能量材料(炸药、推进剂和烟火)是储存和释放大量化学能的物质。它们的制备方法是将固体氧化剂和燃料物理混合以产生复合能量材料(如火药),或通过创建同时包含氧化剂和燃料成分的分子(如 TNT)。复合材料在化学反应过程中释放的总能量(材料的能量密度)可能比单分子能量材料大得多,但复合材料释放能量的速度要慢得多(即功率较低)。(见 S&TR,2000 年 10 月,第 19-21 页。)实验室科学家已经开始解决能量密度和功率之间的这种权衡问题。“对于复合材料,粒子必须扩散得更远才能混合,这会减慢反应速度,”利弗莫尔材料化学家 Alex Gash 解释说。“虽然复合材料永远不会像炸药一样,但我们可以通过减小粒子来加快反应速度。”二十年前,科学家发现,将燃料和氧化剂的颗粒尺寸从微米缩小到纳米级,可将复合材料的反应性提高至少三个数量级。因此,提高反应性的努力集中在改进颗粒尺寸和其他减少粒子行进距离的方法上。利弗莫尔机械工程师 Kyle Sullivan 研究铝热剂,这是一种由金属燃料和金属氧化物制成的烟火复合材料,点燃后会迅速燃烧。由于铝热剂能提供集中的强热,它们传统上用于金属连接和切割等应用。Sullivan、Gash 和利弗莫尔研究员 Joshua Kuntz 通过在透明丙烯酸燃烧管中引发铝热反应并用高速摄像机记录由此产生的火焰传播,研究了燃料尺寸对反应性的影响。他们发现,当颗粒直径小于 3 微米时,减小颗粒尺寸的收益会迅速递减。结果改变了团队的注意力。他们不再专注于如何最佳地混合成分
* 通讯作者:moises.garin@uvic.cat 我们报告了一种通过在纳米颗粒/基底界面的弯月面中毛细管冷凝在纳米尺度上局部输送气相化学蚀刻剂的方法。该过程简单、可扩展且不需要对纳米颗粒进行功能化。此外,它不依赖于材料的任何特定化学性质,除了溶液是水性的和所涉及表面的润湿性之外,这应该使其能够应用于其他材料和化学品组合。具体而言,在这项工作中,我们通过使用暴露于 HF 蒸汽的自组装单层聚苯乙烯颗粒定期对 SiO 2 层进行图案化来演示所提出的工艺。然后使用图案化的 SiO 2 层作为掩模来蚀刻 Si 中的倒置纳米金字塔图案。已经证明了硅纳米图案化适用于从 800 nm 到 100 nm 的颗粒尺寸,对于 100 nm 纳米颗粒,实现了尺寸小至 50 nm 的金字塔。
操作 样品气溶胶被直接拉入 OPS 3330 的测量区域,以减少由于传输而造成的颗粒损失。鞘流环绕样品,聚焦气溶胶以提高尺寸分辨率,并保持光学元件清洁,以提高可靠性和降低维护成本。使用实时反馈严格控制 OPS 中的流速,以确保浓度准确性。测量并记录样品的温度和湿度。在光学室中,气溶胶穿过激光束,产生光脉冲。闪光的强度用于计数和确定颗粒尺寸。3330 型中的激光束形状、观察体积的大小、检测器类型和信号处理算法旨在在 0.3 至 10 μm 的尺寸范围内提供最佳分辨率。增加的光收集(90°± 60°)减少了米氏散射效应。定型后,样品从光学室流到滤光片盒,在那里被收集在 37 毫米过滤器上,用于重量分析或进一步的化学或微观样品研究。
冰晶特性:对于水,如图 1 所示,已制备并成像了几种不同大小的冰。在上图中,将单个水滴放入 LN2 中生成球形冰球(~5 毫米)。中间图使用喷雾沉积形成柔软的冰层。下图来自冷凝,其产生小至 100 m 的晶体尺寸。这种根据挥发物设计冰粒度的能力为潜在的样品请求提供了额外的控制柄。例如,可以为超细材料请求小晶体以进行 ISRU 测试和资源提取。另一个示例是使用更大的 5 毫米冰球在 PSR 内进行流动性测试。对各种挥发物重复此测试过程,包括但不限于 CH3OH、H2S/水、NH3/CH3OH 以及结合 CO2 喷雾系统。为了进行特性分析,我们有一个位于 LN 2 的单独水平冷板和一个位于上方的摄像系统,以便可以测量接近的颗粒尺寸,并在有限熔化的过程中获得测试图像。
操作 样品气溶胶被直接拉入 OPS 3330 的测量区域,以减少由于传输而造成的颗粒损失。鞘流环绕样品,聚焦气溶胶以提高尺寸分辨率,并保持光学元件清洁,以提高可靠性和降低维护成本。使用实时反馈严格控制 OPS 中的流速,以确保浓度准确性。测量并记录样品的温度和湿度。在光学室中,气溶胶穿过激光束,产生光脉冲。闪光的强度用于计数和确定颗粒尺寸。3330 型中的激光束形状、观察体积的大小、检测器类型和信号处理算法旨在在 0.3 至 10 μm 的尺寸范围内提供最佳分辨率。增加的光收集(90°± 60°)减少了米氏散射效应。定型后,样品从光学室流到滤光片盒,在那里被收集在 37 毫米过滤器上,用于重量分析或进一步的化学或微观样品研究。
由于设备和互连的缩小以及电子、航空航天和医疗应用的先进封装和组装,微纳米级电子元件的制造变得越来越苛刻。增材制造技术的最新进展使得制造微尺度 3D 互连结构成为可能,但制造过程中的传热是影响这些互连结构可靠性制造的最重要现象之一。在本研究中,研究了三维 (3D) 纳米粒子堆积的光吸收和散射,以深入了解纳米粒子内的微/纳米热传输。由于胶体溶液的干燥会产生不同的纳米粒子构型,因此研究了三种不同铜纳米粒子堆积构型中的等离子体耦合:简单立方 (SC)、面心立方 (FCC) 和六方密堆积 (HCP)。分析了单散射反照率 (ω) 与纳米颗粒尺寸、填充密度和配置的关系,以评估纳米颗粒填充物中 Cu 纳米颗粒的热光特性和等离子体耦合的影响。该分析深入了解了铜纳米颗粒中等离子体增强的吸收及其对纳米颗粒组件激光加热的影响。[DOI:10.1115/1.4047631]
众所周知,纳米流体在其热和转移特性方面与传统传热液显着不同。CO 2传输特性的两个,其导热率和粘度对于改善油的检索方法和工业制冷至关重要。通过将分子模型与各种机器学习算法相结合,本研究预测了氧化铁CO 2纳米流体的传导特征。可以通过应用机器学习方法,例如决策树,k-neareast邻居和线性回归来评估这些传输参数估计值的准确性。预测这些转移质量需要知道纳米颗粒体积的大小,比例和温度的比例。为了确定特征,分子动力学模拟是使用大尺度原子进行的。建立了一个间和vari内部功能的皮尔逊相关性,以确认输入变量依赖于M和导热率。最终使用确定的统计系数确认了结果。对于各种温度范围,体积分数和纳米颗粒尺寸,该研究发现,决策树模型是预测纳米流体传输参数的最佳方法。它的成功率为99%。关键词:导热率,粘度,机器学习,纳米流体,
摘要 摩擦发光 (TL) 是一种由冲击、应力、断裂或施加的机械力引起的发光现象。这种现象可用于检测、评估和预测复合材料的机械故障。在本报告中,我们利用锰掺杂的硫化锌 (ZnS: Mn) 和聚苯乙烯 (PS) 复合材料通过增材制造技术制造了 TL 功能部件。利用扫描电子显微镜和微型 CT 扫描研究了聚合物基质内颗粒的形貌。采用差示扫描量热法 (DSC) 和热重分析 (TGA) 等热分析技术来评估复合材料的热转变和降解。通过三点弯曲试验评估打印样品的机械发光性能,并观察其取决于可用于在不同机械载荷下实现强光信号的加工条件。聚合物复合材料的制造和加工减小了颗粒尺寸,增强了颗粒分散性,并改变了聚合物的机械性能,有助于将 3D 打印部件中的机械发光响应提高 10 倍。3D 打印发光复合材料的独特机械发光特性在结构监测应用方面具有巨大潜力。
组件 #1:硬质合金基体从第一家将微颗粒硬质合金引入大众市场圆形工具行业的公司到现在,Tool Alliance ® 一直在为要求苛刻的应用开发新的粉末和等级组合。我们认识到,我们的材料是第一个重要特性。通过与有限数量的钨粉和硬质合金材料供应商建立合作伙伴关系,我们能够保证我们的客户收到的精密公差工具仅由全球最纯净、最精细的等级磨制而成。以下 Ultra-Carb ® 1 和 Ultra-Grain ® 1 的照片分别展示了我们通常称为硬质合金的化合物的复杂性。通过 SEM(扫描电子显微镜)放大 10,000 倍拍摄,可见的颗粒是钨,而钴粘合剂则呈现为深色阴影。Ultra-Carb 照片中出现的最大钨颗粒尺寸小于 1 微米。请注意,这些等级是两个样本,代表了我们在整个产品线中使用的十几种不同的基材,每种基材都有特定的应用领域。与其他行业参与者相比,您会发现 Tool Alliance 提供的碳化物晶粒结构月度和年度一致性最好。
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