内空间进行物理性能模拟分析,并做出了初步评估,以期为夏热冬冷地区同类型建筑的环境研究提供参考依据。

改善加热不燃烧型烟草薄片物理性能的研究

加热不燃烧型烟草薄片是一种新型烟草薄片,其制备方法主要包括稠浆法、辊压法、造纸法。为保证烟草薄片的良好成形及耐加工性,需添加一定量的木浆纤维。本研究探究了木浆纤维在稠浆法加热不燃烧型烟草薄片中的应用,考察了木浆纤维打浆度和添加量对稠浆性能和烟草薄片物理性能的影响。研究表明,增加木浆纤维打浆度有利于降低稠浆黏度,木浆纤维的打浆度为49°SR时,烟草薄片的力学性能相对较好;木浆纤维添加量在2%~5%时,烟草薄片力学强度随着木浆添加量的增加而增加,抗张指数最高可达3.62 N·m/g。

柠檬酸对竹屑-硫氧镁水泥物理性能的影响

硫氧镁(magnesium oxysulfate, MOS)水泥具有耐火性好、轻质、导热系数低和早强等优点,但其强度低,耐水性差。为了改善其性能,在MOS水泥中掺入竹屑和改性剂柠檬酸,研究了竹屑和柠檬酸对MOS水泥凝结时间、孔隙率、力学性能及耐水性的影响,并进行了X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和电镜扫描(scanning electron microscope, SEM)。结果表明,竹屑的掺入缩短了MOS水泥凝结时间,增强了MOS水泥的力学性能和耐水性;柠檬酸的加入延长了竹屑-硫氧镁水泥(bamboo sawdust-MOS cement, BSMOSC)的水化诱导期,增长了水泥的凝结时间,并进一步提升了BSMOSC的力学性能和耐水性。竹屑和柠檬酸可分别作为填充剂和改性剂解决MOS水泥强度低、耐水性差的问题。

Cu含量对Ag/LSCO电接触材料物理性能的影响

采用溶胶凝胶法辅以高能球磨工艺合成Cu粉体改性La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)(LSCO)粉体,用粉末冶金工艺结合热挤压技术制备了系列Cu改性Ag/LSCO电接触材料与成品丝,研究了Cu粉体对改性Ag/LSCO材料界面润湿性、物理力学性能等影响规律。结果表明,随着Cu含量的增加,改性Ag/LSCO-xCu(x=0、1、2、4、6、8)电接触材料的电阻率呈先增加后减小的趋势,与Ag和LSCO基底的润湿角变化趋势相一致,但其密度和硬度性能变化趋势相反;当Cu含量为4%时,Ag和LSCO-4Cu基底的润湿角达最小值55.0°,相应的成品丝(φ2.35mm)性能最佳:电阻率2.29μΩ·cm,硬度(HV^(0.3))946.7MPa,密度9.73g/cm^(3),断后延伸率3.9%,为纯Ag/LSCO的3.9倍。

壳聚糖用量对改性阳离子型 苯丙乳液施胶剂物理性能的影响

为提高阳离子型苯丙乳液施胶剂的环保性,采用壳聚糖进行改性制备改性阳离子型苯丙乳液施胶剂,确定了壳聚糖用量应不高于阳离子型苯丙乳液施胶剂质量的0.5%,研究了壳聚糖用量对改性阳离子型苯丙乳液施胶剂的静置稳定性、离心稳定性、分散性、pH、粘度、表面张力、固含量以及纸张白度的影响,结果表明:随着壳聚糖用量的增加,改性阳离子型苯丙乳液施胶剂的静置稳定性、离心稳定性高,分散性为一级,pH保持不变,粘度、固含量和表面张力逐渐增大,而纸张白度逐渐降低。

成型方向对3D打印口腔义齿基托树脂材料物理性能及力学性能的影响

目的:分析成型方向对打印件的表面特征、弹性模量、挠曲强度及断裂韧性的影响及其与受力方向之间的关系,为口腔义齿基托树脂材料的临床应用提供科学依据和指导。方法:采用3D打印技术使用义齿基托树脂材料打印义齿基托树脂试样,试样形状及尺寸参考目前常规义齿基托材料检测标准。检测物理性能的试样为圆柱体(直径15 mm、厚1 mm),在Z轴的不同角度方向上(0°、45°、90°)进行打印。扫描电镜观察经不同方向打印后试样的表面微观形貌;试样经色稳定仪浸水光照后观察其颜色稳定性;利用粗糙度仪分析试样表面粗糙程度;用维氏硬度计测量硬度。检测力学性能的试样为长方体(检测弹性模量和挠曲强度:长64 mm、宽10 mm、高3.3 mm;检测断裂韧性:长39 mm、高8.0 mm、宽4.0 mm),分为W、H两组,W组以长×宽为底面,平行X、Y轴平面,自下而上沿Z轴开始打印,H组以长×高为底面,平行X、Y轴平面,自下而上沿Z轴开始打印,两组成型角度均分为0°、45°和90°,通过万能力学试验机研究其弹性模量、挠曲强度和断裂韧性。采用SPSS 22.0软件对数据进行统计分析。结果:表面形貌和粗糙度与成型方向密切相关,0°、45°及90°试样之间差异具有统计学意义,0°试样表面最光滑(粗糙度<1μm),45°试样表面最粗糙(粗糙度>3μm)。0°试样硬度最佳[(196.13±0.20)MPa],与90°试样[(186.62±4.81)MPa]比较差异具有统计学意义(P<0.05)。试样的力学性能与打印方向也密切相关,W组45°试样的弹性模量、挠曲强度及断裂韧性与其他方向试样比较均为最高,差异具有统计学意义。弹性模量结果显示,H组中,45°试样弹性模量最高,与0°和90°试样比较差异具有统计学意义(P<0.05);W组中0°及45°试样高于90°试样(P<0.05);且W组0°及45°试样的弹性模量均显著高于H组0°及45°试样(P<0.05)。挠曲强度结果显示,H组各角度试样之间差异无统计学意义,W组中90°试样强度最小,与0°及45°试样之间比较差异具有统计学意义(P<0.05),且W组0°及45°试样的强度均显著高于H组0°及45°试样(P<0.05)。断裂韧性结果显示,H组各角度试样断裂韧性均低于义齿基托材料检测标准规定的1.9 MPa m1/2;W组45°试样最高,与0°及90°试样比较差异具有统计学意义(P<0.05),90°试样断裂韧性低于1.9 MPa m1/2。结论:成型方向为0°的试样在物理性能上相对较优,而45°试样具有最优的力学性能;以长×高为底面沿Z轴不同方向打印的试样(H组)以及以长×宽为底面沿Z轴90°打印的试样(W组90°)的断裂韧性尚不满足临床要求,提示3D打印义齿基托树脂性能受打印方向影响,只有各个方向打印试样的各项性能均满足义齿基托材料检测标准的最低要求,才可用于临床。

黏结剂种类对加热不燃烧型烟草薄片成形及物理性能的影响

本研究结合稠浆法加热不燃烧型烟草薄片浆料的特征,探究了黏结剂种类及添加量对烟草薄片成形及物理性能的影响。通过对烟粉的理化特性进行表征,并结合Zeta电位、阳离子需求量分析,对比了不同添加量下,羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基瓜尔胶、黄原胶4种黏结剂制备所得稠浆的黏度稳定性及烟草薄片的物理性能。结果表明,当羟丙基瓜尔胶添加量为2%(相对于烟粉绝干质量,下同)时,稠浆黏度从23403 mPa·s增至27546 mPa·s,烟草薄片匀度可达92,抗张指数3.55 N·m/g,紧度1.12 g/cm^(3),透气度下降至0.30μm/(Pa·s);当黄原胶添加量低于3%、羟丙基瓜尔胶添加量低于2%时,稠浆具有较好的稳定性,可有效改善烟草薄片的成形,提高其物理性能。

油蜡热处理对木材物理性能及尺寸稳定性的影响

为探究植物油蜡热处理对不同树种木材的物理性能及尺寸稳定性的影响,以臭冷杉、落叶松和条纹乌木为研究对象,自主配置的植物油蜡溶液为加热介质,分别在不同温度(140、170、200℃)下对木材进行4 h的高温热处理,再通过充分的冷却确保植物油蜡完全进入木材内部,并利用扫描电镜观察其内部结构。研究结果表明,室温冷却阶段是木材油蜡热处理的关键,该阶段植物油蜡大量进入木材内部,这主要表现为木材试件增重百分比(Weight Percentage Gain,WPG)的变化。经植物油蜡联合热处理后,3种木材最大颜色变化(ΔE^(*))分别为48.24、40.67、5.95;表面疏水性均有稳定提高,接触角(Water Contact Angle,WCA)稳定提升至70°左右;不同树种的弦向、径向线湿胀率及体积膨胀率均有不同程度的降低,抗膨胀效率(Anti Swelling Efficiency,ASE)有效提高,3种木材最大提高49.64%、48.24%、38.86%,说明植物油蜡热处理可以提升木材尺寸稳定性。

石墨烯/Al复合材料的显微组织和物理性能研究

铝基复合材料具有重量轻、高耐蚀性、热膨胀系数低、导电导热性能优异和加工性能优良等优点而成为当前轻金属基复合材料研究的主流,其中,石墨烯/Al复合材料是目前研究的热点方向。为了研究石墨烯含量对石墨烯/Al复合材料物理性能的影响,本文采用了冷压烧结法制备了石墨烯质量分数为0%(纯铝)、0.3%、0.6%和0.9%的石墨烯/Al复合材料,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及其自带的能谱仪分析石墨烯/Al复合材料的微观形貌及化学成分,采用高精度固体密度仪、显微硬度计、高温DSC分析仪和激光导热系数测量仪测试分析石墨烯/Al复合材料的密度、硬度、比热容、热扩散系数和导热系数,对比分析了不同石墨烯含量对石墨烯/Al复合材料性能的影响机制。结果表明,石墨烯/Al复合材料中石墨烯均匀的分布在铝基体中,石墨烯的添加能够使基体产生明显的晶粒细化,当石墨烯含量超过0.6%时,在复合材料中出现石墨烯的团聚现象。随着石墨烯含量的增加,复合材料的密度和致密度逐渐减小,硬度值呈现先增大后减小的趋势,比热容逐渐降低,热扩散系数先增大后略微减小,导热系数缓慢上升。

机制砂物理性能对混凝土工作性能的影响

为探索机制砂物理性能对混凝土工作性能的可能影响,进而分析机制砂完全取代天然砂用作工程材料的可能性,对机制砂级配、棱角性、密度、孔隙率等物理性能进行了检测,再通过试验对用水量、砂率、石粉用量、水灰比等关键参数影响机制砂混凝土坍落度的程度进行了量化分析。结果表明,机制砂虽在外形上更为粗糙,形状更偏针棒状,粒径在2.36 mm以上及0.6 mm以下的颗粒含量更高,但通过控制石粉含量,其在工程性能方面可取代天然砂,在工程领域得到更为广泛的应用。

空心玻璃微珠-聚丙烯复合材料的制备及力学物理性能

以空心玻璃微珠(HGB)为填料通过熔融共混法制备空心玻璃微珠/聚丙烯(PP)复合材料,使用马来酸酐接枝聚丙烯(MA-g-PP)作为相容剂,并对HGB进行表面改性处理,研究了空心玻璃微珠表面处理和含量对复合材料力学物理性能的影响。结果表明,经表面改性的HGB与PP基体的界面结合力强、HGB分布均匀;随空心玻璃微珠体积分数的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度都表现为先上升后下降的趋势;复合材料的密度逐渐下降。当空心玻璃微珠的体积分数为12%时,复合材料综合性能较好。

材料物理性能实验中创新能力的培养

材料物理性能是材料科学与工程专业的一门专业核心课程。结合其课程目标和教学内容,设计了热学和磁学综合实验。通过材料成分设计、材料制备、材料的显微结构和性能测试,让学生掌握材料物理性能的基础理论,熟悉材料成分、结构与性能之间的关系。本次实验具有前沿性和创新性,重复性强,可激发学生的学习兴趣,培养学生严谨求实的科学态度和开拓创新的科学精神,以及分析和解决复杂工程问题的能力。

聚合物乳液防水涂料物理性能研究——基于JC/T 864—2008《聚合物乳液建筑防水涂料》修订的探索

为了拓宽水性防水涂料的聚合物乳液种类及提高防水涂料性能,达到提升产品标准的目的,以传统聚合物乳液、新型聚氨酯乳液及其防水涂料为研究对象,研究其物理力学性能,并进行相关标准指标的分析及确定。通过对多种类的样品进行规范的验证试验,得到制定聚合物乳液防水涂料各物理力学性能指标的依据,为完成相关标准的修订工作打下坚实的基础。

聚乙二醇加固浓度对南澳1号出水木材的物理性能影响研究

本文采用聚乙二醇(PEG)对南澳1号沉船出水的糟朽木材进行了加固,并通过不同浓度聚乙二醇对木材加固后物理性能的变化,评价了加固效果。研究发现,PEG浸泡木材后会附着在木质孔洞中,对木材结构起良好的支撑作用。PEG的浓度需根据木材的保存状况选择,高浓度PEG浸泡干燥后的南澳1号沉船出水木块尺寸缩减更小,色差更大。

热障涂层用(Sm_(0.5)Yb_(0.5))_(3)TaO_(7)陶瓷的热物理性能

为开发性能优异的新型热障涂层表面陶瓷层材料,探索Yb掺杂对Sm_(3)TaO_(7)热物理性能的影响,采用高温固相反应法,成功制备了(Sm_(0.5)Yb_(0.5))_(3)TaO_(7)陶瓷,并对其晶体结构、微观结构、元素含量、热物理和高温相稳定性能进行了研究。结果表明,制备的(Sm_(0.5)Yb_(0.5))_(3)TaO_(7)陶瓷具有单一焦绿石结构,致密的显微组织,制备过程中无元素损失现象发生。元素掺杂增加了声子散射程度,(Sm_(0.5)Yb_(0.5))_(3)TaO_(7)热导率明显降低,其高温热导率仅为1.02 W/(m·K),远低于Sm_(3)TaO_(7)和Yb_(3)TaO_(7)的1.31 W/(m·K)和1.14 W/(m·K)。由于掺杂离子Yb^(3+)较低的电负性,其在1300℃时的热膨胀系数为9.92×10^(-6) K^(-1),热膨胀系数明显高于Sm_(3)TaO_(7),与YSZ和La_(2)Zr_(2)O_(7)的热膨胀系数在同一数量级。其热导率和热膨胀系数满足热障涂层的要求,在室温至1300℃表现出良好的高温相稳定性能。

GB/T 41162—2022《特殊物理性能合金钢铸件》标准解读

介绍了《特殊物理性能合金钢铸件》国家标准的制定概况、适用范围、铸件牌号、热处理规范及应用等;重点解读了七种耐蚀铸钢、四种低膨胀系数耐热铸钢和一种镍基自润滑耐磨合金牌号中合金元素的作用以及热处理规范。本标准的制定为我国特殊物理性能合金钢铸件的整体产业提升与发展,促进产业结构调整与优化升级提供了参考标准和技术保障,将有力促进行业技术水平的提高。

不同因素对SBS/橡胶粉复合改性沥青物理性能影响研究

文中分析了胶粉掺量、SBS改性剂掺量及加热次数对SBS/橡胶粉改性沥青物理性能的影响。研究结果表明,复合橡胶沥青的软化点与SBS改性剂掺量呈现正相关关系,黏度和针入度指数与SBS改性剂掺量呈现先正相关后负相关;复合橡胶改性沥青的软化点、黏度和针入度指数均与橡胶粉掺量呈现正相关关系;当SBS改性剂掺量为5%及橡胶粉改性剂掺量为18%时,其所有的性能达到最佳;随着加热次数的增加,橡胶复合改性沥青的高温性能有所降低。