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使用 LF-OCT 表征硅胶凝胶下键合线的电-热-机械变形
摘要：键合线是电力电子模块 (PEM) 中最容易发生故障的部件之一，通常使用硅胶包裹键合线。为了研究硅胶包裹键合线的变形，本文报告了使用线场光学相干断层扫描 (LF-OCT) 技术精确测量键合线的电-热-机械 (ETM) 变形的方法。由于 LF-OCT 系统具有有利的并行检测方案，因此我们开发了一种 LF-OCT 系统，该系统可一次性捕获键合线样品的整个横截面图像 (B 扫描)。结合傅里叶相位自参考技术，可以定量测量键合线的变形，精度可达 0.1 nm。当将相机成像尺寸设置为 1920×200 像素时，实现的变形测量的最大采样率（帧率）为 400 Hz，为监测键合线的 ETM 变形动态提供 2.5 ms 的时间分辨率。我们发现凝胶包裹的键合线的 ETM 变形比裸键合线的 ETM 变形大约小三倍。这些结果首次实验证明，LF-OCT 可成为研究硅凝胶包裹键合线随时间变化的 ETM 变形的有用分析工具。索引术语-键合线可靠性、硅凝胶、电-热-机械变形、线场光学相干断层扫描 (LF-OCT) I. 引言电力电子模块 (PEM) 广泛用作可再生能源发电和运输电气化中的开关半导体器件 [1]。由于 PEM 通常应用于安全和关键任务场景，如电力列车、航空航天和海上风电，因此 PEM 的可靠性受到学术界和工业界的广泛关注 [2-4]。引线键合技术是目前最广泛使用的封装方法
石墨烯在军事应用的胶凝材料中
本研究旨在开发新型胶凝材料，以满足军事应用对改善后勤基础设施日益增长的需求。为此，将具有优异机械、化学、热和电性能的二维 (2D) 材料石墨烯添加到水泥复合材料中，以增强其内部基质，以用于先进的军事应用。在选择两种不同的石墨烯资源后，获得了实验室生成的 (LGG) 和商业级石墨烯 (CGG)，并通过研究水泥混合物中的各种石墨烯百分比来确定它们的最佳分散性。通过光谱和微观技术探索石墨烯与其胶凝基质之间的化学和物理相互作用，并使用压缩测试进行机械分析。建立了复合材料的石墨烯-水泥微观结构/加工/性能关系，并将其与抗压强度和寿命联系起来。这项研究表明了石墨烯分散对水泥的硅酸钙水合物 (CSH) 凝胶和石墨烯表面之间的粘附力的重要性。分析表明，抗压强度较高的石墨烯-水泥混合物具有更好的微观结构模式，定性观察发现裂缝形成更细或更少。与不含石墨烯的参考材料相比，LGG 和 CGG 水泥基复合材料在 7 至 28 天的固化过程中均显示出抗压强度的增加，并且在 28 天内稳定地保持最小增加。石墨烯-水泥基材料的形态及其长期耐久性以及用于石墨烯-水泥基复合材料材料设计的计算工具正在研究中。
用于自清洁建筑材料的纳米改性胶凝复合材料
摘要：本文致力于纳米改性胶凝复合材料在自清洁建筑材料领域的发展。给出了多元水泥的主要成分，例如超细沸石和石灰石，以及二氧化钛和高岭土添加剂的粒度分布。计算了波特兰水泥和辅助胶凝材料中活性表面的界面度。结果表明，由于协同效应，可以将锐钛矿和金红石混合物包含在胶凝复合材料中以改善自清洁灰泥的性能。采用数学规划法进行实验，研究了二氧化钛和高岭土添加剂对纳米改性多元水泥力学性能的影响。使用 XRD 和 SEM 方法获得的结果表明，在水泥浆体中添加高表面积纳米级 TiO 2 颗粒会导致胶凝基质中形成更致密的微结构。
仿生胶凝材料：主要策略、进展及应用
受自然启发的有机和无机成分组合，例如在螳螂虾的珍珠层和指节的微观结构中发现的组合，已经发展成为工业复合材料结构设计的模型系统。这种有助于实现强度、韧性和延展性之间的平衡的新颖设计理念不仅引发了石墨烯基复合材料等先进材料合成的范式转变，而且还引发了更丰富、更低成本的材料（如水泥和混凝土）的开发。合成技术的进步和 3D 打印等新制造技术的出现使得水泥基材料与各种长度尺度的软材料能够有效地整合在一起。此外，基于各种策略，自修复等新功能特性也已实现。本综述将全面概述正在进行的研究工作，包括 3D 打印、自修复策略以及 CSH 与有机成分的整合，所有这些都被积极用于合成仿生多功能水泥基材料。
大理石粉和瓷砖粉作为混凝土胶凝材料的应用
摘要 — 人们广泛研究了农业和工业废料作为建筑业原材料的使用。这些产品价格低廉，有助于环境可持续性，因为这样可以减少环境污染。本研究重点研究了新鲜、物理和硬化混凝土的性能，这些混凝土中混合了大理石 (MP) 和瓷砖粉 (TP) 的几种比例，例如 0%、5% (2.5%MP + 2.5%TP)、10% (5%MP + 5%TP)、15% (7.5%MP + 7.5%TP) 和 20% (10%MP + 10%TP) 按重量计算。共浇铸了 60 个混凝土圆柱体，水灰比为 0.45，混合比为 1:1.96:2.14，并养护 7 天和 28 天。这些圆柱体用于检查混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度。试验结果表明:2.5%MP+2.5%TP试样28 d后抗压强度和劈裂抗拉强度分别提高了8.90%和8.30%。