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陶瓷聚合物微流体传感器的生物材料嵌入工艺
摘要：微流体生物传感器的主要问题之一是生物层沉积。典型的制造工艺，例如陶瓷的烧制和硅与玻璃的阳极键合，都涉及高温暴露，任何生物材料都很容易受到高温的影响。因此，目前的方法是基于液体沉积，例如化学浴沉积 (CBD) 和电沉积 (ED)。然而，这种方法并不适用于许多生物材料。通过使用等离子体处理引入陶瓷-聚合物键合，部分解决了这个问题。该方法在等离子体激活和用聚合物盖密封系统之间引入了大约 15 分钟的生物改性窗口。不幸的是，一些生化过程相当缓慢，这段时间不足以将生物材料正确附着到表面。因此，介绍了一种基于生物改性后等离子体激活的新方法。至关重要的是，放电是有选择性的；否则，它会蚀刻生物材料。通过使用等离子处理和与聚合物粘合进行选择性表面改性，可以克服制造陶瓷生物传感器的困难。通过接触角测量和傅里叶变换红外 (FTIR) 分析研究了等离子体改性的区域。为了证明这一概念，制造了一个样品结构。结果表明该方法是可行的。
搅拌铸造合成伊拉克铝土矿陶瓷增强铝金属基复合材料的研究 MA Aswad*、SH Awad、AH Kaayem 部门
在过去的几十年里，研究人员对研究用铝土矿颗粒等矿物制备复合材料的天然优势表现出了极大的兴趣，并证明了它们作为高性能复合材料制造中成本效益高的增强剂的有效性。这项研究是使用不同比例（2、4 和 6 wt%）的伊拉克天然铝土矿粉末通过搅拌铸造和 Mg 添加剂制备铝金属基复合材料 (AMMC) 的一次新尝试。在实验工作中，将铝土矿石粉碎并研磨，然后在 1400 ○ C 下烧制粉末。使用粒度、XRD 和 XRF 分析对粉末进行表征。对 AMMC 铸件进行机械加工、抛光、预热，并使用硬度测量、微观结构观察和杨氏模量、泊松比和断裂韧性计算来表征其性能。此外，还通过从引伸计记录中测量裂纹口张开位移 (CMOD) 来评估其断裂韧性。结果表明，通过搅拌铸造添加 2 和 4 wt% 的镁和伊拉克烧铝土矿，可以成功生产出具有改进的断裂韧性、硬度和弹性模量性能的 AMMC。此外，CMOD 测量结果显示，添加 2 和 4 wt% 的铝土矿颗粒可使基质材料的“最大失效载荷”和“临界载荷下的临界 CMOD”分别增加至约“25 和 44%”和“32 和 47%”。此外，在这些比例下，通过 K IC 和杨氏模量计算的基质材料的断裂韧性分别显示出约“22 和 69%”和“8 和 12%”的改善。由于 AMMC 在这种比例下具有脆性，添加 6% 的铝土矿虽然可以记录硬度（57%）和弹性模量（22%）的最高改善，但无法使断裂韧性达到所需的改善。
故障安全
工业革命期间，欧洲各地的技术蓬勃发展，为成功的创新者和工业间谍带来了丰厚的回报——而这两者都不缺！这种回报的承诺为思想的相互交流提供了驱动力，产生了一系列的好处。争论不同创新的相对优点及其在工业经济发展中的作用会带来很多乐趣，但选择一种发展而放弃其他发展可能会错过协同作用。本书推迟了这种乐趣，转而关注金属技术的重要性，从钢铁开始，特别是对如何预测工程部件故障的理解。然而，在零件发生故障之前，它必须被制造出来。在黑色金属中生产有用的形状过去和现在都具有这样的特点：制造形状所需的特性与使该形状有用的特性之间存在根本冲突。形成湿粘土很容易，但制成的罐子只有在烧制后其特性才会发生变化，从而有利于性能。当熔融金属被铸造并凝固成有用的形状时，其特性也会发生类似的巨大变化；铁和钢最有用的成型和变化是在固态下制造压力容器、梁和饮料罐。有利于制造的特性和有利于性能的特性之间的相互作用是微妙的。一种很容易轧制或拉成管状的金属，不像难以成型的金属那样能抵抗日常使用中的损坏。在十九世纪初，人们对这种区别知之甚少。炼铁和炼钢过程中产生的肮脏、高温化学反应产生了质量和性能各异的金属。反过来，故障证据既常见又令人困惑。然而，早期工程师面临的最令人困惑的问题是，他们昂贵的结构由坚固、坚硬的钢制成，经常意外地断裂。一个成功的金属切割工具不应该变钝或容易碎裂，成功的大炮不应该爆裂，矿链不应该在使用中断裂；但它们却碎裂、爆裂和断裂，而且数量众多。从十九世纪初开始，花了八十年的时间才有了一套像样的工程模型和数据工具包，可以理解金属零件和结构的失效和断裂。本文将探讨这些关于工程故障的想法的发展
玻璃料对无铅厚膜电阻器开发的评估
2 佛罗里达国际大学，10555 W Flagler St，EC3442 佛罗里达州迈阿密 33174 jones@fiu.edu 摘要 玻璃料是用于生产混合电路的厚膜电阻器 (TFR) 的主要成分。已经评估了 30 多种具有不同成分的商用无铅玻璃料，以开发一种无铅厚膜电阻器，该电阻器与典型的工业厚膜加工兼容，并且具有与含铅电阻器相当的电气性能。从 33 种候选玻璃组合物中选出了两种用于制备基于 RuO 2 的 TFR 油墨，将其丝网印刷在氧化铝基板上并在 850°C 下烧制。这些电阻器的初步结果表明，当 RuO 2 为 5-15% 时，薄层电阻范围从 400 欧姆每平方 ( Ω / □ ) 到 0.4 兆欧姆每平方 ( M Ω / □ )，热温度系数 (HTCR) 在 ±350ppm/°C 范围内。关键词：无铅，玻璃料，厚膜电阻器，薄层电阻，TCR 1 引言 厚膜电阻器 (TFR) 是一种复合材料，其中导电相嵌入连续玻璃基质中 [1]。它已广泛应用于混合微电子电路 [2-5]。通常，将导电粉末（氧化钌、氧化铱、钌酸铅）与玻璃料混合，与有机载体混合以获得可印刷油墨，将该油墨丝网印刷在氧化铝基板上然后烧成。玻璃料是厚膜电阻器的主要成分之一，大多数市售的 TFR 产品都含有铅硼硅酸盐玻璃，其中氧化铅含量相当甚至占主导地位 [6]。为了减少因电子产品消费和处置增加而对环境造成的负面影响，无铅加工的需求一直很高。开发新型无铅厚膜材料是最受认可的解决方案之一。因此，有各种无铅焊料、导电产品和其他封装产品可供选择，它们具有与含铅产品相当的性能；然而，对于无铅 TFR，仅报告了部分令人满意的成分。M. Prudenziati 等人 [1] 使用七种无铅玻璃制备了基于 RuO 2 的 TFR。结果尚无定论，证明了无数复杂现象，包括脱玻化、氧化铝基板上玻璃的相关渗漏、玻璃基质中导电晶粒的异常分布和相分离。MG Busana 等人 [7] 使用铋酸盐玻璃，声称
前言
在我们迎来过去的一年之际，我们展望了大学在新校长选举的推动下将进一步发展，我们很高兴与大家分享我们在努力中取得的进展。我们对国际化、绿色技术和负责任材料的开发关注，这塑造了研究、教学和我们的第三项使命的新战略。在我们的部门内，我们认识到材料在科学研究和教育计划中的关键作用。新的本科学习计划“材料科学与技术”的成功推出标志着一个重要的里程碑，该计划以创新课程为特色，让学生从第一学期开始就接触到材料特定内容。该计划为我们参与欧洲材料学院 (EEIGM) 奠定了基础，该学院涉及欧洲六个材料科学部门，旨在激励学生应对材料科学的全球挑战。国际硕士课程“先进材料科学与工程 - AMASE”已于秋季迎来首批毕业，并成为我们部门教育计划不可或缺的一部分。我们部门值得一提的是两个新的 Christian Doppler 实验室。 CD-Lab“基于知识的先进钢设计”专注于研究废料使用量增加以及由此产生的不良杂质和微量元素对钢性能的影响。CD-Lab“晶体生长的先进计算设计”开发了改进晶体生长过程的计算方法，重点是碳化硅。我们的部门还通过购买高端设备扩展了其能力，包括用于超快速烧制 3D 打印陶瓷的新型火花等离子烧结系统、用于在低温下进行微观和纳米力学测试的低温纳米压痕仪，以及两台能够在微观和中观尺度上进行跨尺度疲劳测试的小型测试设备。在莱赫阿尔贝格举行的第二届材料科学研讨会重点关注“计算材料科学”，来自德国和美国的国际演讲者出席了会议。我们在莱奥本举办了第 7 届“先进陶瓷断口分析”会议、第 7 届“年轻陶瓷家增材制造”（yCAM）、第 57 届金相学会议以及第 20 届“合金元素对迁移界面影响研讨会”。我们还在塞高组织了第 93 届 IUVSTA 研讨会，主题是“表面工程结构、涂层和薄膜表征方面的进展”。我们为我们的年轻研究生获得的多个会议奖项以及我们的研究人员获得的杰出认可感到自豪。我们在《Materials Today Advances》、《Journal of Materials Chemistry A》、《Advanced Materials》、《Advanced Science》、《Nature Communications》或《Communications Materials》等著名期刊上发表了大量文章，强调了我们部门在 2023 年的高质量研究活动。我们衷心感谢我们的研究人员、学生和工业合作伙伴的坚定支持和持续的动力，以共同应对未来的挑战。我们邀请您欣赏以下页面，概述了我们部门在 2023 年的活动。
PDF 报告 - PIRELLI 公司
工厂是一个美丽的地方，它之所以被定义为美丽的，是因为它能够创造和激发美。这两个现实之间的关系很深，实际上“甚至是内在的”，正如哲学家和神学家 Vito Mancuso 在倍耐力 2021 年年度报告的开篇文章中所指出的那样，因为“制造和美，或者经济和美学，通过它们两者的一个基本要素联系在一起：材料”。材料的转化产生了产品和艺术品、生产力和辉煌，这要归功于人类的双手，因为工厂和艺术主要与“制造”有关。为了强调这种联系，我们邀请艺术家参观我们在中国、美国、罗马尼亚、巴西和意大利的一些生产工厂，让他们从建筑、技术、人和他们遇到的声音中获得灵感，创作出由材料和天才制成的作品。中国雕刻师涂永红的双手将纸张雕刻得精确到厘米，灵感来自兖州工厂的创新和传统感。手势和动作类似于涂鸦者，他用双手制作轮胎原型，这是一件独特的作品，在橡胶上雕刻出计算机虚拟创建的胎面图案。美国街头艺术家 Lisette Correa 用喷漆和刷子在佐治亚州罗马工厂的两面墙上作画，在那里工作的男男女女站在前面，面带微笑，团结一致。“因为——正如曼库索所说——制造工厂要真正变得光彩夺目，拥有真实的美，它需要以更必要的人际关系之美为食”。意大利塞蒂莫托里内塞工厂的形状和建筑启发了陶艺家乔瓦尼门戈尼，他用双手在车床上塑造了一个陶罐，并在高温下进行了一次烧制。罗马尼亚斯拉蒂纳和巴西坎皮纳斯工厂的声音和技术启发了大提琴家安德烈卡瓦西和巴西集体的音乐和文字，该集体由苏西加西亚、平吉姆、费尔南达布罗吉和托尼菲利克斯组成。同样将制造概念与创意美相结合的还有加纳和亚美尼亚裔美国作家纳迪亚奥乌苏的故事，她回忆起一种能够培养心智的建筑和想象游戏，叫做工厂，她小时候经常和姐姐一起玩。此外，曼库索同样坚信，制造与美之间的联系对于确保我们的思想不沦为机械思想、而是保持人性（即自由和创造性）至关重要。
以废高岭土为原料反应烧结莫来石陶瓷及莫来石耐火材料的研究
摘要：本文使用代表性样品研究了位于西班牙安达卢西亚西部的原始高岭土矿床。表征方法包括 X 射线衍射 (XRD)、X 射线荧光 (XRF)、筛分和沉降粒度分析以及热分析。确定了陶瓷性能。在一些测定中，我们使用了来自 Burela（西班牙卢戈）的商用高岭土样品，用于陶瓷工业，以便进行比较。高岭土矿床是由富含长石的岩石蚀变形成的。这种原始高岭土被用作当地陶瓷和耐火材料制造的添加剂。然而，之前没有关于其特性和烧成性能的研究。因此，本研究的意义在于对这一主题进行科学研究并评估其应用可能性。用水冲洗原始高岭土，以增加所得材料的高岭石含量，从而对岩石进行富集。结果表明，XRD 测定原料中的高岭石含量为 20 wt%，其中粒径小于 63 µ m 的颗粒占 ~23 wt%。粒径小于 63 µ m 部分的高岭石含量为 50 wt %。因此，通过湿法分离可以提高该原料高岭土的高岭石含量。但该高岭土被视为废高岭土，XRD 鉴定为微斜长石、白云母和石英。通过热膨胀法 (TD)、差热分析 (DTA) 和热重法 (TG) 进行热分析，可以观察到高岭石的热分解、石英相变和烧结效应。将该原料高岭土的压制样品、水洗获得的粒径小于 63 µ m 的部分以及用锤磨机研磨的原料高岭土在 1000-1500 ◦ C 范围内的几个温度下烧制 2 小时。测定并比较了所有这些样品的陶瓷性能。结果表明，这些样品在烧结过程中呈现渐进的线性收缩，小于 63 µ m 的部分的最大值约为 9%。总体而言，烧成样品的吸水率从 1050 ◦ C 时的约 18-20% 下降到 1300 ◦ C 烧成后的几乎为零，随后实验值有所上升。在 1350 ◦ C 烧成 2 小时后，开孔气孔率几乎为零，并且在研磨的生高岭土样品中观察到的体积密度达到最大值 2.40 g/cm 3。对烧成样品的 XRD 检查表明，它们由高岭石热分解产生的莫来石和原始样品中的石英组成，除玻璃相外，它们还是主要晶相。在 1300–1350 ◦C 下烧结 2 小时，可获得完全致密或玻璃化的材料。在本研究的第二步中，研究了之前研究的有希望的应用，即通过向该高岭土样品中加入氧化铝（α-氧化铝）来增加莫来石的含量。混合物的烧结，在湿法加工条件下，用这种高岭土和 α-氧化铝制备的莫来石，通过在高于 1500 ◦ C 的温度下反应烧结 2 小时，使莫来石的相对比例增加。因此，可以使用这种高岭土制备莫来石耐火材料。这种高铝耐火材料的加工有利于预先进行尺寸分离，从而增加高岭石含量，或者更好地对原料高岭土进行研磨处理。
产品与服务概述
产品类别 产品系列 描述 示例应用 沉积工艺 IME DM-SIP-100X 银导电模内电子屏幕 DM-CAP-1060S 碳导电模内电子屏幕 DM-INS-1500 交叉电介质模内电子屏幕 可拉伸 DM-SIP-2000 银导电 可穿戴设备、医疗、汽车屏幕 DM-SCP-2000 银/碳导电 可穿戴设备、医疗、汽车屏幕 DM-CAP-2100 碳导电 可穿戴设备、医疗、汽车屏幕 DM-INS-2500 绝缘体 可穿戴设备、医疗、汽车屏幕 银 DM-SIP-3000 低温微薄片 显示器、薄膜光伏、智能玻璃、加热器、汽车、航空航天屏幕和微米粉银浆 DM-SIP-3100 高粘度纳米银浆 薄膜光伏、加热器屏幕 DM-SIJ-3200 纳米银喷墨 OPV、显示器、传感器喷墨 DM-SIJ-3300 纳米银 气溶胶打印 半导体、医疗 气溶胶喷射 氯化银 DM-SIP-3400 银和氯化银浆料 生物传感器 屏幕/注射器 碳 DM-CAP-4100 高耐久性热固性碳浆 汽车 屏幕 DM-CAP-4300 低温热固性碳浆 传感器 屏幕 DM-CAP-4400 疏水性碳浆 生物传感器 屏幕 DM-CAP-4500 柔性碳浆 医疗、纸张 屏幕 DM-CAP-4700 钙钛矿碳浆 钙钛矿太阳能电池 屏幕/注射器 铜 DM-CUI-500X 光烧结纳米铜墨水 PV、半导体 喷墨 DM-CUI-501X 光烧结纳米铜墨水 PV、半导体 气溶胶喷射 DM-CUI-505X 微米/纳米铜混合浆料 汽车、半导体、 PV 屏幕 DM-CUP-5080 和纳米铜浆料系统 汽车、半导体、PCB、PV 屏幕 DM-CUP-5100 涂层 DM-OCI-6000 喷墨印刷涂层 传感器、显示器涂层 DM-OC-6020S 热固性涂层 汽车涂层 DM-OC-6031S 透明低温固化 显示器、触摸传感器涂层 绝缘体 DM-INI-7003 高环氧含量 PV、显示器 喷墨 DM-IN-7011S 紫外线固化热固性材料 工业 屏幕 DM-IN-7021S 热固化热固性材料 加热器 屏幕 透明 DM-SNW-8012S 透明导电 显示器、触摸传感器、加热器 屏幕 导电石墨烯 DM-GRA-9000 单层和多层石墨烯 传感器、加热器 喷墨 DM-GRA-9100 碳/石墨烯混合物加热器、传感器、汽车 屏幕 导电 DM-AS-10000 环氧热固性导电胶 混合印刷电子 注射器/屏幕/模板 胶粘剂 DM-SAS-10000 高拉伸性、柔韧性 可穿戴设备、模内电子 注射器/屏幕/模板导电胶 DM-SSA-10300S 银烧结芯片粘接 半导体组装 注射器/屏幕/模板 非导电 DM-ADH-11001 非导电胶 传感器、混合印刷电子 注射器/屏幕/模板 胶粘剂 压阻 DM-PIR-12000 压阻传感器 屏幕 高温 DM-SIP-14000 金属陶瓷糊料 加热器、电阻器、电位器 屏幕 烧结 DM-INS-14100 介电体和釉面 加热器、电阻器 屏幕 热界面 DM-TIM-15000 凝胶/油灰 半导体、PCB 组装、注射器 材料 汽车、电池 DM-TIM-15200 相变材料 半导体、PCB 组装、注射器/屏幕/模板 汽车、电池 DM-TIM-15300 热固性环氧树脂 半导体、PCB 组装、注射器/屏幕/模板 汽车、电池 DM-TIM-15400 油脂 半导体、PCB 组装、注射器/屏幕/模板 汽车、电池 封装剂/ DM-UFL-16000 SMT 组件底部填充/封装剂 混合印刷电子 屏幕 底部填充剂 DM-ENC-16200 可拉伸 UV 固化热固性材料 可穿戴设备 屏幕 密封剂 DM-HMS-17000 UV 固化、激光和高温 PV、半导体 屏幕/注射器烧制密封剂