TiAl金属间化合物可通过形变诱导相变显著提高材料性能,但对TiAl金属间化合物塑性变形机制尚缺乏足够的认识。本文以双晶结构TiAl合金中的γ − TiAl和α 2 − Ti 3 Al为对象,在纳米尺度上研究了TiAl金属间化合物的位错滑移和孪生变形机制。利用应用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射对变形内部组织进行表征和分析,采用Schmidt因子µ分析技术计算滑移能垒,研究了临界剪应力下γ − TiAl和α 2 − Ti 3 Al相的孪生变形机制以及γ − TiAl和α 2 − Ti 3 Al相的位错滑移动力学。两种双晶结构 γ − TiAl 和 α 2 − Ti 3 Al 的 TiAl 金属间化合物所需的临界剪应力分别为 92 和 108 MPa,孪生萌生时锥形 < a > 和基底 < a > 滑移所需的临界剪应力次之。孪生萌生时锥形 < c + a > 滑移所需的临界剪应力最高,且两者在数值上相等
金属增材制造(MAM)技术在制造与再制造行业中得到广泛应用,微观组织模拟逐渐凸显其重要性。传统的凝固微观组织模拟方法在MAM应用中都有其优缺点。本文建立了一种确定性凝固微观组织模型,即“侵入模型”,以避免传统方法的本质缺陷。该模型不模拟各个柱状晶粒的生长动力学或推导变量的场形式,而是关注相邻双晶之间的相互作用。在双晶系统中,晶界从热梯度方向的倾斜被理解为一个晶粒向另一个晶粒的瞬时侵入行为,而MAM形成过程中的竞争性晶粒生长行为则是双晶系统中所有侵入行为的总结。为了填补快速凝固理论的空白,利用人工神经网络(ANN)建立了快速定向凝固条件下各向异性生长效应的数据库。以采用线材送料定向能量沉积 (DED) 制备的具有完整树枝状柱状晶粒 (原始 β 晶粒) 的 Ti6Al4V 薄壁样品为基准,测试了新模拟模型的有效性。沿堆积方向重构的原始 β 晶粒的晶粒几何结构与模拟结果具有很好的一致性。在满足应用范围的情况下,该模型还可以应用于 MAM 的其他情况或与各种模型结合,以实现实时凝固晶体学特征预测。关键词:增材制造;微观结构;建模;凝固
高性能芯片的热管理复杂性增加,因为热负荷随空间和时间变化,而液体冷却系统通常是为最严格的静态条件设计的。一些研究开发了传热增强技术来提高液冷散热器的冷却能力,但由于在通道内增加了元件,泵送功率永久增加。本文提出了一种液体冷却自适应散热器,它可以有效地调整其热提取能力的分布以适应时间相关和非均匀的热负荷场景。本文介绍了具有双晶金属/SMA 翅片的中尺度冷却装置的数值设计、SMA 翅片的制造和训练程序的定义以达到所需的行为以及实验评估。通过数值和实验证明了自适应翅片局部增强传热的能力。结果表明,与普通通道相比,自适应翅片可以将温度均匀性提高 63%。使用双晶金属/SMA 翅片样品可降低热阻,尽管热通量增加,但表面最大温度梯度几乎保持不变。在部分负载间隔对总体运行周期有重大影响的应用中,可最大程度地节省能源。
已在薄膜装置中演示了 77 K 下的 SQUID 行为。该装置相当稳定和坚固,可以作为功能性仪器的基础。这将需要结合超导通量变压器,这需要多层薄膜,目前超出了我们的能力。可以在基本 SQUID 图案上进行有用且简单的开发工作,以改善聚焦效果,并优化各向异性双晶技术中可用的参数。
生物矿物是由活生物体形成的有机矿物质复合材料。它们是这些生物中最坚硬,最坚硬的组织,通常是多晶,其介质结构(包括纳米和微观的结晶石大小,形状,布置和方向)可能会改变戏剧性。海洋生物矿物可能是碳酸钙(CACO 3)多晶型物,晶体结构不同。出乎意料的是,诸如珊瑚骨骼和Nacre等不同的Caco 3生物矿物具有相似的特征:相邻的晶体略微不良。使用依赖性的成像对比度映射(PIC映射)在微观和纳米级处进行定量记录,并且轻微的不良对比始终在1°和40°之间。纳米识别表明,多晶生物矿物质和非生物合成球状晶体都比单晶地质库属强。分子尺度上双晶的分子动力学(MD)模拟表明,当双晶分别通过10°,20°和30°不当定向后,后臂,vathite和方解石表现出韧性最大值,这表明单独的错误可能会增加分流性的较小的差异。可以利用轻微的定向训练来合成生物启发的材料,这些材料仅需要一种材料,不限于特定的自上而下的建筑,并且可以通过有机分子(例如,阿司匹林,巧克力),聚合物,金属和生物剂以外的有机分子(例如,阿司匹林,巧克力)的自我组装来实现。
[J18] Ware LG、Suzuki DH、Cordero ZC †。“定向凝固双晶中弯曲晶界的热力学稳定性和运动学可达性”,材料科学杂志,55:8564–8575 (2020)。[J17] Moustafa AR、Durga A、Lindwall G、Cordero ZC †。“用于设计增材制造功能梯度金属的 Scheil 三元投影 (STeP) 图”,增材制造,32:101008 (2020)。[J16] Poole LL、Gonzales M、French MR、Yarberry WA、Moustafa AR、Cordero ZC †。 “PrintCast A356/316L 复合材料的超高速冲击”,国际冲击工程杂志,136: 103407 (2020)。[J15] Ward AA、Cordero ZC †。“多材料层压板超声波增材制造过程中的结生长和相互扩散”,Scripta Materialia,177: 101-105 (2020)。[J14] Carazzone JR、Bonar MD、Baring HW、Cantu MA、Cordero ZC †。“约束烧结中开裂的原位观察”,美国陶瓷学会杂志,102:602-610 (2019)。[J13] Ward AA、Zhang Y、Cordero ZC †。 “超声波点焊和超声波增材制造中的结生长”,Acta Materialia,158: 393-406 (2018)。[J12] Moustafa AR、Dinwiddie RB、Pawlowski AE、Splitter DA、Shyam A、Cordero ZC †。“介观结构和孔隙率对增材制造金属复合材料热导率的影响”,Additive Manufacturing,22: 223-229 (2018)。[J11] Ware LG、Suzuki DH、Wicker KJ、Cordero ZC †。“定向凝固双晶和三晶中的晶界操控”,Scripta Materialia,152: 98-101 (2018)。[J10] Ward AA、French MR、Leonard DN、Cordero ZC †。 “纳米晶合金超声波焊接过程中的晶粒生长”,材料加工技术杂志,254:373-382 (2018)。[J9] Pawlowski AE*、Cordero ZC* †、French MR、Muth TR、Dinwiddie RB、Carver KR、Shyam A、Elliott AM、Splitter DA。“通过熔体渗透增材制造预制件生产耐损伤金属复合材料”,材料与设计,127:346-351 (2017)。* = 作者贡献相同[J8] Cordero ZC †、Siddel DH、Peter WH、Elliott AM。“通过青铜渗透增强铁质粘合剂喷射 3D 打印部件的强度”,增材制造,15:87-92 (2017)。 [J7] Cordero ZC † 、Dinwiddie RB、Immel D、Dehoff RR。“电子束增材制造过程中烟囱孔的成核和生长”,材料科学杂志,52:3429-3435 (2017)。[J6] Cordero ZC † 、Meyer III HM、Nandwana P、Dehoff RR。“电子束增材制造过程中的粉末床充电”,Acta Materialia,124:437-445 (2017)。[J5] Cordero ZC 、Knight BE、Schuh CA †。“Hall-Petch 效应六十年——纯金属晶粒尺寸强化研究综述”,国际材料评论,61:495-512 (2016)。 [J4] Cordero ZC、Carpenter RR、Schuh CA、Schuster BE†,“超细晶粒钨合金的亚尺度弹道测试”,国际冲击工程杂志,91:1-5 (2016)。[J3] Huskins EL、Cordero ZC、Schuh CA、Schuster BE†。“粉末微柱压缩测试”,材料科学杂志,50:7058-7063 (2015)。
材料。Fmoc-β-amino acids, including Fmoc- L -β-homoalanine, Fmoc- L -β-homoisoleucine, Fmoc- L -β-homoleucine, Fmoc- L -β-homophenylalanine, Fmoc-(1S,2S)-2-aminocyclopentane carboxylic acid, Nβ-Fmoc-Nω-Boc- L -β-homolysine, Fmoc-O-tert-butyl- L -β-homoserine, and Fmoc-α-amino acids, including Fmoc-glycine, Fmoc- L -alanine, Fmoc- L -isoleucine, Fmoc- L - leucine, Fmoc- L -phenylalanine, Fmoc-O-tert-butyl- L -serine, FMOC-L-β-双晶,FMOC-L-主要酸β-TERT-丁基酯,FMOC-L-谷氨酸γ-tert-叔丁基酯,Nα-FMOC-Nε-boc-l-赖氨酸是从Chem-impex International,Inc.(Wood Dale,Inc.,IL,USA,USA,USA)购买的。fmoc-l-脱毛氨酸是从热科学化学品购买的。FMOC-L-Norvaline购自Santa Cruz Biotechnology。hatu是从奥克伍德化学品获得的。Tentagel S RAM FMOC购自Advanced Chemtech(肯塔基州路易斯维尔)。Menadione,N,N-二异丙甲胺,Mueller Hinton肉汤和磷酸二氮的磷酸钠,是从Sigma-Aldrich(密苏里州圣路易斯)获得的。3-(n-甲磷脂)丙烷磺酸(MOPS)获自Fisher Scientific(宾夕法尼亚州匹兹堡)。2,3-双(2-甲氧基-4-硝基-5-磺苯基)-2H-四唑-5-羧基(XTT)购自从Invitrogen购买。Gibco Brand RPMI 1640粉末(含有苯酚红和L-谷氨酰胺,没有碳酸氢钠或HEPES)和Dulbecco的磷酸盐缓冲盐水(DPB,无钙或镁)是从Thermo Fisher Scientific(MA)获得的。使用Millipore过滤系统纯化水(18.2MΩ)。细胞滴度GLO 2.0分析套件来自Promega(WI)。
生物医学工程学院的本科课程的详细概述1 - 学期I PHY 123:波浪和振荡,光学和热物理学3个学分,3个小时/周的波浪和振荡:简单的谐波振荡器,总能量,总能量,总能量,平均和谐型系统的差异方程两个身体振荡,质量减少,振荡,强迫振荡,共振;渐进波,固定波,组和相速度的波浪,功率和强度。光学:图像缺陷:球形像差,散光,昏迷,失真,曲率,色差。光理论;光线的干扰:Young的双缝实验,边缘的位移及其用途,菲涅尔双晶池,干扰薄膜的干扰,牛顿的环,干涉仪;光的衍射:菲涅尔和弗劳恩霍夫衍射,单缝衍射,圆形光圈的衍射,光学仪器的分辨能力,双裂和N裂缝的衍射,衍射,衍射光栅;极化:极化光的生产和分析,Brewster定律,MALUS定律,双重折射,Nicol Prism,光活性,偏光仪。Chem 125:有机和无机化学3个学分,3小时的原子结构:光,光和其他形式的电磁辐射的粒子和波质性质,原子光谱,原子光谱,BOHR模型,量子数,原子轨道;周期表:元素周期表,原子半径,电离能,电子亲和力,电负性。氧化和还原反应的基本概念。热物理学:温度测量原理:铂电温度计,热电温度计,高温计; Kinetic theory of gases, Maxwell's distribution of molecular speeds, Mean free path, Equipartition of energy, Brownian motion, van der Waal's equation of state, First Law of Thermodynamics and its application, Reversible and irreversible processes, Second Law of thermodynamics, Carnot cycle, Efficiency of heat engines, Carnot's theorem, Entropy and disorder, Thermodynamic functions, Maxwell relations, Clausius- Clapeyron方程,吉布斯相规,热力学第三定律。化学键合:不同类型的键合,共价键的细节,价键理论(VBT),分子几何形状,价壳电子对抑制(VSEPR)理论,轨道,分子轨道理论(MOT)的杂交。
b'当使用双层偏转器设置以倾斜入射X射线梁时,垂直动量转移(Q Z)的最大范围为X射线散射的最大范围已增加了两倍。这是通过使用更高的能量X射线光束来访问反映晶体原子平面的米勒指数的三倍的三倍的米勒指数来实现的。计算了X射线梁轴和双层偏转器的主旋转轴之间未对准所引起的确切的bragg角条件的偏差,并得出了一个快速而直接的程序,以使其对齐它们。提出了一种实验方法,用于测量沿Q Z方向的散射强度至Q Z = 7 A \ XCB \ X9A 1的散射强度,并带有液体铜作为基准测试目的的参考系统。