摘要： 以聚合物生物芯片的反應(yīng)腔微結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,將微結(jié)構(gòu)劃分為頂部未變形區(qū)域、底部變形區(qū)域和筒壁拉深區(qū)域,并將標(biāo)準(zhǔn)熱壓過(guò)程細(xì)分為4個(gè)過(guò)程,通過(guò)封裝和切片等方式制樣,結(jié)合數(shù)字顯微鏡等工具觀察微結(jié)構(gòu)成型效果及各區(qū)域微尺寸變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:反應(yīng)腔微結(jié)構(gòu)頂部未變形區(qū)薄膜厚度未變化,底部變形區(qū)薄膜厚度發(fā)生較大變化;受材料流動(dòng)性限制,筒壁拉深區(qū)與底部變形區(qū)厚度不一致;熱壓成型過(guò)程中降低脫模溫度對(duì)反應(yīng)腔型腔尺寸影響較大。

摘要： 為了改善微細(xì)電解銑削加工存在的加工效率低和水躍現(xiàn)象導(dǎo)致的雜散腐蝕等問(wèn)題,提出在電解加工過(guò)程中引入超聲場(chǎng)和氣流場(chǎng)的超聲協(xié)同氣膜屏蔽微細(xì)電解銑削加工技術(shù),并探索不同加工參數(shù)對(duì)材料去除效率、工件加工質(zhì)量的影響規(guī)律。結(jié)果表明:相同參數(shù)下,超聲協(xié)同氣膜屏蔽微細(xì)電解銑削加工的微槽平均寬度相較于超聲輔助微細(xì)電解加工降低11.69%、微槽平均深度相較于氣膜屏蔽微細(xì)電解加工增大28.56%,驗(yàn)證了該技術(shù)的加工可行性與優(yōu)越性;在電壓10 V、氣壓0.03 MPa、脈沖頻率120 kHz、掃描速度0.36 mm/min、振幅8μm時(shí),超聲協(xié)同氣膜屏蔽微細(xì)電解銑削加工技術(shù)能加工出精度較高、側(cè)壁錐度較小的微槽結(jié)構(gòu)。

摘要： 目的:研究飛秒激光加工對(duì)氧化釔穩(wěn)定四方氧化鋯多晶陶瓷(Y-TZP)表面微結(jié)構(gòu)及其與自粘型樹(shù)脂水門(mén)汀粘接性能的影響。方法:選取120例燒結(jié)氧化鋯陶瓷試件隨機(jī)分為6個(gè)研究組,分別對(duì)其進(jìn)行如下處理。A組:對(duì)照組,不做處理;B組:氧化鋁噴砂;C~F組:表面飛秒激光線性溝槽加工,加工重復(fù)次數(shù)分別為2、4、6和10次;激光共焦顯微鏡(CLSM)觀察3D形貌及測(cè)量溝槽深度,原子力顯微鏡(AFM)測(cè)量表面粗糙度Ra,X射線衍射儀(XRD)分析表面晶相組成,掃描電鏡(SEM)觀察微觀組織,電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試?yán)匣?5±1)°C和(55±1)°C的水中交替浸泡5000次,每次30 s前后氧化鋯陶瓷與自粘型樹(shù)脂水門(mén)汀的剪切強(qiáng)度,體式顯微鏡下觀察斷裂模式;采用SPSS 19.0對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析及多重檢驗(yàn)。結(jié)果:飛秒激光在氧化鋯表面掃描2、4、6和10次后,可以得到~30μm、~50μm、~60μm、~70μm深的規(guī)則V型溝槽,其表面粗糙度隨激光掃描次數(shù)的增加而增加;激光表面處理不會(huì)導(dǎo)致表面晶相轉(zhuǎn)變;微觀組織顯示,激光處理后,氧化鋯陶瓷基體無(wú)隕石坑、孔洞、嵴狀突起等缺陷,但過(guò)多的掃描次數(shù)(10次)可見(jiàn)熔鑄層堆積;陶瓷表面V型溝槽增加了表面積的同時(shí),與樹(shù)脂形成互鎖結(jié)構(gòu),其剪切強(qiáng)度從A組(對(duì)照組)與B組(噴砂組)的3.68 Mpa和4.87 MPa,提高至17.78 MPa(C組),22.5 MPa(D組),27.4 MPa(E組)和27.54 MPa(F組),且老化后的剪切強(qiáng)度仍為對(duì)照組5倍以上;其斷裂模式由對(duì)照組與噴砂組的完全粘結(jié)破壞轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)聚破壞和混合破壞;激光處理后的氧化鋯陶瓷抗彎強(qiáng)度為457.73 MPa(E組),滿足臨床應(yīng)用要求。結(jié)論:飛秒激光加工是氧化鋯陶瓷表面改性的理想方法之一,合理的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以顯著提高與自粘型樹(shù)脂水門(mén)汀結(jié)合強(qiáng)度,同時(shí)具備較好的抗老化性,可替代噴砂等傳統(tǒng)的表面處理方法,以延長(zhǎng)牙列缺損修復(fù)使用壽命。

摘要： 為了研究固溶保溫時(shí)間對(duì)QBe2鈹青銅合金組織性能的影響規(guī)律,對(duì)QBe2鈹青銅合金進(jìn)行790°C固溶處理,保溫時(shí)間為30~120 min,并在流動(dòng)清水中快速冷卻以使富鈹相充分固溶于基體中,獲得可以產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化的過(guò)飽和固溶體,分析了不同固溶保溫時(shí)間對(duì)合金力學(xué)性能、電性能及微觀組織的影響。結(jié)果表明,當(dāng)固溶保溫時(shí)間為60 min時(shí),第二相能完全溶解到基體中;當(dāng)固溶保溫時(shí)間為90 min時(shí),合金的力學(xué)性能完全滿足固溶態(tài)產(chǎn)品的要求;當(dāng)固溶保溫時(shí)間達(dá)到120 min時(shí),合金的塑性最好。經(jīng)不同保溫時(shí)間固溶后的材料,其屈服強(qiáng)度與平均晶粒尺寸符合Hall-Petch關(guān)系。

摘要： 通過(guò)對(duì)超高韌性水泥基材料(ECC)試件進(jìn)行氯離子的擴(kuò)散試驗(yàn),研究了水膠比、侵蝕時(shí)間、氯鹽濃度等變量對(duì)ECC材料中氯離子傳輸規(guī)律的影響。揭示氯離子濃度分布規(guī)律與侵蝕深度,分析了腐蝕前后水泥漿體孔隙結(jié)構(gòu)及物相變化。結(jié)果表明:氯離子侵蝕深度隨時(shí)間增加逐漸增大,且呈現(xiàn)出先快速增長(zhǎng)后緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì);水膠比和氯鹽濃度越大,氯離子侵蝕越嚴(yán)重;氯離子侵蝕前后,ECC材料的物相組成和孔結(jié)構(gòu)都發(fā)生了顯著變化,具體表現(xiàn)在氯離子侵蝕后在基體內(nèi)部形成Friedel鹽填充了基體部分孔隙,降低了基體孔隙率,改善了ECC材料的孔結(jié)構(gòu)。

摘要： 理想的骨折內(nèi)固定植入物在組織愈合或修復(fù)的過(guò)程中,其結(jié)構(gòu)性能需要滿足不同愈合階段對(duì)生物力學(xué)的需求.提出一種對(duì)生物可降解復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)的時(shí)變剛度特性進(jìn)行調(diào)控設(shè)計(jì)的拓?fù)鋬?yōu)化方法,以達(dá)到理想的骨折內(nèi)固定植入物特殊的時(shí)變剛度特性需求.使用具有不同降解速率和剛度的兩種可降解材料,以相對(duì)密度作為設(shè)計(jì)變量來(lái)描述不同材料的分布,以特定降解時(shí)間步中間結(jié)構(gòu)的剛度之和最大為優(yōu)化目標(biāo),對(duì)復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)的構(gòu)型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),使其具有符合骨愈合規(guī)律的時(shí)變剛度特性.使用均勻腐蝕方法,利用與時(shí)間相關(guān)的材料殘留率描述結(jié)構(gòu)的降解過(guò)程,建立考慮時(shí)間維度材料降解的有限元模型,基于Heaviside函數(shù)和Kreisselmeier-Steinhauser函數(shù)建立降解更新的連續(xù)方程,利用均勻化方法得到不同降解時(shí)間步中間結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,并計(jì)算優(yōu)化目標(biāo)對(duì)于設(shè)計(jì)變量的靈敏度.通過(guò)與僅使用單材料的結(jié)構(gòu)和無(wú)時(shí)變剛度特性調(diào)控的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了所提出設(shè)計(jì)方法的有效性,并研究了不同參數(shù)對(duì)單胞優(yōu)化構(gòu)型和時(shí)變剛度特性的影響.

摘要： 首先對(duì)廣泛應(yīng)用于照明、生物材料、臨床醫(yī)學(xué)、化妝品和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的光擴(kuò)散材料的類(lèi)型和性能參數(shù)等方面進(jìn)行了介紹,然后從光擴(kuò)散原理以及通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提升光擴(kuò)散性能等方面詳細(xì)介紹了近幾年國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展。最后,總結(jié)了光擴(kuò)散材料目前存在的問(wèn)題,并展望了未來(lái)發(fā)展的方向。

摘要： 綜述了切削法制備超細(xì)晶材料時(shí)加工參數(shù)和工藝條件對(duì)晶粒細(xì)化的影響,分析了切削法制備超細(xì)晶材料的力學(xué)性能、耐腐蝕性能和熱穩(wěn)定性等,探討了超聲振動(dòng)復(fù)合切削法制備超細(xì)晶材料的可能性。在超聲振動(dòng)加工中,材料受低應(yīng)力高速、高頻撞擊的影響,會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的塑性變形,表面大尺寸的晶粒得到細(xì)化,同時(shí)超聲振動(dòng)還可以在材料表面形成表面微結(jié)構(gòu),進(jìn)一步改善材料性能。因而提出將切削法和超聲振動(dòng)相復(fù)合,高效制備具有功能微結(jié)構(gòu)的超細(xì)晶材料,為微型零件超細(xì)晶材料制備提供新的工藝選擇以及理論和技術(shù)支撐。

摘要： 【目的】探究金烏賊(Sepia esculenta)的日周期性,以及角質(zhì)顎和內(nèi)殼微結(jié)構(gòu)在金烏賊年齡鑒定中的相關(guān)關(guān)系。【方法】根據(jù)2018年9月至2019年3月在東海外海海域(123°-127°E,28.0°-31.5°N)采集金烏賊132尾,對(duì)其角質(zhì)顎、內(nèi)殼微結(jié)構(gòu)輪紋進(jìn)行分析判讀,并通過(guò)線性擬合、差異化比較等非分析角質(zhì)顎、內(nèi)殼微結(jié)構(gòu)的輪紋特征,探討兩者輪紋數(shù)間及其與胴長(zhǎng)的相關(guān)關(guān)系。【結(jié)果】金烏賊角質(zhì)顎喙部切面生長(zhǎng)紋主要分布在頭蓋區(qū)與側(cè)壁區(qū),對(duì)稱分布于喙部截面縱軸的兩側(cè),其喙部頭蓋區(qū)的背側(cè)生長(zhǎng)紋較為完整。角質(zhì)顎生長(zhǎng)紋中還存在標(biāo)記輪、亞日輪以及其他特殊生長(zhǎng)紋結(jié)構(gòu);金烏賊內(nèi)殼微結(jié)構(gòu)縱切面的生長(zhǎng)紋,從頂端延續(xù)到底端,生長(zhǎng)紋長(zhǎng)度也隨之遞減。內(nèi)殼與角質(zhì)顎生長(zhǎng)紋數(shù)目為56~137,二者線性相關(guān)系數(shù)R=0.9471。內(nèi)殼、角質(zhì)顎輪紋數(shù)與對(duì)應(yīng)樣本胴長(zhǎng)分別線性相關(guān)。【結(jié)論】金烏賊角質(zhì)顎、內(nèi)殼微結(jié)構(gòu)與日齡線性相關(guān),可作為年齡鑒定材料,但應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

摘要： 提出一種研究軸承中不規(guī)則表面微結(jié)構(gòu)對(duì)空穴現(xiàn)象影響的新方法。首先,由MATLAB程序生成軸承曲面的點(diǎn)云數(shù)據(jù);然后,基于生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采用逆向成形的方式重構(gòu)出帶有不規(guī)則表面微結(jié)構(gòu)的軸承曲面,利用重構(gòu)的軸承曲面及COMSOL Multiphysics中“CFD模塊”提供的“薄膜流體,殼”接口,通過(guò)求解狹窄結(jié)構(gòu)的流體雷諾方程來(lái)模擬軸承中的油膜流動(dòng);最后,得出潤(rùn)滑油膜的空穴區(qū)域及油膜壓力分布。使用該方法研究滑動(dòng)軸承中深度為1~40μm不規(guī)則表面微結(jié)構(gòu)對(duì)空穴現(xiàn)象的影響,結(jié)果表明:等轉(zhuǎn)速、等載荷工作條件下,隨著軸承中不規(guī)則表面微結(jié)構(gòu)深度的不斷增大,軸承楔形空間兩側(cè)油膜的流速差與外載荷平衡的油膜壓力、空穴區(qū)域內(nèi)油膜的流體質(zhì)量分?jǐn)?shù)均不斷增大,而軸承油膜中產(chǎn)生的空穴現(xiàn)象會(huì)逐漸減少。