摘要:关于添加石墨烯增强体来改善氧化铝 (Al 2 O 3 ) 陶瓷材料微加工性能的研究仍然太少且不完整,无法满足可持续制造的要求。因此,本研究旨在详细了解石墨烯增强体对提高 Al 2 O 3 基纳米复合材料激光微加工性能的影响。为此,使用高频感应加热工艺制备了高密度 Al 2 O 3 纳米复合材料样品,其中石墨烯纳米片 (GNP) 的含量为 0 wt.%、0.5 wt.%、1 wt.%、1.5 wt.% 和 2.5 wt.%。对样品进行激光微加工。之后,研究了 GNP 含量对烧蚀深度/宽度、表面形貌、表面粗糙度和材料去除率的影响。结果表明,纳米复合材料的微加工性能受到 GNP 含量的显著影响。与基础 Al 2 O 3(0 wt.% GNP)相比,所有纳米复合材料的烧蚀深度和材料去除率均有所改善。例如,在更高的扫描速度下,与基础 Al 2 O 3 纳米复合材料相比,GNP 增强样品的烧蚀深度增加了 10 倍。此外,与基础 Al 2 O 3 样品相比,0.5 wt.%、1 wt.%、1.5 wt.% 和 2.5 wt.% GNP/Al 2 O 3 纳米复合材料的 MRR 分别增加了 2134%、2391%、2915% 和 2427%。同样,与基础 Al 2 O 3 相比,所有 GNP/Al 2 O 3 纳米复合材料样品的表面粗糙度和表面形貌都有了显著改善。这是因为 GNP 增强体通过增加光吸收率和热导率并减小 Al 2 O 3 纳米复合材料的晶粒尺寸,降低了烧蚀阈值并提高了材料去除效率。在 GNP/Al 2 O 3 纳米复合材料中,0.5 wt.% 和 1 wt.% GNP 样品在大多数激光微加工条件下表现出优异的性能,缺陷最少。总体而言,结果表明,使用基本光纤激光系统(20 瓦)和非常低功耗,可以高质量、高生产率地加工 GNP 增强 Al 2 O 3 纳米复合材料。这项研究表明,在氧化铝陶瓷基材料中添加石墨烯以提高其可加工性具有巨大的潜力。
摘要 在本篇观点文章中,我们评估了使用聚焦电子和离子束直接制造纳米级超导器件及其在量子技术中的应用的当前研究状况。首先,本文介绍了主要的超导器件及其通过标准光刻技术(例如光学光刻和电子束光刻)制造的方法。然后,展示了通过铣削或辐照对超导体进行聚焦离子束图案化,以及通过聚焦电子和离子束诱导沉积来生长超导器件。我们认为这些无抗蚀剂直接生长技术对量子技术的主要好处包括能够制作电纳米接触和电路编辑、制造高分辨率超导谐振器、创建约瑟夫森结和用于尖端传感器的超导量子干涉装置 (SQUID)、图案化高温超导 SQUID 和其他超导电路,以及探索通量电子学和拓扑超导性。
超材料是具有不同寻常的独特性能和高级功能的工程材料,是其微体系结构的直接结果。虽然初始特性和功能仅限于光学和电磁学,但在许多不同的研究和实践领域中都有应用的许多新型元材料,包括声学,力学,生物材料和热工程,在过去的十年中已经出现。本社论是特殊问题的序幕,其标题与这些指示中的许多精选研究相同。特别是,我们回顾了超材料设计和制造中一些最重要的发展,重点是最新类别。我们还建议一些未来研究的指示。
仅在欧洲死亡的一半是由于CVD造成的。 [2]此外,可以肯定的是,到2030年,CVD的年度全球死亡率将增加到2330万。 [3]因此,这需要敦促在治疗和预防此类疾病的策略方面取得进步。 因此,高度要求最先进的血管替代品(合成血管移植物)的发展。 CVD有各种各样的治疗和预防策略,涵盖了改变食物和生活方式的事件到药物和医疗程序。 [4,5]一种治疗此类疾病的临床方法是基于血管移植物,可以将其细分为自体移植和艺术移植物。 [4]尽管有很多缺点,但血管自体移植是金标准治疗方法。 基于自体的方法的主要缺点之一是有限的可用性。 [4,6]合成血管移植物,可以大量生产并可以解决自体移植可用性有限的问题,在治疗直径> 6 mm的血管方面表现出足够的临床有效性。 [4,6,7]但是,小直径(Ø<6 mm)合成血管移植物的有效性有限。 这是由于低通畅率和再狭窄的原因,原因是多种原因,例如转移时缺乏细胞相互作用。 [6-10]除此之外,此类移植物内表面的细胞播种对于防止血栓形成至关重要,仍然是一个挑战。 [7,9,10,12]仅在欧洲死亡的一半是由于CVD造成的。[2]此外,可以肯定的是,到2030年,CVD的年度全球死亡率将增加到2330万。[3]因此,这需要敦促在治疗和预防此类疾病的策略方面取得进步。因此,高度要求最先进的血管替代品(合成血管移植物)的发展。CVD有各种各样的治疗和预防策略,涵盖了改变食物和生活方式的事件到药物和医疗程序。[4,5]一种治疗此类疾病的临床方法是基于血管移植物,可以将其细分为自体移植和艺术移植物。[4]尽管有很多缺点,但血管自体移植是金标准治疗方法。基于自体的方法的主要缺点之一是有限的可用性。[4,6]合成血管移植物,可以大量生产并可以解决自体移植可用性有限的问题,在治疗直径> 6 mm的血管方面表现出足够的临床有效性。[4,6,7]但是,小直径(Ø<6 mm)合成血管移植物的有效性有限。这是由于低通畅率和再狭窄的原因,原因是多种原因,例如转移时缺乏细胞相互作用。[6-10]除此之外,此类移植物内表面的细胞播种对于防止血栓形成至关重要,仍然是一个挑战。[7,9,10,12][11]由于合成血管移植物的显着抽签以及自体血管移植物的可用性有限,组织工程(TE)和生物生物生物策略已成为熟练方法的有希望的替代方法。因此,制造血管移植物的最先进的当前策略是基于新颖的生物生物生物生物技术,例如3D(BIO)打印。
在过去十年中,增材制造业(AM)引起了各种行业的极大关注,这从近年来AM销售的急剧增长中可以明显看出(Wohlers报告,2020年)。am可以通过零件的一层制造很容易产生复杂的形状;因此,AM对金属的适用性是一个重要的问题,尤其是随着航空航天行业对复杂零件的需求的增加。根据ASTM International(ASTM International,2012年),AM分为七种类型,但指示能量沉积(DED)是用于金属制造中应用的合适候选者。DED可以通过同时向底板上提供热能和材料来有效地制造大规模的复合产物。使用高功率热源可以轻松提高制造效率并提供大量材料;但是,很难在做出的零件中实现质量增强,例如形状的准确性和密度增强。密度增强是DED的重大挑战,因为沉积物内的残留孔会引起应力浓度,从而降低了其机械强度。因此,通过修改制造条件,由于剩余孔的残留孔而试图解决低机械强度的问题(Fayazfara等,2018; Zhonga等,2015),并分析
基于光的投影技术越来越多地用于制造仿生组织。[1–3] 最近,通过激光光束的断层投影,已经可以快速生物制造复杂的细胞结构。[4–6] 然而,在制造肌肉和肌腱等各向异性组织时,大多数光导组织制造策略在有效细胞排列方面的潜力有限[7,8],因为大多数方法都侧重于宏观特征(> 100 μ m),而这些特征缺乏这些组织中高度排列的细胞和细胞外组织所必需的地形线索。对于可以实现细胞级(< 30 μ m)分辨率的双光子聚合和超高分辨率数字光处理等技术,非相干光源将光聚合限制在小范围(< mm)内发生,而这需要逐层策略才能实现大型组织工程结构的制造。 [1,9,10] 速度和可扩展性的折衷限制了这些方法的转化潜力。指导性线索(如纤维成分以及纤维和挤压式生物打印的组合)已被广泛研究,因为它们具有促进细胞排列和排列组织工程结构成熟的潜力,如肌肉、肌腱、神经和软骨组织。[7,11–14] 研究表明,长宽比增大的拓扑线索会影响基底内/上细胞的生物活性。例如,通过微流体或软光刻制备的棒状微凝胶(长宽比为 10)能够增加细胞取向,与微球相比,高长宽比微棒之间的空隙可以更好地实现细胞取向。[15,16] 通过微图案化技术创建的具有超高长宽比(> 20:1)的拓扑特征可以有效诱导细胞粘附和排列。 [17,18] 尤其是当限制的尺寸接近细胞核的尺度(<10μm)时,这些纵向限制导致的核变形变得明显。细胞核的细长形状可以影响细胞分化、基因表达和再生,后者通过染色体重组和激活 DNA 修复机制来实现;[19,20]
我特此声明,本文件中的所有信息均按照学术规则和道德规范获取和呈现。我还声明,根据这些规则和规范的要求,我已充分引用和参考了所有非本研究原创的材料和结果。
电池模块包含三种类型的沉积室。PLD 室使我们能够生长外延阴极和固态电解质,这些电解质可以以择优晶体取向生长,以研究和优化其性能。配备转盘,我们能够依次沉积多达 6 种靶材。PLD 室具有双光束设置,使我们能够同时沉积两个靶材。溅射室可用于沉积金属或氧化物薄膜,特别是含氮电解质(如 LiPON)或阴极涂层,以帮助控制金属从阴极溶解到电解质中。直接连接热蒸发器,无需破坏真空即可依次沉积金属(如锂阳极)。
空间应用中心 (ISRO) 从事微波集成电路制造,用于通信、遥感和导航有效载荷。SAC 开发了使用磁控溅射技术在氧化铝基板的两侧(顶部和底部)进行 Cr-Cu-Au(铬-铜-金)金属化的工艺。MIC 制造的基材是介电陶瓷,即氧化铝,将在其上进行金属化以进行 MIC 图案化。
表 3-3 镍蛇形弹簧的设计常数 ...................................................................................... 35 表 3-4 与设备相关的设计常数 ...................................................................................... 40 表 3-5 继电器建模中使用的参数 ...................................................................................... 45 表 3-6 继电器建模中使用的参数 ...................................................................................... 53 表 3-7 加速度计建模中使用的参数 ............................................................................. 63 表 3-8 系统响应摘要 ............................................................................................. 63 表 4-1 主触点材料的电导率和电子平均自由程 ............................................................. 70 表 5-1 在不同电流密度下电镀镍的时间 ............................................................................. 87 表 5-2 镍电镀溶液的典型成分和操作条件 ............................................................................. 90 表 6-1 制造工艺特性摘要 ............................................................................................. 104 表 7-1 制造的微型继电器的特性 ............................................................................................. 120 表 A-1 推荐的软烘烤工艺 [MicroChem Inc.]............................................................. 144 表 A-2 曝光剂量与厚度的关系 [CAMD].............................................................................. 145 表 A-3 推荐的 PEB 工艺 [McroChem Inc.].............................................................. 146 表 A-4 氨基磺酸镍溶液............................................................................................... 147 表 A-5 镍盐的镍含量.................................................................................................... 151 表 A-6 厚度与曝光剂量的关系.................................................................................... 154