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评论文章在复杂结构岩体的机械测试中的3D打印技术的应用
摘要：目前的论文旨在评估两种热管理方法对由电线 +弧添加剂制造（WAAM）构建的薄壁结构的几何和生产率的影响。ER 5356（AL5MG）的薄壁具有不同长度和相同数量的层，并在固定的沉积参数集中通过活跃的冷却技术（近乎免疫的活性冷却 - NIAC）沉积。 然后，在空气中使用天然冷却（NC）进行相同的实验。 为了表征热管理方法，在沉积时间内通过尾随/前导红外高温计监测通路间温度（即沉积后续层的温度）。 最后，使用NC和NIAC接近温度等效的NC和NIAC方法沉积了具有固定长度的薄壁。 正如预期的那样，壁长越短，沉积浓度，热量积累，从而越强烈。 由于其较低的散热效果，这种行为对于NC策略来说更为明显，并且过早。 主要发现是，无论采用和维持相同的相互通道温度所采用的热管理技术，所构建的零件的几何形状往往稳定且非常相似。 但是，由于NIAC技术的散热器更大的优势，总沉积时间在某种程度上要短一些。 因此，NIAC技术通过WAAM促进了小零件和细节的不间断制造。薄壁具有不同长度和相同数量的层，并在固定的沉积参数集中通过活跃的冷却技术（近乎免疫的活性冷却 - NIAC）沉积。然后，在空气中使用天然冷却（NC）进行相同的实验。为了表征热管理方法，在沉积时间内通过尾随/前导红外高温计监测通路间温度（即沉积后续层的温度）。最后，使用NC和NIAC接近温度等效的NC和NIAC方法沉积了具有固定长度的薄壁。正如预期的那样，壁长越短，沉积浓度，热量积累，从而越强烈。由于其较低的散热效果，这种行为对于NC策略来说更为明显，并且过早。主要发现是，无论采用和维持相同的相互通道温度所采用的热管理技术，所构建的零件的几何形状往往稳定且非常相似。但是，由于NIAC技术的散热器更大的优势，总沉积时间在某种程度上要短一些。因此，NIAC技术通过WAAM促进了小零件和细节的不间断制造。
用于热电薄膜的高浓缩半导体单壁碳纳米管的溶液相 p 型掺杂
单壁碳纳米管 (SWCNT) 具有可调的光电特性和高载流子迁移率，是下一代能量收集技术（包括热电发电机）的理想材料。控制这些独特的 1D 纳米材料中的费米能级通常由 SWCNT 与电子或空穴接受物质之间的电荷转移相互作用实现。掺杂 SWCNT 网络的传统方法通常涉及将分子氧化还原掺杂剂物质扩散到固态薄膜中，但溶液相掺杂可能为载流子传输、可扩展性和稳定性提供新途径和/或好处。在这里，我们开发了使用 p 型电荷转移掺杂剂 F 4 TCNQ 对聚合物包裹的高浓缩半导体 SWCNT 进行溶液相掺杂的方法。这使得掺杂的 SWCNT 墨水可以铸成薄膜，而无需额外的沉积后掺杂处理。我们证明在 SWCNT 分散过程的不同阶段引入掺杂剂会影响最终的热电性能，并观察到掺杂剂改变了聚合物对半导体和金属 SWCNT 的选择性。与致密的半导体聚合物薄膜相比，溶液相掺杂通常会导致形态破坏和 TE 性能比固态掺杂更差，而溶液掺杂的 s-SWCNT 薄膜的性能与固态掺杂的薄膜相似。有趣的是，我们的结果还表明，溶液相 F 4 TCNQ 掺杂会导致固态薄膜中完全电离和二聚化的 F 4 TCNQ 阴离子，而在沉积后掺杂 F 4 TCNQ 的薄膜中则不会观察到这种情况。我们的研究结果为将溶液相掺杂应用于可能需要高通量沉积技术的广泛高性能基于 SWCNT 的热电材料和设备提供了一个框架。
薄壁产品增材制造过程中非稳态热传导问题的解析解
摘要：本研究致力于开发一种模型，用于计算各种配置的薄壁直接沉积过程中产生的瞬态准周期温度场。该模型允许随时计算直接沉积过程中壁内的温度场、热循环、温度梯度和冷却速率。沉积壁内的温度场是根据移动热源非稳态热传导方程的解析解确定的，同时考虑到向环境的热传递。根据热源作用在每个过程中产生的瞬态温度场的叠加原理，计算热积累和温度变化。所提出的温度场计算方法可以令人满意地准确描述壁内的传热过程和热积累。通过与实验热电偶数据的比较证实了这一点。它考虑了壁和基板的尺寸、层与层之间的功率变化、各道次之间的暂停时间以及热源轨迹。此外，该计算方法易于适应同时采用激光和电弧热源的各种增材制造工艺。
超薄的3D无机纳米结构网络，从交叉连接的纤维素纳米晶型气凝胶
高表面积半导体在电子和能量转换中具有多个应用。[1,2]虽然有规定的光伏设备将阳光直接转化为电力，而光化学（PEC）水分裂为利用这种可再生能源提供了替代途径。在PEC细胞中，水在催化金属氧化物界面处分解，以H 2（G）的形式存储化学能。理想的PEC细胞将具有较大的催化表面积，直接电子传输途径和最佳的阳光聚集。[3]多孔纳米结构的半控导管通过增加设备中吸收材料和光散射的量来满足这些要求。[4]然而，介孔无机3D网的制造能够控制几何和内部形态仍然是一个挑战。与传统使用的湿合成路线相比，原子层沉积（ALD）是一种广泛应用于现代电子产品的简单涂层方法。在ALD中，交替的反应物被沉积在基板上，限制了对其表面层的反应。因此，ALD可以用超高精度沉积薄膜。理想情况下，可以制备每一个ALD循环的薄膜，并且通常每循环的膜生长范围在0.01至0.3 nm之间。[5]可以通过简单地增加ALD循环的数量，以更长的沉积时间来制备较厚的层。基于纤维素的材料作为ALD模板具有吸引力，因为可以使用各种结构和表面化学材料。Kemell等。是第一个通过ALD在纤维素过滤纸上进行光催化应用的ALD模板2的模板。[6] Hyde等。在棉花斑块上表征了ALD涂层，涂上Al 2 O 3涂层来调整润湿性，以及Tino X涂层以促进细胞的粘附和生长。[7,8]对于需要孔隙率和高比表面积的应用，纳米纤维素气凝剂提供了一个具有层次 - 层次多孔结构的模板，其中可以在纳米孔中转移平均孔径到微米范围。[9,10]，例如，Korhonen等。带有TIO 2的涂层纤维素纳米纤维（CNF）气凝胶，并证明了它们作为湿度传感器和油吸收剂的应用。[11]最近，Li等人。使用CNF Aerogels作为TIO 2的ALD模板，为水分拆分细胞制备毛细管光轴。[3]用毛细管湿润的电极
激光粉末床熔合制造薄壁结构的翘曲分析与控制
摘要：薄壁结构因其在航空航天工程中用作轻型部件而备受关注。通过增材制造 (AM) 制造这些部件通常会产生不希望的翘曲，这是因为制造过程中会产生热应力，并且部件的结构刚度会降低。本研究的目的是分析激光粉末床熔合 (LPBF) 制造的几个薄壁部件的变形。进行实验以研究由 LPBF 制造的薄壁结构在几个开放和封闭形状中对不同设计参数（例如壁厚和部件高度）的翘曲敏感性。使用 3D 扫描仪测量平面外位移方面的残余变形。此外，首先校准内部有限元软件，然后使用它来增强原始设计，以尽量减少 LPBF 打印过程引起的翘曲。结果表明，开放的几何形状比封闭的几何形状更容易翘曲，并且垂直加强筋可以通过增加刚度来减轻部件翘曲。
银纳米粒子修饰多壁碳纳米管硅胶复合薄膜的制备及电性能
摘要：研究了溶液法制备的银 (Ag) 纳米粒子修饰多壁碳纳米管 (MWNT) 填充硅胶复合膜的电性能。使用亚硫酰氯将原始 MWNT 氧化并转化为酰氯功能化的 MWNT，随后将其与胺基封端的聚二甲基硅氧烷 (APDMS) 发生反应。随后，用银纳米粒子修饰 APDMS 修饰的 MWNT，然后与聚二甲基硅氧烷溶液反应形成银修饰 MWNT 硅胶 (Ag-decorated MWNT-APDMS/Silicone) 复合材料。通过透射电子显微镜 (TEM) 观察了含有银修饰 MWNT 和 APDMS 修饰 MWNT 的硅胶复合材料的形貌差异，并通过四探针法测量了表面电导率。 Ag修饰的MWNT-APDMS/硅胶复合膜比MWNT/硅胶复合膜表现出更高的表面电导率，说明可以通过用APDMS和Ag纳米粒子对MWNT进行表面改性来改善Ag修饰的MWNT-APDMS/硅胶复合膜的电性能，从而拓展其应用领域。