在压缩负载下研究了基于陶瓷泡沫和ALSI10MG轻质铝合金的互穿金属陶瓷复合材料。陶瓷预成型是通过机械搅拌,干燥和最终烧结而产生的。它的相对密度约为25%,并通过铝合金通过气压浸润渗透。压缩负荷期间的损伤过程以及对裂纹发育的理解是这项研究的重点,并通过补充2D和3D表征方法获得。因此,使用通用测试机,数字图像相关性和显微镜设置的2D表面原位研究设置。进行3D研究,开发并进行了具有原位X射线计算机断层扫描的压缩测试,以了解材料裂纹的生长和裂纹的传播,以及其互穿金属 - 陶瓷复合材料内的失效机制。材料在平行于载荷方向的陶瓷相中显示裂纹起始。随后裂纹簇的形成随后发生了故障机理的变化,这是由于剪切应力支配的失败,其宏观裂纹在45°方向上的宏观裂缝在载荷方向上发生了变化。可以确定复合材料的良好失败。2D和3D调查方法的组合可以深入了解互穿复合材料的失败行为,从而有助于理解超出当前知识状态的失败机制。
磁性记忆(MSM)合金的添加剂制造的最新发展表明,激光粉末床融合(L-PBF)工艺的高潜力用于制造具有复杂几何形状的基于功能性的多晶Ni-GA基于Ni-Mn-GA的作用。这项研究采用了系统的实验方法来开发和优化制造Ni-MN-GA晶格的L-PBF工艺。进行了两个独特的阶段进行实验:首先,以构建的批量样本中的选择性Mn蒸发表征;其次,研究应用过程参数对晶格支撑的相对密度和几何完整性的影响。使用优化参数制造的晶格的内密度高约99%,并经过热处理,用于化学均匀化,谷物生长和原子序。热处理的晶格在环境温度下表现出七层的调制(14m)马氏体结构,相变温度和与化学成分相对应的磁性特性。主要是,结果表明,可以通过后处理热处理在单个晶格支撑杆中获得有益的“竹粒颗粒”结构。加,他们还确认使用稀释的结构(例如晶格)可以有效防止在大量样品中观察到的裂纹。尽管对该主题还有足够的进一步研究空间,但这些结果突显了L-PBF在生产新一代基于MSM的致动设备方面的高潜力。关键字:晶格结构,4D打印,添加剂制造,激光粉末床融合,磁性记忆材料
具有周期性微观结构的构建的细胞材料(ACM)通常是在通过增材制造(AM)技术获得的高性能组件中构建的,这是由于其高特定强度和良好的效果。ACM也用于用于较高的表面与质量比以方便利用以增强传热的方法。在这项工作中,提出了一种数值方法,以预测AM获得的ACM的有效疗法电导率(ETC)。该模型基于一般数值均质化方案和对ACM的代表体积元素(RVE)的明确描述。数值分析已经对31 rves的几何形状进行:结果表明,ACM的宏观等在很大程度上取决于RVE的相对密度和几何特征。此外,从rves几何形状的数据库开始,选择了七个配置来设计分级ACM,通过计算机辅助设计与设计兼容的拓扑优化方法基于非均匀理性基础样条型样条超曲面以代表伪型密度纤维,并具有众所周知的固体同位素性材料,并具有损失的方法。尤其是,SIMP方法中使用的惩罚定律被基于物理的惩罚方案取代,该方案通过插值每个RVE拓扑的均质化结果和合适的后加工阶段,以从优化过程的结果中恢复分级ACM而不是结构的分布。在从文献中提取的2D和3D基准问题上显示了所提出方法的效果。
• ASTM D256-10(2018) – 测定塑料 IZOD 摆锤冲击强度的标准试验方法 • ASTM D790-17 – 非增强和增强塑料及电绝缘材料弯曲性能的标准试验方法 • ASTM D792- 20 – 位移法测定塑料密度和比重(相对密度)的标准试验方法 • ASTM D2344/D2344M- 16 – 聚合物基复合材料及其层压板短梁强度的标准试验方法 • ASTM D3039/D3039M- 17 – 聚合物基复合材料拉伸性能的标准试验方法 • ASTM D3171- 15 – 复合材料成分含量的标准试验方法 • ASTM D3518/D3518M- 18 – 面内剪切标准试验方法通过 ±45° 层压板拉伸试验对聚合物基质复合材料的响应 • ASTM D3418-15 - 通过差示扫描量热法 (DSC) 测定聚合物转变温度和熔化焓和结晶的标准测试方法 • ASTM D5766/D5766M-11(2018) – 聚合物基质复合层压板开孔拉伸强度的标准测试方法 • ASTM D5961/D5961M-17 – 聚合物基质复合层压板轴承响应的标准测试方法 • ASTM D6641/D6641M- 16e1 – 使用组合载荷压缩 (CLC) 试验工装对聚合物基质复合材料压缩性能的标准测试方法 • ASTM D6742/D6742M-17 – 聚合物基质复合层压板填孔拉伸和压缩试验的标准实践 • ASTM E831- 19 – 通过热机械分析测定固体材料线性热膨胀的标准测试方法 • ASTM D7028-07(2015) – 通过动态机械分析 (DMA) 测定聚合物基质复合材料玻璃化转变温度 (DMA Tg) 的标准测试方法 • ASTM E831- 19 – 通过热机械分析测定固体材料线性热膨胀的标准测试方法 • FAR 25.853 (A),附录 F,第 I 部分,(a)、1、(i): 60 秒 – 燃烧长度和熄灭时间 • FAR 25.853 (D),附录 F,第 IV 部分 – 滴落时间和热释放速率 • FAR 25.853 (D),附录 F,第 V 部分 – 烟雾排放特性
纳米细胞聚合物(即细胞和壁在纳米范围内的细胞聚合物)于 21 世纪初首次生产出来,Yokoyama 等人 [ 1 ] 的研究是该领域的主要先例,他们利用超临界二氧化碳生产了纳米细胞结构。然而,直到十年后,这一研究领域才开始显着发展,吸引了多个国际研究小组致力于获得细胞在纳米范围内的细胞聚合物 [ 2 ]。2010 年至 2014 年,块体纳米细胞泡沫生产的基础得以建立,CO 2 气体溶解发泡技术迅速被证明是此类材料最合适的生产路线(该技术的详细信息和理论基础可在其他地方找到)[ 2 – 4 ]。随着技术的不断进步(如更高的饱和压力、更低的饱和温度、更快的压降速率)和从无机纳米颗粒到嵌段共聚物的多种成核剂的出现,我们得到了大量具有亚微米和纳米泡孔的多孔聚合物[2]。尽管多种聚合物均可实现亚微米泡孔,但无定形聚合物如聚醚酰亚胺 (PEI)、聚苯乙烯 (PS) 以及尤其是聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 提供了最佳的纳米蜂窝结构,其泡孔尺寸甚至低于 100nm,并且密度显著降低[2]。这些年来,在泡孔尺寸和相对密度降低方面取得的不断进展提高了人们对这些先进材料的期望,旨在实现更小的泡孔尺寸和更大的孔隙率。此外,根据理论预测和先前的经验,泡孔尺寸减小到微米范围对这些材料的物理性能有积极影响,纳米蜂窝聚合物泡沫有望表现出卓越的物理性能。例如,纳米泡沫可以提高隔热性能、降低介电常数、增强机械性能,甚至提高光学透明度 [2,3]。Costeux [2] 在 2014 年仔细分析了该领域的这一非凡发展和这些期望,指出了其他尚未解决的挑战,例如开孔纳米泡沫结构的生产、制定策略以消除或避免气体溶解发泡典型的固体外皮的形成,以及开发生产此类材料的连续工艺的必要性。因此,随着纳米泡沫领域自 2015 年以来持续增长,有必要对其进展进行批判性分析,评估是否满足了预期、对其理解的进展、已解决和正在进行的挑战,以及保持该领域增长的关键关注点。在此,该分析的结构如下。首先,简要总结了纳米泡沫生产的最新进展,重点突出最相关的成就和挑战。然后,讨论其物理性质研究的进展,随后评估克服上述挑战的成功程度。最后,从这一批判性分析中得出的主要思想,确定了