高功率转化效率(PCE)和机械鲁棒性是有机太阳能电池(OSC)可穿戴应用的先决条件。但是,应提高当前活动系统的可伸缩性(即裂纹发作菌株(COS)<30%)。在将弹性体引入活动系统中被认为是提高可伸展性的一种简单方法,但弹性体的包含通常会导致OSC的PCE减少,由于缺乏互连的电气和机械途径,该可拉伸性的提高有限。在这项研究中,它是通过在活动层中建立共轭聚合物(D18)和弹性体(SEB)的连续连续网络来发展的,具有特殊的机械鲁棒性(具有特殊的机械鲁棒性)。证明,D18的特定比(40:60 W/W)的混合膜:SEB对于形成共连接结构至关重要,建立了良好的机械和电通道。因此,D18 0.4:SEBS 0.6 /L8-BO OSC的可伸展性(COS = 126%)比基于D18 /L8-BO(COS = 8%)的OSC高16倍(COS = 126%),而基于SEBS-rich Active Layers = 3.8 0.8 0.20%的OSC(12.13%),达到4倍的PCE(12.13%)。此外,D18 0.4:SEBS 0.6基于0.6的IS-OSC将原始PCE的86%和90%的菌株保留在50%的菌株中,分别以15%的菌株拉伸/释放循环后,证明了报告的IS-OSC中最高的机械鲁棒性。
本研究调查了制造后热处理对激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 制备的 15-5 PH 不锈钢 (SS) 的微观结构和力学性能的影响。进行了各种热处理程序 (CA-H900 和 CA-H1150) 以评估它们对 LP-DED 15-5 PH SS 拉伸行为的影响。使用扫描电子显微镜来表征微观结构特征和断裂表面。进行拉伸试验以评估低温和室温下的力学性能。CA-H1150 处理试样在拉伸试验后的面积减少率明显高于 CA-H900 试样,而 CA-H900 试样的极限拉伸强度和屈服强度高于 CA-H1150 试样。根据微观结构和断裂表面,讨论了 LP-DED 15-5 PH SS 在不同热处理条件下的力学行为。
由于暴露于高压气态氢,氢环境脆化 (HEE) 所引起的机械性能下降是液氢推进系统中许多材料面临的关键问题。自 20 世纪 80 年代初以来,美国国家航空航天局 (NASA) 一直在马歇尔太空飞行中心 (MSFC) 进行高压氢环境下的拉伸试验,以建立推进应用候选材料数据库。MSFC 过去常常在高压氢环境中以 0.005 in/in/min 的应变速率进行平滑拉伸试验,以评估材料的 HEE 敏感性。1 根据已发布的 NASA TM 的建议,拉伸试验应变速率近年来改为 0.0005 in/in/min。2 有充分的证据表明,平滑拉伸试验应变速率会影响合金 718、4340 钢、316 不锈钢和许多其他合金的 HEE 敏感性。 1,3–7 因此,以 0.005 英寸/英寸/分钟和 0.0005 英寸/英寸/分钟生成的数据显示,许多合金的 HEE 敏感性存在显著差异。
黄坤1 吴玉峰1 刘俊臣1 常耿2 潘旭超2,* 翁小迪3,* 王永刚1 雷明1,* 摘要 随着科技的发展和生活水平的提高,基于水凝胶的应变传感器受到了越来越多的关注。然而,制造具有理想机械和压阻性能的水凝胶应变传感器仍然具有挑战性。本文提出了一种双层柔性水凝胶传感器,该传感器由碳纳米管(CNT)和聚乙烯醇(PVA)制成,具有高达 415% 应变的高拉伸性和 92% 应变的超压缩性,以及相当大的电导率(1.11 S m -1 )。水凝胶传感器在整个检测范围内表现出很好的线性度、出色的耐用性和在 1000 次加载-卸载循环中稳定的相对电阻变化(∆𝑅𝑅 0 ⁄)。这些优异的性能归功于一种新的双层结构设计,即在纯坚固的 PVA 基底上沉积一层薄薄的 CNTs/PVA 导电传感器层。结合快速响应时间(拉伸时为 508 毫秒,压缩时为 139 毫秒)和生物相容性,这种新型传感器具有作为可穿戴传感器的巨大潜力,可用于表皮传感应用,例如检测人体关节的弯曲、吞咽、呼吸等。此外,CNTs/PVA 水凝胶可以利用其内部离子来操作电子屏幕,甚至可以使用机械信号来调制光信号。所有这些都证明了 CNTs/PVA 水凝胶作为应变传感器的巨大优势。
Murat Tiryakioǧlu 博士,CQE,顾问 Alexandra Schönning 博士,委员会成员 Paul Eason 博士,PE,委员会成员 被工程学院录取:工程学院主任 Murat Tiryakioǧlu 博士,CQE 被计算机、工程和建筑学院录取 Mark A. Tumeo 博士,PE 计算机、工程和建筑学院院长 被大学录取:John Kantner 博士 研究生院院长
增材制造金属的机械性能各向异性有几个物理原因。这些原因包括但不限于方向依赖的晶粒和相形态、晶体结构、定向孔隙率/缺陷以及与熔池、分层微观结构相关的异质性。所有这些在大多数增材制造工艺中都很普遍,很难区分它们在机械各向异性中的作用。本综述重点介绍那些试图或合理地隔离其中一个或两个来源的研究,而不是简单地报告机械性能的趋势。这不是一份涵盖所有增材工艺或机械性能的详尽综述;主要评估的是激光粉末床熔合 (LPBF) 金属和拉伸试验结果(模量、屈服强度、极限拉伸强度、伸长率和断裂表面分析)。总之,LPBF 合金的各向异性拉伸性能的主要来源是晶体结构、各向异性微观结构形态、熔合缺陷不足和熔池宏观结构。在各向异性微观结构中,与相和特征(例如晶界 α、沉淀物等)的优先分布相比,拉长的晶粒似乎是次要的。各向异性模量和屈服强度主要由晶体织构引起。晶体塑性模拟支持了这一点。各向异性伸长主要由各向异性微观结构形态、未熔合缺陷和熔池宏观结构引起。支持这一点的证据来自遵循这些特征的断裂表面。熔池宏观结构是最难通过实验从其他各向异性源列表中分离出来的。一组激光工艺参数和合金的发现并不具有指导意义。在将拉伸各向异性的原因与特定来源联系起来之前,必须对上述来源进行表征。需要制定表征和操纵晶体织构、孔隙率、晶粒和相形态以及熔池宏观结构的策略,以更好地理解和控制 AM 金属中的机械各向异性。
研究了通过激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 制备的 Haynes 230 的微观结构和拉伸力学性能,沉积后在 900°C 至 1177°C 之间进行不同温度的热处理。采用扫描电子显微镜 (SEM) 进行微观结构分析,同时采用拉伸试验评估合金的室温力学性能。在沉积状态下,初始微观结构由细胞状 γ 和 M 6 C/M 23 C 6 碳化物组成。在 1177°C 下固溶 3 小时后,细胞区域似乎完全溶解。在沉积后热处理后,观察到碳化物沿晶粒边界以及晶粒内部沉淀和生长。在应力消除后在 1177°C 下固溶 3 小时可获得更好的延展性,对强度的影响微乎其微。关键词:激光粉末定向能量沉积、Haynes 230、微观结构、拉伸行为。