本文讨论的三种材料中,对单片陶瓷的研究最多。单片陶瓷的研究已经进行了很多年,有多个开发项目已经用这些材料制造了用于发动机测试的部件(参考文献 1 至 3)。最近为热机开发陶瓷部件的努力是能源部赞助的涡轮发动机陶瓷应用 (CATE) 和先进燃气轮机 (AGT) 项目,由 Lewis 管理(参考文献 4 至 12)。迄今为止对单片陶瓷的研究表明,这些材料具有良好的高温强度和抗氧化性,但它们易碎且目前可靠性较低。提高可靠性是单片陶瓷材料面临的主要挑战。单片陶瓷的最高工作温度范围为 2400" F 至 3000' F。
干气溶胶沉积 (DAD) 是一种新兴的增材制造喷涂工艺,可直接从干粉构建完全致密的纳米结构陶瓷涂层和低轮廓 3D 结构,而无需粘合剂或流体介质。由于 DAD 依靠冲击动能而不是热量进行致密化,因此功能陶瓷可以直接沉积在聚合物以及陶瓷和金属基材上。本演示将介绍我们在定制沉积系统中使用的两种截然不同的陶瓷原料粉末的一些结果:1.钛酸钡钕,一种用于 RF/微波通信的高 K 微波电介质,以及 2.模拟月球风化层,用于原位资源利用 (ISRU) 和太空制造。
图2 显示主要河流、500m 以上地面(灰色标记)和各个站点代码位置的地图。Minab 地区标有 A -Min 的站点为:A = K7-8;B = Щ K70;С = КЗЗ;D = К9、К І З;E - K19;F = Κ14 Ί5。K66、K169;G - K143、K145;H = K20-25、K27-2Ķ K62-63;I = K29-30;J = K40-43、К54。K67- 69;К - К26;L = Kl-2、K51:M - K162。170;N = K103;o = K102,K130-31 46
公共安全。该局由基础标准研究所、材料研究所、应用技术研究所、计算机科学与技术研究所、信息计划办公室和实验技术激励计划办公室组成。
成分复杂的材料在极端环境下表现出了非凡的结构稳定性。其中,最常想到的是高熵合金,其化学复杂性赋予了硬度、延展性和热弹性的不寻常组合。与这些金属-金属键合系统相比,离子键和共价键的加入导致了高熵陶瓷的发现。这些材料还具有出色的结构、热和化学稳定性,但功能特性种类繁多,能够实现连续可控的磁、电子和光学现象。从这个角度来看,我们概述了高熵陶瓷在极端环境下功能应用的潜力,其中内在稳定性可能为固有硬化设备设计提供一条新途径。在辐射、高温和耐腐蚀领域,回顾了当前关于高熵碳化物、含锕系元素陶瓷和高熵氧化物的研究,其中局部无序的作用被证明可以创造自修复和结构坚固的途径。在此背景下,概述了创造未来在恶劣环境下运行的电子、磁性和光学设备的新策略。
碳化物纳米结构因其良好的性能(热、电、机械、光学和化学)而在可再生能源领域(如太阳能的节约和释放)有着巨大的应用前景。因此,本文研究了不同浓度的金属碳化物纳米颗粒(碳化钽-碳化硅)用于建筑供暖和制冷的碳化物纳米颗粒/水的太阳能存储和释放。结果表明,随着(TaC-SiC)纳米颗粒浓度的增加,热能存储和释放的熔化和凝固时间缩短。从得到的结果来看,TaC/SiC纳米结构/水纳米系统被认为是一种有前途的太阳能存储和释放材料,具有高效率和高增益(与水相比超过50%)。此外,TaC/SiC可用于加热和冷却领域,具有良好的性能和高增益。
生物陶瓷领域已成为各种医疗和牙科应用的重要组成部分,磷酸钙 (CaP) 材料如磷酸三钙 (TCP) 引起了广泛关注。CaP 生物陶瓷因其出色的生物相容性、骨传导性和促进新骨形成的能力而受到重视,这使得它们在优化牙科植入物的整合和性能方面具有不可估量的价值。这项研究探索了一种开发多功能 CaP 基陶瓷的新方法,该方法可利用机器学习 (ML) 建模技术的强大功能,应用于制药、牙科甚至古代文物保存领域。磷酸三钙是一种被广泛研究的 CaP 陶瓷,是这项研究的重点,因为它可以制造出不同程度的结晶度和孔隙率,以定制其生物降解和骨再生特性。通过使用前馈人工神经网络 (FFANN),研究人员能够预测牙科陶瓷、生物相容性和组织反应在广泛的无毒性和骨骼生长参数范围内的变化。 FFANN 建模方法提供了有关这些关键属性之间关系的宝贵见解,从而可以优化基于 CaP 的陶瓷以用于特定的临床和保存应用。TCP 的多功能性不仅限于牙科植入物,还可用于牙周再生、牙根修复甚至直接牙髓封盖手术。通过操纵材料的成分和微观结构,研究人员和临床医生可以定制 CaP 生物陶瓷的性能,以满足医疗保健和文化遗产部门的不同需求。随着生物陶瓷领域的不断发展,先进的 ML 建模技术(例如本研究采用的 FFANN 方法)的集成有望为开发创新的、组织友好的陶瓷开辟新的可能性,从而彻底改变牙科、药物配方和珍贵古代文物的保存。
摘要:本文旨在概述波音 787 梦想飞机目前正在使用的新材料。787 是当今航空业的巅峰之作,是一个工程奇迹,以其突破性的创新和卓越的技术能力而闻名。最值得注意的是,先进复合材料从未在客机上得到如此广泛的应用,这代表着航空业迈出了复合材料使用新时代的第一步。本文旨在从复合材料、金属和陶瓷三个部分全面概述新材料。本研究将详细说明为什么飞机部件采用新材料,深入研究该材料的特性,强调它的一些缺点,并探索用于提高 787 部件质量的工业技术。这项研究将有助于提供有关新材料的实际应用和缺点的宝贵见解,说明它们甚至在航空业之外的潜在用途,关键词:波音 787 梦想飞机、复合材料、钛、陶瓷、碳纤维 1. 简介 飞机的历史证明了人类对征服天空的不懈追求。它始于 1903 年,当时莱特兄弟进行了第一次动力飞行。从那时起,飞机发展迅速,从简单的双翼飞机发展到复杂的喷气式机器,波音公司在这场革命中发挥了重要作用。自 1916 年成立以来,波音公司制造了经久不衰的飞机,例如在 20 世纪 50 年代彻底改变航空旅行的波音 707,以及改写了长途旅行规则的又名“空中女王”的波音 747。现在,波音公司正在用其最新的突破性飞机——波音 787,彻底改变整个航空业使用的材料。这架飞机挑战了飞机由复合材料和钛等金属制成的极限,并具有新颖的功能和设计,使其比其他飞机更高效。波音 787 梦想飞机有 3 种变体,即 787-8、787-9 和 787-10。787-8 是这 3 种变体中最小的一种,长 57 米,翼展 60 米,高 17 米,总载客量为 248 人。 787 - 9 和 787 - 10 型号的飞机尺寸逐渐增大,其技术规格列于表 1.1 -