本报告总结了普渡大学工程与科学学院在为期四年的 AFOSR 大学研究计划期间进行的研究,该计划重点关注处理老化飞机的基本问题。该计划的协调目标分为四个主要类别:损伤发展、裂纹扩展和相互作用预测、故障预防技术和高级分析方法。损伤发展目标解决了腐蚀、疲劳裂纹形成 MI 和微动磨损的失效机制。裂纹扩展和相互作用任务的总体目标是开发预测服务引起的裂纹扩展的技术,并确定大面积开裂对损伤容限的影响。故障预防项目的主题是制定程序,通过延迟服务引起的损坏、修复有裂纹的结构以及采用机队跟踪方法对机队内的维护行动进行优先排序,从而延长“老旧”飞机的使用寿命。最后,研究旨在开发其他研究任务中使用的“高级”分析方法。这些项目涉及在各种材料评估和结构分析中添加统计成分,并制定与飞机材料和结构相关的延性断裂标准。
a Institute of Power Engineering, Universiti Tenaga Nasional, Jalan Ikram UNITEN, 43000, Kajang, Selangor, Malaysia b Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Ajayi Crowther University, PMB 1066, Oyo, Oyo State, Nigeria c Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, Faculty of Engineering, Universiti Putra Malaysia, 43400, UPM Serdang Selangor, Malaysia d Advance Engineering Materials and Composites Research Center, (AEMC), Faculty of Engineering, Universiti Putra Malaysia, 43400, UPM Serdang Selangor, Malaysia e Institute of Energy Infrastructure (IEI), Universiti Tenaga Nasional, Jalan Ikram UNITEN, 43000, Kajang, Selangor, Malaysia f Department of Sugar Engineering, Nigeria Sugar Institute, Km.18, Ilorin-Kabba Highway, Ilorin, Nigeria g Institute of Microengineering and Nanoelectronics, Universiti Kebangsaan Malaysia, 43600, Bangi, Selangor, Malaysia
近年来,人们广泛讨论了从设计和生产率角度来看 AM 工艺的无数优势和挑战,但最近许多研究指出,从材料角度来看,这些创新的加工技术也带来了许多优势和挑战 [3]。事实上,从材料的角度来看,要解决的主要问题与 AM 零件的性能研究以及市场上可加工材料的数量有限有关。基于这些考虑,许多大学、研究中心和行业开始研究原料特性、AM 工艺参数和材料特性之间的相关性,并寻求扩大可用于 AM 工艺的材料组合 [3]。因此,我们推出了本期特刊,总结了这些主题的最新研究活动。以下按材料类别介绍了 AM 材料开发的主要最新进展。
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(或溶剂混合物),可进一步加工成可印刷或可涂覆的油墨。这些悬浮液的行为通常用 Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) 理论描述,[3] 这意味着悬浮液中纳米片的浓度有一个上限,超过该上限悬浮液就会变得不稳定。[4] 尽管如此,高浓度悬浮液(油墨)对于形成渗透粒子网络是必要的,[5] 并且满足高通量印刷和涂层方法的流变学要求(例如高粘度)。无论浓度如何,悬浮液在热力学上都是不稳定的,并且粒子倾向于通过聚集来降低其表面能。[6] 为了降低沉降速度,必须最小化溶剂和 2D 材料之间的表面能差异,[3] 这使得分散介质的选择限制为少数溶剂,而这些溶剂的溶解度范围可能不适合后续加工。在传统的油墨配方中,为了解决上述问题,将二维材料悬浮液加工成可印刷或可涂覆的油墨,需要使用表面活性剂、粘合剂和流变改性剂等添加剂。[7–10] 例如,需要高浓度的聚合物粘合剂(如70 mg mL-1乙酸丁酸纤维素)来将石墨烯油墨的粘度提高到适合丝网印刷的水平。[11] 由于典型的添加剂会对电子性能产生不利影响(例如,
美国关键矿产协会执行董事 Sarah Venuto:“美国关键矿产协会对参议员 Hickenlooper、Graham、Coons 和 Young 就两党合作推出《关键材料未来法案》表示赞赏。中华人民共和国继续部署操纵市场的策略,以破坏国内和与盟友共同为关键材料创造新替代来源所做的努力。即使在我们扩大采矿能力并努力扩大分离技术规模的同时,我们也绝不能忽视中国对中游的控制。虽然我们继续负责任地增加关键矿产的生产、加工和回收,但中国在矿产加工方面的主导地位仍然是一个巨大的挑战。事实上,中国控制着全球一半以上的锂、钴、镍加工能力和 90% 以上的稀土加工能力。为了真正确保美国加工企业的近期、中期和长期财务增长和稳定,我们必须赋予政府和行业新的工具,以迅速、坚决地应对中国旨在破坏我们不断增长的加工基础的反竞争行为。”
让·拉穆尔研究所 (IJL) 是材料科学领域的基础和应用研究实验室。它是法国国家科学研究院和洛林大学的联合单位 (UMR 7198),隶属于法国国家科学研究院化学研究所。它是一个多主题实验室,涵盖材料、冶金、纳米科学、等离子体、表面和电子学,以应对能源、环境、未来工业、移动性、资源保护和健康等社会挑战。其研究工作范围从材料设计到工业应用,由 25 个小组开展,分为四个科学部门和一个技术研究团队。它由八个技术平台和四个支持服务提供支持。IJL 主要位于法国南锡的阿尔乔姆校区。让拉穆尔研究所是欧洲最大的材料研究所之一,拥有包括实习生在内的多达六百名员工、一百五十家合作公司、每年发表三百篇经过同行评审的文章、每年三十二次论文答辩、在学术合作框架内与三十个国家建立合作。
○业务计划该项目着重于研究和开发GMS(石墨烯Messponge)的应用,这是Tohoku University发明的创新碳材料,是锂离子电池(LIB)的导电添加剂。我们旨在应对缺乏结构可控性的常规碳材料难以解决的锂离子电池的关键设计挑战。通过利用GM,这可以实现精确的结构控制,我们将其发展为功能性导电添加剂。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室与高能材料中心(劳伦斯利弗莫尔和桑迪亚国家实验室的合作伙伴)合作,正在开发安全、环保地销毁炸药和推进剂的方法,这是实验室辅助非军事化任务的一部分。由于冷战的结束和重点转向减少库存,许多常规和核武器都将退役并迅速拆除和非军事化。这些弹药的主要成分是炸药和推进剂,或高能材料。能源部拥有数千磅高能材料,这些材料来自潘特克斯工厂的拆除作业。国防部的非军事化库存中有数亿磅高能材料,每年增加数百万磅。