改变本征形变特性:机械超材料启发的液晶弹性体研究进展

液晶弹性体是一类集成了液晶相的各向异性和聚合物基质的力学特性的材料,具有可操控的自主形变能力,在柔性电子、光学器件及生物医疗技术等诸多领域有广阔的应用前景。液晶弹性体的高级功能主要来源于其制备过程的处理方法和几何结构的构筑方式。不同的取向策略和结构的组合能够赋予材料复杂的形变模式和功能特性。近年的研究发现,将机械超材料与液晶弹性体结合能够实现常规材料设计难以实现的功能和特性,实现如双轴驱动、加热膨胀、多维运动等功能,应用在生物医疗、无电子传感、振动控制等领域。本文综述了利用超材料结构设计思路对液晶弹性体的取向及几何结构进行同步构筑的设计方法及其应用,介绍了3D打印技术在构建人造有序结构方面的应用及对材料性能的影响。

我国超硬材料的发展及在机械加工中的应用

介绍了我国超硬材料的发展及在机械加工中的应用情况。说明了人造金刚石、立方氮化硼的性能特点、适用范围及应用于机械加工的实例，指出了进一步加强超硬材料制品研究开发及推广应用的重要性。

基于超磁致伸缩材料和压电材料的机械放大机构(英文)

超磁致伸缩材料和压电材料在商业产品和军事领域中被广泛应用。尽管这些材料具有输出力大、频响高等优点,其应用依然受制于其输出位移小的问题。使用机械放大机构是解决这一问题的有效途径。研究主要的3种基于超磁致伸缩材料及压电材料的机械放大机构,得出铰链式位移放大机构较适用于压电材料,液压位移放大机构适用于微机电系统而压曲放大机构适用于超磁致伸缩材料的结论。

LSAWs技术检测超薄low-k材料机械特性的匹配算法

激光激发超声表面波法(LSAWs)是一种无损检测技术,其理论依据为表面波在分层材料中传播时发生频散.在检测超薄low-k薄膜材料机械特性时,LSAWs方法在准确性、快速等方面比传统的纳米压痕法具有明显优势.对大量的实验数据进行了细致分析,得到了频率低于200 MHz的表面波频散曲线的特殊规律,并在此基础上建立了一种基于二分法的快速查找算法,实现了理论与实验频散曲线的快速匹配.超声表面波技术对超薄low-k膜层材料的弹性模量进行在线检测时,采用快速匹配算法可以显著提高检测速度.

激光选区熔化增材制造三维双V蜂窝机械超材料及其压缩力学响应

机械超材料(Mechanical metamaterials,MMMs)具有轻量化、高强度、高能量吸收等特点,已经成为航空航天、能源汽车、制造业、军事等领域的研究热点。激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)增材制造技术可以成形复杂的微观结构,具有较高的精度和分辨率,适用于复杂金属机械超材料成形。提出了一种基于双V单元拓扑的3D机械超材料设计方案,采用SLM技术成形了不同构型的三维双V蜂窝机械超材料,通过理论计算、仿真模拟和试验结合探究了各项结构参数对三维双V蜂窝机械超材料压缩力学响应的影响,实现了可调节的负泊松比机械特性。

机械合金化在金属结合剂超硬材料制备中的应用

在金属结合剂超硬材料工具的制备中,要求烧结温度尽量低而性能满足对超硬磨粒的支撑、同步磨损和把持。利用机械合金化过程产生的颗粒细化、晶粒细化、表面活化及储能作用可以达到上述要求。通过对机械合金化过程中Cu-Fe系金属粉体的晶粒、缺陷以及局部固溶等现象的分析,认为机械合金化对降低Cu-Fe基超硬材料工具的实际烧结温度和提高综合性能起重要作用。

材料表面化学机械超精密加工纳米浆料与技术

对材料表面加工精度要求最高的超大规模集成电路(ULSI)多层铜布线全局平整化的化学机械超精密加工(CMP)机理与浆料及关键技术等急待解决的问题进行研究,获得了多项突破,应用后取得了显著效果,指出该项技术将有广阔的发展前景。

基于力学超材料的柔性机械臂设计技术

以力学超材料为基础结构的柔性机械臂可通过力学超材料的调配设计实现多重弯曲运动。为探究该类柔性机械臂的变形特性,在分析柔性机械臂结构及其驱动原理的基础上,通过分段常曲率假设建立胞元组变形的数学模型,同时根据柔性机械臂单元的弯曲特性进一步提出了单节柔性机械臂单元和多节柔性机械臂单元的变形预测模型,最后通过实物实验验证了变形预测模型的有效性,完成了超过±90°的弯曲并对末端周围的环境进行探查,可应用于复杂狭小空间的检视。

增材制造成型机械超材料的研究进展及展望

增材制造技术解除了传统制造方法对零件结构的限制,使越来越多复杂结构的“自由制造”成为可能。超材料的出现打破了自然界传统结构在性能上的限制,实现了许多自然结构无法实现的功能。随着增材制造技术的日益成熟,对于高性能、轻量化构件的需求愈来愈强烈,而超材料在具有自然结构所不具备的超常物理性质前提下,进一步实现了超强超轻的机械目标。增材制造的技术特点消除了超材料的制造约束,提高了超材料的潜力,为结构复杂的机械超材料的成型提供了一种有效的方法。零泊松比结构是一种特殊的机械超材料,它优异的性能引起人们的广泛关注。总结了目前国内外增材制造技术成型机械超材料的相关研究进展和激光选区熔化成型具有零泊松比特性的板壳晶格结构的设计难点,并对其发展进行了展望。

超硬材料刀具在机械制造中的应用

介绍了我国超硬材料刀具的应用现状 ,论述了超硬材料刀具的应用在经济上的可行性 ,分析了超硬材料刀具在机械制造中应用的制约因素 。

超硬材料刀具在机械冷加工中的应用

在进行机械加工过程中,刀具是必备的使用工具。在进行机械的加工过程中,要对刀具进行一个初步的评判,好的刀具是除了具备较高的硬度,同时还要有极好的韧性,对于机械加工来说,一个好的刀具会起到事半功倍的作用。对于市面上的刀具来说,质量复杂多样,种类五花八门,所以,在这种背景下,超硬机械刀具的作用就受到了多方的关注。在机械加工过程中,超硬材料刀的很多优秀性能促使它的得到了广泛的应用。

浅谈超硬材料刀具在机械加工中的应用

随着机械加工技术的不断发展,机械加工技术人员对机械加工刀具的性能质地和韧性提出了更高的要求,从而促使了超硬材料刀具在机械加工中得到了一定程度的应用。基于这种认识,本文首先对超硬材料刀具进行了介绍。而在此基础上,则对超硬材料刀具在机械加工中的应用问题进行了分析,以便为关注这一话题的人们提供参考。

探究超硬材料刀具在机械加工中的应用

随着机械加工的发展,操作人员逐步提高了对刀具硬度的要求,并在加工中大量使用。由此,本篇文章首先介绍了超硬材料的刀具,随后,以此为基础,在机械加工中应用,以优化机械加工的效果,并体现出超硬材料刀具的优势,为人们的研究提供理论支持。

浅析超硬材料刀具在机械加工中的应用

对超硬材料刀具的概念、发展、种类、性能进行了相关介绍,并分析了其在车削、铣削、镗削、拉削、铰削、钻削等机械加工中的应用情况,阐明了超硬材料刀具工作效率高、使用寿命长及加工成本低的优势。

稀土超磁致伸缩材料在机械工程中应用概述

超磁致伸缩材料作为一种高科技新功能材料,已被广泛应用于汽车、航空、机器人制造业以及智能结构中。自从研制成功以来,无论在材料组成、制备工艺、磁-机模拟的理论研究方面,还是材料的应用开发方面,一直受到各国高度重视。我国对稀土超磁致伸缩材料的研究相对比较晚,已经远远落后于其它一些发达国家,在整体上,仍然处于起步阶段,在材料的应用开发方面,也仅仅处于可行性研究和试验阶段。因此,对超磁致伸缩材料的研究,无论在理论和实际工程应用方面都具有重要意义。

河北工业大学机械工程学院副教授杨波 揭开超硬材料表界面行为的神秘面纱

现代制造和加工业的迅猛发展,对刀具材料提出了超硬、耐磨、耐热、强韧、高寿命等要求,尤其是随着钛合金、超耐热合金、碳纤维等新型高性能材料的广泛应用,当前所使用的金刚石、cBN等刀具因韧性不足、稳定性差等固有缺陷,已无法满足超精密加工领域对刀具的要求。《“十四五”国家重点研发计划》已将超精密数控机床的研发纳入重点支持领域,新型超精密刀具的研发刻不容缓,亟待越来越多的有志青年加入相关的研究队伍中。杨波受时代影响,正在这股科研大潮中勇立潮头,乘风前行。

超硬材料的发展将引发机械制造的巨大变革

每一种切削工具材料在发展中都会出现一些异常,因此必须不断探索和研究。每一种材料均有不同的特性,在使用中应当根据工具和被加工材料的特性,甚至加工条件来选择合理的加工方法。众所周知,金刚石是世界上最硬的物质,作为切削工具是很理想的材料,所以现在应用相当广泛。

论超硬材料工具在机械制造中的应用

超硬材料工具在机械制造业内的普及程度作为稀量一个国家工业化水平和技术进步的重要标志之一，我国尚处于开发阶段，本文介绍了我国超硬材料工具的应用现状，论述了超硬材料工具的在经济上的可行性及发展趋，分析了超硬材料工具在机械中应用的制约因素，提出了我国发展超硬材料工具的对策 。

超硬材料刀具在机械冷加工中的应用

随着机械加工技术的发展,在生产制造过程中逐步提高了操作人员对刀具硬度的要求,当前已在现有的加工生产制造场景中大量应用。为此必须要加强对于刀具材料的正确了解、科学选择、合理应用,超硬材料刀具可以全面提高机械加工生产制造的整体质量水平。文章基于超硬材料刀具在机械冷加工中的应用情况进行了深入研究,并提出了该刀具的应用方式,以为后续机械加工生产制造行业的发展提供经验。