收缩性能

美国卡内基梅隆大学和中国香港中文大学的研究人员开发了一种能利用各种材料创建超高分辨率、复杂3D纳米结构的策略。研究成果近日发表在《科学》杂志上。研究团队此次开发的新技术，为微加工领域的长期挑战找到新的解决方案：一种将可印刷纳米设备的尺寸减小到几十纳米长、几个原子厚的方法。他们的方案与传统的被称为膨胀显微镜的方式相反，他们在水凝胶中创建材料的3D图案，并将其缩小以获得纳米级分辨率。一般3D纳米级打印机聚焦激光点以连续处理材料并需要很长时间才能完成设计，而研究人员开发的飞秒投影双光子光刻技术，能改变激光脉冲的宽度以形成图案化的光片，从而使包含数十万个像素的整个图像在不影响轴向分辨率的情况下立即打印。该方法比以前的纳米打印技术快1000倍，并可能导致具有成本效益的大规模纳米打印用于生物技术、光子学或纳米设备。研究人员引导飞秒双光子激光修改水凝胶的网络结构和孔径，为水分散性材料创建边界，然后将水凝胶浸入含有金属、合金、金刚石、分子晶体、聚合物或钢笔墨水等纳米颗粒的水中。纳米材料被自动吸引到水凝胶中的印刷图案上并完美组装。随着凝胶收缩和脱水，材料变得更加密集并相互连接。如果将打印的水凝胶放入银纳米颗粒溶液中，银纳米颗粒会沿着激光打印的图案自组装到凝胶中。随着凝胶变干，它可收缩到原来大小的1/13，使银密度足以形成纳米银线并导电。

碳排放再收缩，智易时代对焦钢铁焦化企业CO监测随着全球气候变化问题日益严重，碳排放已成为应对气候变化的重要关注点。而钢铁焦化行业是一氧化碳排放的主要来源之一，开展钢铁焦化行业一氧化碳治理，有效控制一氧化碳排放，对持续改善大气环境质量非常重要。在这一背景下，智易时代以科技创新为驱动，致力于推动工业生产节能减排成果监测，并在钢铁焦化企业CO监测方面取得了显著成果。在我们的监测系统中，一系列精密的传感器和数据分析工具实时监测企业生产过程中的碳排放量及相关环境参数，如温度、湿度、压力、风速等。这些传感器安装在各个产尘点和烟囱上，以便全面掌握企业碳排放情况。因此智易时代针对焦钢铁焦化企业的特点，开发出一套CO监测系统，实现对生产过程中CO浓度的实时监测。该系统采用先进的传感器技术和数据分析算法，能够准确、快速地检测出CO浓度，为企业管理者提供重要数据支持。分析仪具有测量精度高、可靠性好、相应时间快、操作简便且适用范围广等特点，支持手动校准和自动校准，校准程序可由用户自行设置，且支持远程控制和远程上传。实时测量数据和仪器状态参数均可实现自动传输、查询等，可供监测部门方便、准确地判断空气质量水平。监测效果：通过长期监测，系统能够有效识别并预警CO浓度超标的情况，从而降低因CO浓度过高导致的安全风险。同时，系统还可以为企业提供数据支持，帮助企业优化生产工艺，降低碳排放。价值提升：CO监测系统的应用，不仅提高了企业的安全水平，也为企业管理者提供了重要的数据支持。通过对数据的分析，企业可以优化生产工艺，提高能源利用效率，从而实现低碳排放的目标。未来，智易时代将继续加大研发投入，推动更多环保、高效的技术应用于实际生产中，助力企业实现低碳发展。

p 　　华大基因身为国内基因测序行业的龙头企业，一直备受外界瞩目，然而最近的大幅裁员和项目搁浅也将其推上风口浪尖。 /p p 　　近日，外媒称华大基因对其加州基因测序子公司Complete Genomics(以下简称CG)进行大幅裁员，但具体数量不详，克利夫· 里德已经辞去了该公司CEO的职务，其超级基因测序仪RevolocityTM的上市计划也暂时搁浅。 /p p 　　对此，华大基因公共传播部刘旭林对《中国经营报》记者证实CG确有大幅裁员， RevolocityTM平台相关的研发与商业活动也将被延缓，但没有就原因作出进一步解释。 /p p 　　在IPO前期出现这般大动作的调整，业内人士认为，华大基因方面虽然对于股市和市场的反应不是很在意，但这种大幅裁员会影响它的融资和市盈率。此外，CG还是美国纳斯达克上市公司，裁员对其影响也会非常大。 /p p 　　 strong 异动 /strong /p p 　　今年7月份以来，华大基因在人事变动上屡次发生“地震”，在华大任职16年的原CEO王俊辞去CEO职务，外界关于华大基因高管内斗的传闻甚嚣尘上。 /p p 　　北京鼎臣医药管理咨询中心负责人史立臣认为，此次CG裁员或是由华大高层的人事变动引起的战略调整，但目前看来，华大基因对于整体性的发展战略规划不是很清晰，这样的异动对企业发展影响重大。 /p p 　　目前，华大基因的估值也是市场的焦点，在此之前，国内还没有出现过可以参照的相关企业，可对标的只有美国的Illumina，全球基因测序的龙头企业，当前的市值在255亿美元左右，市盈率50多倍。 /p p 　　2012年9月，华大基因以1.17亿美元收购了CG公司，当前拥有约200名员工。其主要产品为RevolocityTM基因测序仪，该系统一年可完成1万个基因组的测序。 /p p 　　外媒称，即将离职的CG公司 CEO克利夫· 里德称，在王俊今夏辞去华大基因CEO之后，华大基因对公司战略进行了重新评估。结果是决定将CG子公司变成华大基因的研发机构，主要任务不再是提供RevolocityTM基因测序仪。 /p p 　　刘旭林对记者表示，华大基因与CG将在加州山景城成立联合研发中心，专注前沿临床研究。这将为华大基因无创产前检测业务提供更多的支持，并加速其桌面测序系统进入需求日益增长的中国市场。 /p p 　　从今年7月份到现在，华大基因经历了几次重大的人事变动，首先是原CEO王俊辞去CEO等集团职务，仅保留董事一职 9月，山东省济宁市市长梅永红正式离职，加盟华大，出任国家基因库负责人 10月，王俊在宣告进入人工智能领域创业的同时，也宣告了华大基因的另外3位高管原华大基因首席运营官吴淳、首席科学家李英睿及首席信息官黎浩担任联合创始人。 /p p 　　王俊的离去，被外界认为是核心团队的失血。CG这家子公司更是被华大基因寄予厚望，此时大幅裁员，也招致外界的一些消极揣测。在今年8月宣布上市计划之后，华大基因的一举一动都受到资本市场的关注。 /p p 　　 strong 暗斗 /strong /p p 　　目前，华大基因除了筹备上市，还在利用孵化项目布局基因生态系统，旨在瞄准精准医疗，外界也认为是为了拓展版图，提升上市估值。 /p p 　　2013年，华大基因全额收购CG子公司，旨在通过反向收购上游公司来补齐仪器设备核心技术的短板。 /p p 　　在此之前，华大基因曾于2010年买下128台Illumina测序仪，一跃成为全球最大的测序服务商，而Illumina随即宣布其配套试剂价格每年将涨价4%。 /p p 　　华大基因往上游收购的策略旨在打通基因测序产业链，其董事长汪建曾表示，数年内使基因诊疗成为全球医院标配。 /p p 　　但是外界对于CG的技术能力一直存有争议，甚至有华大基因内部人士曾对媒体透露“CG正在努力升级，华大基因考虑重新买回Illumina测序仪”的消息传出。 /p p 　　直到今年6月，CG在欧洲宣布推出超级测序仪RevolocityTM测序系统，这是一个超大型集成式测序仪。华大基因当时声称“一年可完成10000个全基因组测序，并将增加到每年30000个——超越所有现有的测序方案。” /p p 　　目前计划搁浅，有业内人士认为这是“做砸了”的信号。 /p p 　　但一名行业人士对记者表示，CG这家子公司现在对于华大基因来说已经有些“鸡肋”，研发和运营CG这家公司的成本实际高于直接向Illumina购买设备的成本。且售卖RevolocityTM测序仪和竞争对手相比，没有太多优势。从这个意义上来说，压低CG的人力成本也是一种合理的战略收缩策略。虽说长痛不如短痛，但选择在上市前夕做这么大的变动倒是出人意料。 /p p 　　此外，华大基因今年10月份推出了自主研发的桌面测序解决方案BGISEQ-500，业内人士认为，这款产品使用到了CG的核心专利技术，更小巧灵活，更适合临床使用，对于华大基因的战略布局意义比较重大。“在掌握了核心的技术之后，在国内已经可以实现类似BGISEQ-500这种产品的产业化发展，没有必要在海外养这么多人的一支团队。”该人士对记者表示。 /p p 　　从测序服务商转向测序上游供应商，华大基因的路径与产业化应用市场的成熟度提升不无关系，随着全球基因测序仪市场的增速放缓，产业链上下游开启了明争暗斗。 /p p 　　 strong 瓶颈 /strong /p p 　　根据Markets& amp Markets的一项研究报告显示，2014年二代基因测序的全球市场为25亿美元，预计2020年将达到87亿美元，复合增长率23%。其中，二代基因测序是基因学领域中增长最快的子行业，超过基因芯片和PCR技术。 /p p 　　据不完全统计，仅在北上广三地，提供基因检测二代测序服务的公司就已经超过百家，竞争激烈。 /p p 　　一家提供试剂给华大基因的公司人士对记者透露，他们既提供试剂给华大基因，但也在基因测序行业中与其展开竞争，关系比较复杂。 /p p 　　国内也有十多家基因治疗概念股和许多非上市公司受到资本的热捧。达安基因、迪诊断及紫鑫药业等也在分别与国内外科研机构合作，开展基因测序服务并生产相关仪器及试剂。 /p p 　　而在产业链上游，由于仪器的高技术壁垒形成了寡头垄断格局，主要以Illumina、罗氏等几家欧美企业为主导。业内人士认为，在中下游的试剂耗材方面，国内企业尚存在一定的机会，因为测序仪器未来或将免费赠送，可将赢利点放在试剂耗材和服务端。 /p p 　　就测序服务本身来说，技术水平要求较低，需要大量人工。而中国享有人力资源丰富的优势，未来或出现像富士康这种规模的第三方检测工厂。 /p p 　　目前人类全基因组测序成本已经降到1000 美元以下，未来这一数字还将持续下降。目前主流的的二代测序技术已经走进临床，在肿瘤分子诊断领域、遗传病筛查领域和产前诊断领域中已经占据一席之地。 /p p 　　一名行业人士对记者表示，无创产前检测(NIPT)作为二代基因测序应用最成熟的领域，市场价格在2000~2500元左右。随着二胎政策的开放，二代基因测序产业的市场规模还将扩大到200亿元左右。 /p p 　　此外，精准医疗在我国也迎来了政策风口。 /p p 　　今年以来，先后公布了成立中国精准医学战略专家组、在2030年前在精准医疗领域投入600亿元、公布产前筛查与诊断高通量测序试点单位以及放宽审批等利好政策，刺激企业纷纷推出新产品。 /p p 　　但是业内人士对记者表示，目前基因测序行业仍存在一些发展瓶颈，比如CFDA和卫计委分两条路在推进，但是监管方不明 美国有类似妇产科联盟这样的专业和权威的第三方机构给予相关建议，但在国内相对缺失 此外，还存在行业缺乏统一标准、卫生标准和准入门槛等的制定工作难度较大的问题。 /p

拉胀超材料是20世纪90年代起迅速发展起来的一类功能和结构一体化的多孔材料。与常规材料不同，拉胀超材料承受单轴拉伸(压缩)载荷时，在与载荷垂直的方向发生膨胀(收缩)而表现出负泊松比效应。由于这种特殊的变形，拉胀超材料相较于传统多孔材料具有更优越的性能，如超常弹性常数、抗压痕性、抗冲击性、抗断裂韧性、渗透可变性以及能量吸收性能等。此外，拉胀超材料还表现出曲面同向性的独特物理性能。手性拉胀结构是一种典型的二维拉胀蜂窝结构，其元胞结构由中心圆环和与之相切的肋杆组成，根据切点数目的不同，手性拉胀材料可分为三节点、四节点和六节点结构。手性拉胀结构在变形时其形状可以平稳改变，且具有优异的面外力学性能，在制备柔性器件和吸能装置领域具有很大的潜力。但是在较大形变下，这些常规的手性结构极难实现其他泊松比值，通常其拉胀性能也会迅速衰减。有研究发现，将手性拉胀结构中心圆环替换成桁架(即missing rib type auxetics)结构可在大形变下保持更加稳定的负泊松比效应，且有望用于更多的工程应用中。但目前多数的研究都是聚焦在静态力学性能的变化及机理探索，而实际应用中，拉胀材料既要承受静态载荷也要承受动态载荷，在这些条件下，手性材料的断裂韧性、抗疲劳性、吸收能量等性能研究鲜有报道。图1.(a)标准型ATMr拉胀结构；(b)增强型ATMr拉胀结构近日西南石油大学朱一林和江松辉、广西大学卢福聪以及南京工业大学任鑫提出了一种新型的拉胀结构并对其在静态载荷以及动态载荷下可调节的负泊松比及刚度进行了研究并分析。这种增强型ATMr（anti-tera-missing rib）拉胀结构，由4个最小重复单元构成，重复单元则是由2个曲折纽带包围着作为加固元素的中心1个正方形组成，如图1（b）。为了确定可调的力学性能并为实际应用提供指导，研究团队基于卡氏定理建立了小变形机制下的力学模型。模拟结果表明，通过调整结构的几何形状，可以得到在−1到0范围内的泊松比值。通过分析泊松比和相对密度随几何参数的变化规律，发现这种增强型ATMr结构比非拉胀结构具有更高的刚度和更低的相对密度。有限元分析结果与理论推导结果吻合度很高。另外， 针对大应变范围下负泊松比的变化进行了研究并揭示了该结构的拉胀变形机制。结果发现，其拉胀性能主要来自于中心的旋转和外围纽带的弯曲，其可调的负泊松比可通过结构参数的调整获得，且不同的结构参数产生不同的旋转有效性。 图2 不同结构参数（q=1.5/2.5/3.5）下有效泊松比与应变的关系图3 数值计算分析和实验分析的等效泊松比范围. 左:标准型ATMr拉胀结构 右: 增强型ATMr拉胀结构此外，研究团队通过实验和数值模拟验证了所提出的结构应用于非线性基材实现可控拉胀的可行性：利用微尺度3D打印机(nanoArch® P150，摩方精密)制备了具有增强型ATMr结构单元的哑铃状样条，样条最薄处截面尺寸为0.15mm×1.0mm。经过实验分析，非线性弹性材料具有与线性弹性材料相近的拉胀性能，如图4所示。图4. 线性(实线)和非线性(虚线)弹性材料的有效泊松比值得注意的是，此研究工作中对新型结构进行了动态和静态负载实验分析，这些都将在实际工程应用中具有理论指导意义。研究成果以题为“A novel enhanced anti-tetra-missing rib auxetic structure with tailorable in-plane mechanical properties”发表在《Engineering Structures》期刊上。

前言芯片封装的主要目的是为了保护芯片，使芯片免受苛刻环境和机械的影响，并让芯片电极和外界电路实现连通，如此才能实现其预先设计的功能。常用的一种封装技术是包封或密封，通常采用低温的聚合物来实现。例如，导电环氧银胶用于芯片和基板的粘接，环氧塑封料用于芯片的模塑封，以及底部填充胶用于倒装焊芯片与基板间的填充等。主要的封装材料、工艺方法及特性如图1所示。包封必须满足一定的机械、热以及化学特性要求，不然直接影响封装效果以及整个器件的可靠性。流动和粘附性是任何包封材料都必须优化实现的两个主要物理特性。在特定温度范围内的热膨胀系数（CTE）、超出可靠性测试范围（-65℃至150℃）的玻璃化转变温度（Tg）对封装的牢固性至关重要。对于包封，以下要求都是必须的：包封材料的CTE和焊料的CTE比较接近以确保两者之间的低应力；在可靠性测试中，玻璃转化温度（Tg）能保证尺寸的稳定性；在热循环中，弹性模量不会导致大的应力；断裂伸长率大于1%；封装材料必须有低的吸湿性。但是，这些特性在某种类型的环氧树脂里并不同时具备。因此，包封用的环氧树脂是多种环氧的混合物。表1列出了倒装焊底部填充胶的一些重要的特性。随着对半导体器件的性能要求越来越高，对封装材料的要求同步提高，尤其是在湿气的环境下，性能评估和热失效分析更是至关重要，而这些都可以通过热分析技术给予准确测量，并可进一步用于工艺的CAE模拟仿真，帮助准确评估封装质量的优劣与否。表1 倒装焊中底部填充胶的性能要求[1]图1. 主要封装材料、工艺方法及特性[2]热性能检测梅特勒托利多全套热分析技术为半导体封装材料的性能评估和热失效分析提供全面、创新的解决方案。差示扫描量热仪DSC可以精准评估封装材料的Tg、固化度、熔点和Cp，并且结合行业内具有优势的动力学模块（非模型动力学MFK）可以高精准评估环氧胶的固化反应速率，从而为Moldex 3D模拟环氧塑封料、底部填充胶的流动特性提供可靠的数据。如图2所示，在非模型动力学的应用下，环氧胶在180℃下所预测的固化速率与实际测试曲线所表现出的固化行为具有非常高的一致性。热重TGA或同步热分析仪TGA/DSC可以准确测量封装材料的热分解温度，如失重1%时的温度，以及应用热分解动力学可以评估焊料在一定温度下的焊接时间。热机械分析仪TMA可以精准测量封装材料的热膨胀、固化时的热收缩、以及CTE和Tg，动态机械分析仪DMA提供封装材料准确的弹性模量、剪切模量、泊松比、断裂伸长率等力学数据，进一步可为Moldex 3D模拟芯片封装材料的翘曲和收缩提供可靠数据来源。图2. DSC结合非模型动力学评估环氧胶的固化反应速率检测难点1、 凝胶时间凝胶时间是Moldex 3D模拟环氧塑封料、底部填充胶流动特性的非常重要的数据来源之一。目前，行业内有多种测试凝胶时间的方法和设备。比如利用拉丝原理的凝胶时间测试仪，另有国家标准GB 12007.7-89环氧树脂凝胶时间测定方法[3]，即利用标准柱塞在环氧树脂固化体系中往复运动受阻达到一个值而指示凝胶时间。但是，其对柱塞的形状和浮力要求较高，测试样品量也很大，仅适用于在试验温度下凝胶时间不小于5 min的环氧树脂固化体系，并且不适用于低于室温的树脂、高粘度树脂和有填料的体系。由此可见，现有测试方法都存在测试误差、硬件缺陷和测试范围有限等问题。梅特勒托利多创新性TMA/SDTA2+的DLTMA（动态载荷TMA）模式结合独家的负力技术可以准确测定凝胶时间。在常规TMA测试中，探针上施加的是恒定力，而在DLTMA模式中，探针上施加的是周期性力。如图3右上角插图所示，探针上施加的力随时间的变化关系，力在0.05N与-0.05N之间周期性变化，这里尤为关键的一点是，测试凝胶时间必须要使用负力，即不仅需要探针往下压，还需要探针能够自动向上抬起。图3所示案例为测试导电环氧银胶的凝胶时间，样品置于40μl铝坩埚内并事先固定在TMA石英支架平台上，采用直径为1.1 mm的平探针在恒定160℃条件下施加正负力交替变换测试。在未发生凝胶固化之前，探针不会被样品粘住，负力技术可使探针自由下压和抬起，测试的位移曲线表现出较大的位移变化。当发生交联固化，所施加的负力不足以将探针从样品中抬起，位移振幅突然减小为0，曲线成为一条直线。通过分析位移突变过程中的外推起始点即可得到凝胶时间。此外，固化后的环氧银胶片，可通过常规的TMA测试获得Tg以及玻璃化转变前后的CTE，如图3下方曲线所示。图3. 上图：TMA/SDTA2+的DLTMA模式结合负力技术准确测定凝胶时间. 下图：固化导电环氧银胶片的CTE和Tg测试.2、 弯曲弹性模量在热循环过程中，弹性模量不会导致过大的应力。封装材料在不同温度下的弹性模量可通过DMA直接测得。日本工业标准JIS C6481 5.17.2里要求使用弯曲模式对厚度小于0.5mm、跨距小于4mm、宽度为10mm的封装基板进行弯曲弹性模量测试。从DMA测试技巧角度来讲，如此小尺寸的样品应首选拉伸模式测试。弯曲模式在DMA中一共有三种，即三点弯曲、单悬臂和双悬臂，从样品的刚度及夹具的刚度和尺寸考虑，三点弯曲和双悬臂并不适合此类样品的测试。因此，单悬臂成为唯一的可能性，但考虑到单悬臂夹具尺寸和跨距小于4mm的要求，市面上大部分DMA难以满足此类测试。梅特勒托利多创新性DMA1另标配了单悬臂扩展夹具，可方便夹持小尺寸样品并能实现最小跨距为1mm的测试。图4为对厚度为40μm的基板分别进行x轴和y轴方向上的单悬臂测试，在跨距3.5mm、20Hz的频率下以10K/min的升温速率从25℃加热至350℃。从tan delta的出峰情况可以判断基板的Tg在241℃左右，以及在室温下的弯曲弹性模量高达12-13GPa。图4. DMA1单悬臂扩展夹具测试封装基板的弯曲弹性模量.3、 湿气对封装材料的影响湿气腐蚀是IC封装失效的主要原因，其降低了器件的性能和可靠性。保存在干燥环境下的封装环氧胶，完全固化后在高温和高湿气环境下也会吸湿发生水解，降低封装体的机械性能，无法有效保护内部的芯片。此外，焊球和底部填充环氧胶之间的粘附强度在湿气环境中放置一段时间后也会遭受破坏。水汽的吸收导致环氧胶的膨胀，并引起湿应力，这是引线连接失效的主要因素。通过湿热试验可以对封装材料的抗湿热老化性能进行系统的评估，进而对其进行改善，提升整体性能。通常是采用湿热老化箱进行处理，然后实施各项性能的评估。因此，亟需提供一种能够提高封装材料湿热老化测试效率的方法。梅特勒托利多TMA/SDTA2+和湿度发生器的联用方案，以及DMA1和湿度发生器的联用方案可以实现双85（85℃、85%RH）和60℃、90%RH的技术参数，这也是行业内此类湿度联用很难达到的技术指标。因此，可以原位在线环测封装材料在湿热条件下的尺寸稳定性和力学性能。图5. TMA/SDTA2+-湿度联用方案测试高填充环氧的尺寸变化.图5显示了TMA-湿度联用方案在不同湿热程序下高填充环氧的尺寸变化。湿热程序分别为20℃、60%RH、约350min，23℃、50%RH、约350min，30℃、30%RH、约350min，40℃、20%RH、约350min，60℃、10%RH、约350min，80℃、5%RH、约350min。可以看出，在60%的高湿环境下高填充环氧在350min内膨胀约0.016%，后续再降低湿度并升高温度，样品主要在温度的作用下发生较大的热膨胀。图6为DMA-湿度联用方案在双85的条件下评估PCB的机械性能的稳定性，测试时间为7天。可以看出，PCB在高湿热的环境下弹性模量有近似6%的变化，这与PCB的树脂材料发生吸湿后膨胀并引起湿应力是密不可分的，并且存在导致器件失效的风险。图6. DMA1-湿度联用方案测试PCB的弹性模量.4、 化学品质量对于封装结果的影响封装过程中会使用到各类的湿电子化学品，尤其是晶圆级封装等先进封装的工艺流程，对于清洗液、蚀刻液等材料的质量管控可以类比晶圆制造过程中的要求，同时针对不同工艺段的化学品浓度等配比都有所不同，因此如何控制使用的电子化学品质量对于封装工艺的效能有着重要的意义。下表展示了部分涉及到的化学品浓度检测的滴定检测方案，常规的酸碱滴定、氧化还原滴定可以基本满足对于单一品类化学品浓度的检测需求。指标电极滴定剂样品量85%H3PO4酸碱玻璃电极1mol/L NaOH0.5~1g96%H2SO4酸碱玻璃电极1mol/L NaOH0.5~1g70%HNO3酸碱玻璃电极1mol/L NaOH0.5~1g36%HCl酸碱玻璃电极1mol/L NaOH0.5~1g49%HF特殊耐HF酸碱电极1mol/L NaOH0.3~0.4gDHF（100：1）特殊耐HF酸碱电极1mol/L NaOH20-30g29%氨水酸碱玻璃电极1mol/L NaOH0.9~1.2gECP（acidity）酸碱玻璃电极1mol/L NaOH≈8g29%NH4OH酸碱玻璃电极1mol/L HCl0.5~1gCTS-100清洗液酸碱玻璃电极1mol/L NaOH≈1g表1. 部分化学品检测方法列表另一方面，对于刻蚀液等品类，常常会用到混酸等多种物质混配而成的化学品，以起到综合的反应效果，如何对于此类复杂的体系浓度进行检测，成为实际生产过程中比较大的挑战。梅特勒托利多自动电位滴定仪，针对不同的混合液制订不同的检测方案，如铝刻蚀液的硝酸/磷酸/醋酸混合液，在乙醇和丙二醇混合溶剂的作用下，采用非水酸碱电极针对不同酸液pKa的不同进行检测，得到以下图谱，一次滴定即可测定三种组分的含量。图7. 一种铝刻蚀液滴定曲线结论梅特勒托利多一直致力于帮助用户提高研发效率和质量控制，我们为半导体封装整个产业链提供完整专业的产品、应用解决方案和可靠服务。梅特勒托利多在半导体封装行业积累了大量经验和数据，希望我们的解决方案给半导体封装材料性能评估的工作者带来帮助。参考文献[1] Rao R. Tummala. 微系统封装基础. 15. 密封与包封基础 page 544-545.[2] Rao R. Tummala. 微系统封装基础. 18. 封装材料与工艺基础 page 641.[3] GB12007.7-89：环氧树脂凝胶时间测定方法.（梅特勒-托利多 供稿）

美国马萨诸塞州米尔福德市，即时发布 – 沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）近日在2019美国匹兹堡分析化学和光谱应用会议暨展览会（Pittcon 2019）上展出一系列TA仪器创新产品，包括Discovery热机械分析仪（TMA）450、适用于DHR流变仪的Rheo-Raman附件，及适用于ARES-G2流变仪的高灵敏度压力单元。Discovery TMA 450热机械分析仪能以更高的灵敏度与重现性，精确测量各种材料在-150~1,000 ℃温度范围内的尺寸变化，为科学家和工程师们提供有关材料力学行为的宝贵信息沃特世公司高级副总裁兼TA仪器总裁Terry Kelly表示：“分析高性能材料需要应用高性能的测量技术。此次推出的新产品体现了TA仪器一直坚守的承诺——坚持产品创新，致力于为材料科学家们开发功能强大的新型分析工具。TA仪器与沃特世强强联手，能够精准满足客户表征材料化学结构及其特性的需求。此次新产品能够广泛支持各种应用和测量分析，再次强化了我们在产品性能、精密度和通用性方面的创新优势。”新型Discovery TMA 450热机械分析仪Discovery TMA 450热机械分析仪能以更高的灵敏度和重现性，精确测量各种材料在-150~1000 ℃温度范围内的尺寸变化。TMA 450配备多种固定装置，可处理几乎所有样品配置，完成膨胀、压缩、弯曲和拉伸模式测试。此外，得益于各项简单易用的功能，例如具备One-touch-Away功能的新型APP式触摸屏界面和功能强大的TRIOS软件，仪器操作大幅简化。TA仪器热分析仪产品经理Kadine Mohomed表示：“为了实现各种极富挑战性的应用，人们对高性能材料的需求激增。因此，掌握材料如何对其所处环境作出反应变得比以往更加重要。Discovery TMA 450超越了行业测试标准，可提供有关材料线性热膨胀系数、收缩、软化和玻璃化温度信息。此外，Discovery TMA 450集成了多项先进的测量功能，包括TA业界领先的Modulated TMA模式（高效分离材料上同时发生的膨胀和收缩）、‘动态TMA模式’（Dynamic TMA，测定小振幅、固定频率正弦变形引起的粘弹性变化），以及‘蠕变/应力松弛模式’（测定瞬态条件下的粘弹行为）。TMA 450非常适用于对材料特性进行局部测量，尤其是那些对材料兼容性高要求的产品组件或配件。”适用于DHR流变仪的全新Rheo-Raman附件专为DHR产品线设计的全新Rheo-Raman附件将拉曼光谱仪与DHR相结合，能够同时采集流变学数据与拉曼光谱数据，并且直接将各种材料的流变特性与包含其化学性质和形态结构等信息的独有光谱指纹图谱相关联。TA仪器产品管理副总裁Russell Ulbrich表示：“通过流变学分析，我们可以表征材料的粘度和粘弹性参数等流变特性。在预测加工行为、产品性能和消费者感知方面，这些参数发挥着非常重要的作用。拉曼光谱是一种基于光的分子光谱技术，可以揭示物质的化学键和分子结构。这两种重要技术的原位结合，让科学家能够更加深入地研究材料化学结构与其特性之间的关系，并了解宏观形变如何指示分子水平的变化。这将有助于深化研究人员对塑料、电子、食品和个人护理产品领域的认知，从而开发出更好的产品。”DHR Rheo-Raman附件可集成到赛默飞世尔科技的iXRTM拉曼光谱仪中，组成一套“一站式”系统用于材料的光谱表征。适用于ARES-G2流变仪的全新高灵敏度压力单元使用专为ARES-G2流变仪设计的全新高灵敏度压力单元，科学家们不仅可以在受控的大气压和温度下以高灵敏度测量材料粘弹性，还能详细掌握材料在复杂环境下的复杂流体行为，这在业内尚属首次。Russell Ulbrich补充道：“许多材料的加工或使用环境都接近甚至超过其常压沸点，而抑制其沸腾的一种有效方法是施加更高的大气压。用于流变仪的加压设备并不鲜见，但由于现有设备所用轴承的原因，无法测量粘度极低的流体。当我们需要通过准确测定材料粘弹性来评估材料弹性、其支持分散相的能力，以及对于材料的工业适用性和消费者感知而言颇为重要的其它特征时，这个问题就显得尤为突出。这样的测量条件对于原油回收和食品加工领域非常重要。”BioAccord系统首次亮相匹兹堡一同亮相Pittcon 2019的还有沃特世刚推出的BioAccord系统，这套液相色谱-质谱解决方案经过专门设计，让更多科学家能够使用高分辨率飞行时间质谱轻松获取质谱数据。沃特世公司副总裁Jeff Mazzeo表示：“全新BioAccord系统发布后，客户反响极为热烈，这令我们非常兴奋。我们从客户的初步反馈中得到了肯定——让全球更多实验室的科学家使用飞行时间质谱获得高质量的质谱数据。除了操作简单，BioAccord系统给客户留下深刻印象的还有它便捷的系统设置功能，包括业内首创的系统集成测试，以及与它强大的分析能力形成鲜明对比的小巧体积。”关于沃特世公司（www.waters.com） 沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）是全球领先的专业测量仪器公司，作为色谱、质谱和热分析创新技术的先驱，沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。公司在全球27个国家和地区直接运营，下设11个生产基地，拥有约7,000名员工，旗下产品销往100多个国家和地区。

在当今的sai车道上，发动机预热系统成为越来越宝贵的资产，甚至是一项竞争优势。许多职业sai车手都认识到这项技术的价值，因为它有助于防止发动机磨损、避免在跑道上性能低下，甚至可避免直接经济损失。Hot Products Engineering，是一家美国预热发动机制造商。今天小菲就来说下，他们是如何利用FLIR高性能红外热像仪拍摄热图像，展示其发动机预热产品的价值。# 预热发动机#预热发动机是每位sai车手上sai道之前必须执行的步骤之一。后来，由于许多sai车规则（小型sai车、短程高速sai车等），这项步骤仅意味着启动引擎并加速发动机。然而，即便没有噪音、危险和发臭等问题，冷启动sai车发动机也常常是一种糟糕的选择。因为冷启动涉及金属间摩擦、不完全燃烧和使用昂贵的sai车燃油来预热发动机。预热发动机是每位sai车手上sai道前必须完成的步骤对于这个问题，普遍接受的解决方案是使用发动机预热系统，这种方法是利用小巧又安静的发生器产生的廉价无铅汽油平稳升温并维持恰好的温度。Pete Davis（拥有美国国家实验室30余年的精密工程经验）创立了Hot Products Engineering Inc.，开始设计并为sai车比sai供应预热产品。如今，他的各系列Hot Head发动机加热器为世界各地的sai车队所采用。为了更好地展示发动机加热器的功效，他们使用FLIR高性能红外热像仪进行拍摄记录。发动机预热器的优势sai车发动机只有在特定温度下才会达到峰值功率。发动机预热器将确保发动机总是维持在那一温度的极窄范围内，以便发动机从一开始就能达到峰值功率，这一理想温度从很大程度上取决于sai车类型。发动机温度非常影响sai车性能，比如发动机加热不足会造成与低温有关的发动机故障，甚至导致sai车手无法完成比sai。此外，冷启动会引起发动机严重磨损，而预热能减少发动机磨损，直接为sai车队节省昂贵的重新组装费用，还能完全消除代价高昂的冷态活塞卡住的风险。# 发动机加热器的运行状况#在沿短程高速sai车跑道的实验装置中，FLIR高性能红外热像仪用于捕获Hot Head DragPro竞sai上的发动机加热器。FLIR高性能红外热像仪生成的热图像清晰地显示了温度如何平稳上升并准确维持在57℃和99℃之间。得益于多年在国家实验室工作的背景和积累的经验，Hot Products Engineering的创始人Pete Davis对热成像的强大功能再熟悉不过：“我以前曾在研究与开发环境中使用红外热像仪研究热图像，因此我知道热像仪能观测到肉眼不可见的东西。”FLIR高性能红外热像仪生成的热图像清晰地显示了温度如何平稳上升并准确维持在57℃和99℃之间因此，当Pete Davis创办一家专门制造发动机预热系统公司时，他清楚热成像能够向职业sai车手展示预热系统的价值。Pete Davis继续道：“我们正不断开拓发动机预热系统的新市场，因此我们需要尽力让客户了解我们产品的价值。热成像在这方面很有帮助，我们十分依赖采用FLIR高性能红外热像仪捕获的热图像。以往我们不能很好地展示产品功效的可视内部信息，直到我们采用了FLIR高性能红外热像仪。此外，FLIR热像仪拍摄的热图像有助于我们树立科技公司的形象。”# 发动机预热的原理：线性热膨胀#我们需要预热发动机的一切原因都可用线性热膨胀的概念来解释。发动机是由数种不同的材料制成，比如活塞由某种类型的铝合金制成，汽缸由另一种铝合金制成，活塞环由铸铁或钢制成，气门由钢、不锈钢或钛制成，导架由另一种材料制成。一旦发动机启动，这些部件来回滑动时，会因摩擦和燃油燃烧而生热。没有一种材料是完全一样的，因此它们在受热或冷却时以不同的速率膨胀或收缩。预热器加热600cc sai车发动机的热图像这种材料和温度变化之间的相互关系是可以预测的且呈线性。当冷的发动机刚开始启动时，活塞先升温和膨胀。热量从活塞传递到活塞环，然后传递到汽缸壁。如果加速发动机，产生多个燃烧循环，过早增加摩擦频率，活塞膨胀的速度比汽缸要快得多。如果活塞和汽缸之间空间不足以容纳膨胀，发动机将受损，称之为“冷咬死”。在开始驾驶前预热发动机能够让发动机中的部件慢慢膨胀并保持稳定。一旦发动机变热，发动机部件尺寸的变化就不那么剧烈，损坏发动机的风险要小很多。# FLIR高性能红外热像仪#FLIR高性能红外热像仪能提供高速、高分辨率的热成像，易于使用且配置灵活，可以无损测试（NDT）、应力制图，能分辨小至1mK的温差。其还具有捕获温度快速变化和测得运动目标精确温度读数所需的灵敏度、空间分辨率、帧速和积分时间的功能。FLIR高性能红外热像仪还能够通过目标激发并观察目标面上的热力差异来检测内部缺陷。总之，FLIR高性能红外热像仪可执行各种高级检测工作。对于FLIR高性能红外热像仪你还有哪些想知道的吗？联系我们让FLIR专业人员为您详细解析吧~新品免费试用目前，Teledyne FLIR正在进行一场2021年终新品免费试用的活动，无论是FLIR A50/A70研发套件，还是FLIR A50/A70图像流/智能传感器热像仪，亦或是FLIR Si124-PD:局部放电检测声像仪，还有FLIR Si124-LD:压缩空气泄漏检测声像仪，以及FLIR E96 高级热像仪都在此次活动当中哦~当然如果您想试用其他产品，小菲也会尽量满足您的需求！所以，小伙伴们赶紧联系我们，我们将安排专人上门为您演示！

广州标际包装设备有限公司于11月25日-27日前往深圳（福华三路）会展中心参加2013第六届中国国际高性能薄膜制造技术展览会，广州标际此次参展取得圆满成功。 图1，标际展台布置展会信息：展会名：2013第六届中国国际高性能薄膜制造技术展览会时间：2013年11月25日—27日地点：深圳会展中心（福华三路）标际展位：3号馆A350展台展会网站：www.film-expo.com标际网站：www.gdtest.com.cn www.gbtest.cn 【Film Expo 2013 展出范围】※高功能薄膜展区※光学薄膜、锂离子电池隔离膜、喷涂替代薄膜、触控式面板用薄膜、电解质薄膜燃料电池、光触媒薄膜、 半导体用薄膜、塑料基板薄膜 、太阳能/充电式电池用薄膜、生物可分解塑胶膜 、其他功能性薄膜等；※成型?转换?二次加工展区※ 分切分条机、涂布印刷设备、干燥设备、表面处理/硬化装置、紫外线照射装置、电晕处理机、刀/切割工具，模切机、挤压机、伸线机、混和机，搅拌器、滚轮/卷芯 、T-印模?膨脹印模?多层印模、捲取机，複捲机、打样切割机、輸送带/节省人力机器、铸造设备、压膜机、过滤器及其他薄膜加工技术等；※薄膜检查/測量/分析展区※ 缺陷检查系统、反射检查装置、气泡检查系统、热收缩測定系统、厚度、硬度測量系统、其他相关设备系统等； ※功能材料展区※ R原材料/添加剂、粘着性材料、积层膜/镀膜材料、其他功能材料等；※无尘/静电防护展区※ 清洁室系统、无尘清洁滚轮及刷、静电/防静电产品、无尘清洁裝、空调设备、其他清洁无尘产品等； 图2，公司员工给顾客热情讲解仪器信息 广州标际携最新研发的各大系列包装检测仪器盛装出展，仪器性能稳定，性价比高，赢得广大参展客户的一致好评。其中广州标际的WGT-S雾度透光率测定仪成为本次参展明星仪！其他好评仪器有：透氧仪，透湿仪，透气仪，气调保鲜箱，全自动封管机等。感谢广大客户对本公司的大力支持，同时也热烈祝贺广州标际包装设备有限公司在本次展会上取得圆满成功！

2023年8月初，欧美大地邀请了意大利CONTROLS公司的技术工程师Jesse Bedra来华进行了为期一周的内部培训。此次培训旨在进一步提高欧美大地国内技术服务团队对于UTM等沥青混合料多功能道路材料试验机的操作水平和培训水平，更好的服务国内客户。自欧美大地2018年成为意大利CONTROLS公司的中国合作伙伴以来，双方一直致力于提高为中国用户服务的水平，此次实地培训也是时隔3年，双方组织的一次重要技术培训活动。此次培训首先由Jesse在会议室内进行了动态试验机控制技术的理论培训，为大家深入讲解PID控制的理论和注意事项。随后的几天，在山东高速集团有限公司，山东建筑大学和山东省交通科学研究院3个用户的实验室内，使用各种类型的动态试验机（液压的UTM-30和UTM-130，电动的AsphaltQube），及传统的UTS软件和新版的UTS Neutron软件实际开展了多个试验方法的实际操作培训。在此次培训的试验方法中，不但选择了国内用户目前普遍熟悉的单轴压缩动态模量试验（JTG E20-T0738）和四点小梁弯曲疲劳寿命试验（JTG E20-T0739），还关注了其他应用不普遍，但今后可能借鉴的美国、欧洲的方法体系及欧美标准，并了解了低温性能试验新方法的研究进展。这三个方面的培训内容，即针对目前国内客户普遍关心的试验方法，又涵盖了沥青路面材料未来的研究发展方向，对于欧美大地更好的协助客户，推动创新研发起着重要作用。 方向1：欧盟方法欧盟在确定沥青路面材料设计参数时，除法国主要使用梯形梁2点弯曲试验方法外，其他主要使用间接拉伸的试验方法，2018年更新的EN 12697-26刚度模量试验方法中增加了方法F间接拉伸动态模量试验方法（德国AL-SP-Asphalt-09）。在评价疲劳性能时，则可以使用EN-12697-24疲劳试验方法中的方法E。与我国交通行业标准选择的单轴压缩动态模量和四点小梁疲劳试验方法相比，间接拉伸试验方法的主要优点在于试件获取更加方便，甚至能够直接使用现场取芯的试件和马歇尔试件进行试验。相比之下，单轴压缩动态模量和四点小梁弯曲疲劳的试件获取要麻烦一些，这也是目前制约方法推广普及的原因之一。因此，提高间接拉伸试验的操作和培训水平，有助于我们满足国内众多欧洲留学归来的专家学者的研究需要，也可以在部分情况下试件获取困难时使用现场芯样或马歇尔试件来对路面性能给予评价。间接拉伸试验（左-动态模量/右-疲劳寿命）方向2：美国方向继我们邀请Richard Kim教授在国内就基于AMPT的沥青混合料性能评价体系开展理论教学推广后，我们再次请Jesse就试验的实际操作进行了深入培训。而且，基于目前国内AMPT用户数量较少，而UTM类型的动态试验机较多的现状，我们此次培训AASHTO T400 S-VECD（原TP105，目前已成为正式试验标准）和AASHTO TP134 SSR试验是基于AsphaltQube和UTM试验机进行的，实测结果表明：即使用户没有AMPT，也可以成功开展相关试验研究。（AMPT作为开发整套体系的试验设备基础，操作上要更加方便）PASSFlexTM试验方法培训（左-SVECD/右-SSR）基于目前国内试验方法体系仍重视四点小梁疲劳试验，以及要兼顾低温性能评价的现状，资金预算有限的用户，可以考虑购买AsphaltQube系列电动多功能动态试验机。AsphaltQube系列通过将AMPT的三轴室改变为环境箱，增加了荷载量程（最大±30KN动态），扩大了温控范围（最大-40℃~+80℃），并可以进行四点小梁弯曲疲劳试验，以及低温性能试验。同时还具有环保，集成度高，移动性强，操作便利等优势，是用于替代UTM-30的动态试验机产品。电动型AsphaltQube动态试验机方向3：低温性能评价新方法目前我国行业标准中评价沥青混合料低温性能的试验方法是JTG E20 T0715沥青混合料弯曲试验方法，一般称作“三点小梁弯曲试验”。但该试验方法因为数据离散性大，业内同行普遍对这种试验方法感到不满意。因此，近年来国内外同行提出了多种试验方法希望替代三点小梁弯曲试验。这些主要的方法有：（1） AASHTO T394（原TP105） SCB，低温半圆弯曲试验；（2） AASHTO TP10-93 TSRST，约束试件温度应力试验；（3） ASTM D8303 UTSST，单轴温度应力应变试验；（4） ASTM D7313 DCT，碟型试件偏心拉伸试验；（5） EN 12697-46低温性能试验方法。 在这些方法中，我们主要选择了方法1和2作为了此次培训的主要内容。原因在于：（1） 低温SCB试验方法与DCT试验方法大同小异，都是基于断裂能理论来评价沥青混合料的低温性能。相比低温SCB，DCT试验方法目前没有进入AASHTO试验规范体系，试件制备过于复杂（需要特制的切缝机和钻芯机），全球应用也不够多。（2） TSRST试验方法在美国和欧盟都是行业标准的一部分，国内对此方法比较熟悉，有很多单位开展过相关研究。UTSST试验方法是在TSRST试验的基础上增加了测量沥青混合料在低温条件下无约束的收缩应变，因此，试验操作是类似的，理解了TSRST，也就理解了UTSST。低温性能试验方法培训（左-TSRST冻断/右-低温SCB）此次在山东高速集团有限公司，山东建筑大学和山东省交通科学研究院的3个实验室进行培训，使得制造商、技术服务工程师与用户，有了更多现场交流的机会。在欧美大地的技术服务团队加强了对动态试验机的理解、对以上试验方法的理解、提高了试验的操作水平、提高数据质量，为今后帮助用户充分挖掘设备潜能，顺利开展试验研究打下了坚实的基础的同时，还解答了全国用户遇到的各种问题。也与现场用户进行了沟通，加深了用户对于动态试验机的认知，对于将动态试验机更好的应用于沥青混合料未来发展与研究中，起到了积极作用。 结语：在此，感谢山东高速集团有限公司，山东建筑大学和山东省交通科学研究院3个用户在场地，设备，试件等基础条件方面的大力支持。如想进一步了解情况，请登录欧美大地仪器官网咨询。

水系锌离子电池（ZIBs）是一种安全环保且可大规模应用的新兴储能电池，而如何开发出耐用、稳定且有益于Zn2+快速嵌入/脱出的正材料是目前主要面临的挑战。美国华盛顿大学曹国忠教授等人合作在Nano Energy上发表了题为“Fast and reversible zinc ion intercalation in Al-ion modified hydrated vanadate”的水系锌离子电池相关研究成果。该研究通过水热合成法引入Al3+，有效的改善了纯水合氧化钒 (VOH) 正材料用于水系锌电池中的缺点：包括提升其离子迁移率和循环稳定性等[1]。Al3+的成功掺入，在改变V原子局部原子环境的同时，增加了材料中V4+的含量，使得合成的 Al-VOH 材料具有更大的晶格间距和更高的电导率，实现了Zn2+的快速迁移和电子转移。该正材料在50 mAg-1下的初始容量达到380 mAhg-1，且具有较好的长期循环稳定性（容量保持超过 3000 次循环）。值得一提的是，该团队通过利用台式X射线吸收精细结构谱仪（easyXAFS300+）获得了V k边的边前及近边结构谱图，并对Al3+掺杂的VOH正材料进行了深入的研究，从而揭示了引入Al3+后，VOH的结构变化及充放电过程中的有利作用等。图1(a)，(b)和(c)所示分别为Al-VOH的SEM，TEM和EDS图，分别对样品的形貌和元素分布进行了分析。图d和e分别展示了Al掺杂前后VOH的电池性能对比图，可以看出掺杂后，电池的倍率性能和循环稳定性有了较大的提升。随后研究人员进一步通过X射线吸收谱对掺杂前后的正材料进行表征。结合X射线吸收谱相关理论可知，吸收边边前谱主要发生的是在偶规则下，内层电子跃迁到空的束缚态，包含了体系的对称性和轨道杂化等信息。吸收边位置主要发生电离过程，其位置反应了吸收原子的氧化态信息。而近边谱主要涉及的是多重散射共振，反映了吸收原子紧邻原子的空间结构信息。边前结构主要反应了体系对称性和d轨道未占据态的数量[2]。如图1g所示，标准的V2O3和VO2主要是对称的[VO6]八面体结构，但V3+未占据的d轨道较少，所以V3+的边前锋强度稍低于V2O3和VO2。V2O5是不对称的[VO5]棱锥结构，未占据的d轨道更多，所以展现出更强的边前吸收峰。对于VOH来说，前边前锋强度在VO2和V2O5之间，表明其主要存在交替的[VO6]和[VO5]结构。然而，Al-VOH的边前峰比VOH更强，这是由于体系中Al-VOH中V4+比例较高，说明Al3+的引入（Al-O配位和O空位的产生）增加了V周围结构的不对称性，导致了结构的扭曲。根据 V的k-edge位置计算出V4+在Al-VOH和VOH的比例分别为29.3%和13.0%[3]。综合ICP及XANES结果，可以得出在Al3+的引入同时， O原子也被带入到VOH体系中，从而引发V4+含量的提升。图1. Al-VOH的(a)SEM图；(b)TEM图；(c)EDS图 (d)电池倍率性能对比图；(e)电池循环稳定性对比图；(f)充放电前后样品的Zn2+ XPS表征图 (g)归一化后Al-VOH及常见钒氧化物的V k边边前及近边吸收结构谱；(h)充放电后Al-VOH及常见钒氧化物的V k边边前及近边吸收结构.如图1(h)所示，放电过程中，Al-VOH中V的k-edge边前峰强度下降，主要是由于V被部分还原，其未占据的d轨道数目下降导致的。而充电后，其边前峰的强度有所提升，但与原始Al-VOH相比还是低了一点。进一步通过k-edge位置算出V4+在充放电过程中的比例分别为45.2%和放电87.0%，可证明部分Zn2+残留在正材料中（次充电后，图1(f) XPS亦可证明）。综合上述结论可以验证：（1）残留的Zn2+导致了正材料中V4+的比例提升，有利于后续的电化学过程，且高浓度的Zn2+可以加速V4+/V3+的还原反应；（2）更高比例的Zn2+可以和Al3+一起支撑Al-VOH的主体结构，从而避免层状材料在充放电过程中的过度晶格收缩和结构退化。如图2所示，在不依赖稀缺性强的同步辐射光源的情况下，台式X射线吸收精细结构谱仪-XAFS可以对材料的原子、电子结构（键长，配位数，无序度，平均价态，结构构型等）进行精细表征，且可得到科研别高分辨率谱图数据，这将助力更多研究人员在常规的实验室环境中即可实现X射线吸收精细结构的测量和分析，实现更高质量的科学研究。图2.(a) XAFS技术示意图；（b）罗兰环单色器设计；（c）easyXAFS公司台式XAFS谱仪及创始人Devon Mortensen 参考文献：[1] Zheng J, Liu C, Tian M, et al. Fast and reversible zinc ion intercalation in Al-ion modified hydrated vanadate[J]. Nano Energy, 2020, 70: 104519.[2] Sun Z, Liu Q, Yao T, et al. X-ray absorption fine structure spectroscopy in nanomaterials[J]. Science China Materials, 2015, 58(4): 313-341.[3] Jahrman E P, Pellerin L A, Ditter A S, et al. Laboratory-based x-ray absorption spectroscopy on a working pouch cell battery at industrially-relevant charging rates[J]. Journal of The Electrochemical Society, 2019, 166(12): A2549.

| 热分析简介热分析的本质是温度分析。热分析技术是在程序温度(指等速升温、等速降温、恒温或步级升温等)控制下测量物质的物理性质随温度变化，用于研究物质在某一特定温度时所发生的热学、力学、声学、光学、电学、磁学等物理参数的变化，即P = f(T)。按一定规律设计温度变化，即程序控制温度：T = (t)，故其性质既是温度的函数也是时间的函数：P =f (T, t)。| 材料热分析意义在表征材料的热性能、物理性能、机械性能以及稳定性等方面有着广泛的应用，对于材料的研究开发和生产中的质量控制都具有很重要的实际意义。| 常用热分析方法解读根据国际热分析协会(ICTA)的归纳和分类，目前的热分析方法共分为九类十七种，常用的热分析方法包括热重分析法（TG）、差示扫描量热法(DSC)、静态热机械分析法(TMA)、动态热机械分析(DMTA)、动态介电分析(DETA)等，它们分别是测量物质重量、热量、尺寸、模量和柔量、介电常数等参数对温度的函数。(1)热重分析(TG)热重法(TG)是在程序温度控制下测量试样的质量随温度或时间变化的一种技术。应用范围：(1)主要研究材料在惰性气体中、空气中、氧气中的热稳定性、热分解作用和氧化降解等化学变化；(2)研究涉及质量变化的所有物理过程，如测定水分、挥发物和残渣、吸附、吸收和解吸、气化速度和气化热、升华速度和升华热、有填料的聚合物或共混物的组成等。原理详解：样品重量分数w对温度T或时间t作图得热重曲线(TG曲线)：w = f (T or t)，因多为线性升温，T与t只差一个常数。TG曲线对温度或时间的一阶导数dw/dT 或 dw/dt 称微分热重曲线(DTG曲线)。图2中，B点Ti处的累积重量变化达到热天平检测下限，称为反应起始温度；C点Tf处已检测不出重量的变化，称为反应终了温度；Ti或Tf亦可用外推法确定，分为G点H点；亦可取失重达到某一预定值(5%、10%等)时的温度作为Ti。Tp表示最大失重速率温度，对应DTG曲线的峰顶温度。峰的面积与试样的重量变化成正比。实战应用：热重法因其快速简便，已经成为研究聚合物热变化过程的重要手段。例如图3中聚四氟乙烯与缩醛共聚物的共混物的TG曲线可以被用来分析共混物的组分，从图1中可以发现：在N2中加热，300~350℃缩醛组分分解（约80%），聚四氟乙烯在550℃开始分解（约20%）。影响因素：(a)升温速度：升温速度越快，温度滞后越大，Ti及Tf越高，反应温度区间也越宽。建议高分子试样为10 K/min，无机、金属试样为10~20K/min；(b)样品的粒度和用量：样品的粒度不宜太大、装填的紧密程度适中为好。同批试验样品，每一样品的粒度和装填紧密程度要一致；(c)气氛：常见的气氛有空气、O2、N2、He、H2、CO2 、Cl2和水蒸气等。气氛不同反应机理的不同。气氛与样品发生反应，则TG曲线形状受到影响；(d)试样皿材质以及形状。(2) 静态热机械分析 (TMA)热机械分析，是指在程序温度下和非震动载荷作用下，测量物质的形变与温度时间等函数关系的一种技术，主要测量物质的膨胀系数和相转变温度等参数。应用范围：静态热机械分析仪主要用于对无机材料、金属材料、复合材料及高分子材料（塑料、橡胶等）的热膨胀系数；玻璃化转变温度；熔点；软化点；负荷热变形温度；蠕变等进行测试。实战应用：(a)纤维、薄膜的研究：可测定其伸长、收缩性能和模量及相应的温度，应力-应变分析、冷冻和加热情况下应力的分析；(b)复合材料的表征，除纤维用TMA研究外，复合材料的增强，树脂的玻璃化转变温度Tg、凝胶时间和流动性、热膨胀系数等性质，还有多层复合材料尺寸的稳定性、高温稳定性等都可以用TMA快速测定并研究；(c)涂料的研究：可了解涂料与基体是否匹配及匹配的温度范围等；(d)橡胶的研究：可了解橡胶在苛刻的使用环境中是否仍有弹性及尺寸是否稳定等。影响因素：(a)升温速率：升温速率过快样品温度分布不均匀(b)样品热历史(c)样品缺陷：气孔、填料分布不均、开裂等(d)探头施加的压力大小：一般推荐0.001~0.1N(e)样品发生化学变化(f)外界振动(g)校准：探头、温度、压力、炉子常数等校准(h)气氛(i)样品形状，上下表面是否平行应用(3) 差示扫描量热法(DSC)原理：差示扫描量热法(DSC)是在程序控制温度下，测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术。差示扫描量热法有补偿式和热流式两种。试样和参比物容器下装有两组补偿加热丝，当试样在加热过程中由于热效应与参比物之间出现温差ΔT时，通过差热放大电路和差动热量补偿放大器，使流入补偿电热丝的电流发生变化，当试样吸热时，补偿放大器使试样一边的电流立即增大；反之，当试样放热时则使参比物一边的电流增大，直到两边热量平衡，温差ΔT消失为止。在差示扫描量热中，为使试样和参比物的温差保持为零在单位时间所必需施加的热量与温度的关系曲线为DSC曲线。曲线的纵轴为单位时间所加热量，横轴为温度或时间。曲线的面积正比于热焓的变化。图4中展示了典型的DSC曲线。应用范围:（1）材料的固化反应温度和热效应测定，如反应热，反应速率等；（2）物质的热力学和动力学参数的测定，如比热容，转变热等；（3）材料的结晶、熔融温度及其热效应测定；（4）样品的纯度等。影响因素：(a)升温速率，实际测试的结果表明，升温速率太高会引起试样内部温度分布不均匀，炉体和试样也会产生热不平衡状态，所以升温速率的影响很复杂。(b)气氛：不同气体热导性不同，会影响炉壁和试样之间的热阻，而影响出峰的温度和热焓值。(c)试样用量：不可过多，以免使其内部传热慢、温度梯度大而使峰形扩大和分辨率下降。(d)试样粒度：粉末粒度不同时，由于传热和扩散的影响，会出现试验结果的差别。(4) 动态热机械分析(DMA)动态热机械分析测量粘弹性材料的力学性能与时间、温度或频率的关系。样品受周期性（正弦）变化的机械应力的作用和控制，发生形变。应用范围：动态热机械分析仪主要用于对无机材料、金属材料、复合材料及高分子材料（塑料、橡胶等）的玻璃化转变温度、负荷热变形温度、蠕变、储能模量（刚性）、损耗模量（阻尼性能）、应力松弛等进行测试。DMA基本原理：DMA是通过分子运动的状态来表征材料的特性，分子运动和物理状态决定了动态模量（刚度）和阻尼（样品在振动中的损耗的能量），对样品施加一个可变振幅的正弦交变应力时，将产生一个预选振幅的正弦应变，对粘弹性样品的应变会相应滞后一定的相位角δ，如图5所示。DMA技术把材料粘弹性分为两个模量：一个储存模量E´，E´与试样在每周期中贮存的最大弹性成正比，反映材料粘弹性中的弹性成分，表征材料的刚度；而损耗模量E"，E"与试样在每周期中以热的形式消耗的能量成正比，反映材料粘弹性中的粘性部分，表示材料的阻尼。材料的阻尼也成为内耗，用tanδ表示，材料在每周期中损耗的能量与最大弹性贮能之比，等于材料的损耗模量E"与贮能模量E´。DMA采用升温扫描，由辅助环境温度升温至熔融温度，tanδ展示出一系列的峰，每个峰都会对应一个特定的松弛过程。由DMA可测出相位角tanδ、损耗模量E"与贮能模量E´随温度、频率或时间变化的曲线，不仅给出宽广的温度、频率范围的力学性能，还可以检测材料的玻璃化转变、低温转变和次级松弛过程。例如损耗峰能够代表某种单元运动的转变，图6为聚苯乙烯tg随温度变化的曲线，从图中可以推断峰可能为苯基绕主链的运动；峰可能是存在头头结构所致；峰是苯环绕与主链连接键的运动。影响因素：升温速率、样品厚度、有无覆金属层，夹具类型等(5) 动态介电分析(DETA)动态介电分析是物质在一定频率的交变电场下并受一定受控温度程序加热时，测试物质的介电性能随温度变化的一种技术。介电分析原理：具有偶极子的电介质，在外电场的作用下，将会随外电场定向排列。偶极子的极化和温度有关并伴随着能量的消耗。一般以介电常数(ε)表示电介质在外电场下的极化程度，而介电损耗(D)则表示在外电场作用下，因极化发热引起的能量损失。偶极子在外电场作用下的定向排列也会随外电场的去除而恢复杂乱状态。偶极子由有规排列回复到无规排列所需的时间称“介电松弛时间T”,按德拜理论:(其中：η介质粘度，a分子半径，K玻尔兹曼常数，T温度K)。松弛时间和分子的大小、形状以及介质的粘度有关。而式中tgδ损耗角正切，ε0静电场下介电常数；ε∞光频率下的介电常数。由此见，ε、tgδ都是和松弛时间τ有关的物理量，因此也和分子的结构、大小、介质粘度有关，这就是利用介电性能研究物质分子结构的依据。由（a）(b)两式可以证明，当时，ε´有极大值，f0称“极化频率”。即当外电场频率为极化频率时，介电损耗极大。应用范围：这一技术已被广泛地应用于研究材料电介质的分子结构、聚合程度和聚合物机理等。从应用对象讲，有聚丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯乙烯、酚醛、环氧、聚蜡等热塑性和热固性树脂。此外还有耐高温树脂中的聚苯枫、聚苯并咪唑，生物化合物中的蛋白质等。其具体应用也包括增强塑料、模压材料、涂料、粘合剂、橡胶甚至玻璃、陶瓷等金属氧化物。在实验室中，DETA可作为粘弹性研究的有力工具，如动态机械性能和热机械性能测试。在工业生产中，它可应用于树脂制造、质量控制、预固化和固化程度控制等。| 结语该文针对热分析技术的概念入手分析，从五个方面：热重分析法、差示扫描量热法、静态热机械法、动态热机械分析、动态介电分析，简要论述了材料测试中几种典型的热分析方法。热分析已有百年的发展历程，随着科学技术的发展，热分析技术展现出新的生机和活力，不断发展进步。

p 　 strong 　仪器信息网讯 /strong 2019年3月26日，由仪器信息网主办的“锂离子电池检测技术及应用”主题网络研讨会线上召开，会议邀请9位锂离子电池领域科研专家、第三方检测机构及相关科学仪器生产商技术代表，以在线报告交流形式，同台共议锂电产业高速发展与安全问题凸显新形势下的“检测技术与锂电产业链”协同发展。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/6992ed0d-f99d-4731-870f-979e273385a7.jpg" title=" 001.jpg" alt=" 001.jpg" style=" width: 600px height: 131px " width=" 600" vspace=" 0" height=" 131" border=" 0" / /p p 　　近来，锂离子电池在不断满足并加速普及数码产品、信息化电子产品的需求基础上，新能源汽车的快速发展，推动了动力电池的异军突起，我国已经成为全球最主要的锂离子电池生产国之一。在“新能源”、“战略新兴产业”标签背书之下，“高性能”与“安全”逐渐成为飞速发展锂电产业的两大关注焦点。两者相辅相成，其发展都离不开全方位检测技术在锂电研发、生产过程中的发挥的重要作用。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/a2e68838-ca68-4923-858a-b4dc647cbc83.jpg" title=" 000.jpg" alt=" 000.jpg" style=" width: 600px height: 286px " width=" 600" vspace=" 0" height=" 286" border=" 0" / /p p 　　会议中，锂电科研专家、检测机构及仪器商技术代表分别从锂电技术痛点及对检测技术的需求、锂电检测市场的发展之路、锂电检测新技术及难点等与在线网友一一分享探讨，共同为我国锂电产业链的良性发展建言献策。 a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc/" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 【报告专家介绍及视频回放链接】 /span /a /p p 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 　 strong 锂电科研专家：高性能与安全相辅相成，检测技术保驾护航 /strong /span /p p 　　基础力学问题是制约锂电池发展和应用的瓶颈所在，但由于实验困难，对这些基础力学问题的研究还处于初级阶段。这些力学问题如锂电池在循环过程中电极材料反复嵌锂和脱锂会引起其体积反复膨胀和收缩，从而导致电极材料和固体电解质膜的疲劳断裂等。利用原位电镜技术，黄建宇研究组在锂电池纳米力学研究领域做出了一些原创性工作。在国际上率先制造出在高真空度电镜中工作的锂电池，发明了在原子尺度实时观察锂离子电池充放电过程的新技术，开创了原位纳米尺度电化学和纳米力学研究的新领域，为研究锂离子电池的关键性课题提供了有效的技术条件，发现了锂嵌入晶体硅的临界尺寸效应：当晶体硅的晶粒尺寸大于150nm时，锂嵌入晶体硅后会断裂并粉末化 但当硅晶粒尺寸小于150nm时，晶体硅颗粒就不会断裂或粉末化。这些研究结果为研发高能量密度、高功率密度、长寿命锂电池提供了坚实的科学基础。 /p p 　　褚卫国首先介绍锂离子电池发展趋势、典型锂离子电池正极纳米材料以及纳米技术提高锂离子电池电极材料性能的基本原理。通过几类锂电正极材料的研究实例说明各种表征方法在锂电正极材料研究中的作用，并构建结构-性能关系，为发展新型高性能锂电正极材料提供指导。最后对不同表征方法在锂电正极材料研究中的角色进行简单总结。最终结论包括，根据需要的信息选择适当的表征方法 多种表征方法联合 多角度选取表征方法，相互印证结果 表征技术在特定条件下与分析方法结合能够获取特定重要信息等。 /p p 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 　 strong 锂电检测机构：锂电产业高速迭代之下，检测机构为锂电产业链赋能 /strong /span /p p 　　苏州玛瑞柯测试科技有限公司定位于第三方锂电热特性和热安全测试分析并提供技术咨询服务。薛钢首先主要介绍锂离子电池的失效分类、锂离子电池失效原因、锂离子电池失效常见测试分析方法。常见失效测试分析方法包括成分、结构、形貌、价态、界面、电性能、热性能等。薛钢主要介绍了热性能分析中的加速量热仪(ARC)技术，即通过引入外部热源诱发锂电池的热失效，进而对造成电池失效的内部因素进行数据解析。该技术在锂电热失效中的应用主要包括材料热稳定性测试和电池热安全性测试。大量案例也表明，加速量热仪可以从材料层面和电池层面分别探索热失效的现象、特征和机理，进而对改进电池设计及性能提供量化数据支持。 /p p 　　近年来随着锂电池应用场景的日益多样化，锂电池安全问题也层出不穷。然而在锂电池安全事故发生后，国内目前却少有机构能对其进行深度的失效分析，找出其失效原因，并制定相应的预防性解决方案。锂电池的安全并非简单的电芯材料与结构问题，而是涉及到系统设计和使用环境的的综合性课题，并通常没有可以重复的操作流程，需要依据客户的案例情况定制分析方案。所以设计锂电安全性的失效分析对人才，设备以及团队的经验积累都提出了巨大的挑战。在此次报告中，周健结合系列实际技术案例，与大家探讨目前国内锂电池失效分析行业的机遇与挑战。具体案例包括CT无损分析观察电池内部结构变化、气质分析了解电池劣化机理、电池拆解确认电池失效模式、商用电池异常自放电根源研究等。 /p p 　　2018-2019年部分电动车起火事件，据不完全统计已经发生50余起!随着锂电市场的推动需求，安全检测已成为重中之重。韩广帅主要介绍了系列锂电失效整体解决方案，包括逆向分析流程、正向分析流程等。逆向分析流程包括外观/电位观察调整、气体抽取、电解液抽出、电池解体写真记录、非大气暴露分析等。正向分析则从正负极材料、隔膜、电解液角度，依次讲解了各自的综合检测方案。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 仪器商：迎合需求，开发更多更广泛锂电解决方案 /strong /span /p p 　　王志芳主要介绍了雷尼绍inVia显微拉曼光谱系统在锂电研究领域的应用案例。正极材料方面的应用包括微结构变化、材料改性、识别正极材料及循环产物等。负极材料应用包括评价锂电可逆容量、探测低浓度粘合剂、负极组分及分布、石墨负极劣化评价、探测低浓度粘合剂等。最后，关于联用技术方面，Raman-AFM联用技术在锂离子嵌入过程、高空间分辨率(纳米量级)下的拉曼成像等。 /p p 　　郝正明主要介绍了岛津锂电检测的原位检测技术。XRD原位分析技术——产品系列包括中端XRD-6100与高端XRD-7000。在锂电领域的应用包括高低温附件用于样品原位的变温物相分析。电池附件用于锂电电极材料充放电过程中物相分析等。SPM原位分析技术——SPM-9700HT和环境控制舱，应用案例包括原位加热隔膜样品、电化学液体池模拟电池内部电解液环境等。XPS原位分析技术——Axis Supra,全固态锂电利用XPS技术进行相关原位分析研究等。 /p p 　　王元飞首先介绍了锂电检测现行的先关检测标准。接着针对这些检测项目，具体介绍了安捷伦原子光谱产品技术在锂电检测领域的系列检测方案案例，包括：痕量杂质分析-易电离元素干扰消除、电解液直接进样+光谱干扰消除、主量元素分析等。 /p p 　　陈京一主要介绍了马尔文帕纳科XRD技术在电池研究中的应用情况。在正极材料研究中的应用包括物相鉴定及阳离子混排、PIETVELD结构精修计算离子混排等。在负极材料研究中应用包括石墨化度、石墨电极片取向性等。并介绍了马尔文帕纳科对分布函数(PDF)对全散射的分析，为电池材料精细结构及机理研究提供全新实验室方案，使得在XRD知其然的基础上，PDF实现知其所以然。 /p p 　　 span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 查询更多海量锂电检测解决方案、锂电检测标准点击进入： /strong /span a href=" https://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S25-T000-1-1-1.html" target=" _blank" style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 行业应用栏目——电池专场 /strong strong /strong /span /a /p

外骨骼是一种包裹身体的刚性结构，通常用来辅助关节运动。这种“外服”试图像人造肌肉一样，帮助穿着者的肌肉收缩和伸展。 最早的机器人外骨骼的开发可以追溯到1965年左右，当时通用电气公司开发了哈迪曼（Hardiman），这是一种大型全身外骨骼，该项目由美国军方投资，设计方案类似于今天的机械外骨骼。军方的目的是让穿戴者拥有超人一样的力量。哈迪曼拥有28个关节和两个抓取臂，由复杂的液压和电子系统驱动。实验中，穿戴者曾成功举起过1500磅的重物。不过遗憾的是，限于当时的技术条件，哈迪曼自己也臃肿不堪，自重达1500磅。如此重量的外骨骼自然难以操控，稳定性不佳，体重带来的另一个问题是能源不足。结果哈迪曼没能走出实验室。 而同一时期，1969年，前南斯拉夫的米哈伊洛普平研究所（Mihajlo Pupin Institute），也做了动力外骨骼研究工作，目的是为了帮助下肢瘫痪患者实现部分运动功能，他们在全世界第一个提出了步态运动系统（legged locomotion systems）的概念。当代研究 人类一直没有停止对外骨骼的研究。继续向前迈进，我们关注到来自英国普雷斯顿市中央兰开夏大学（UCLAN）机械工程高级讲师Matt Dickinson博士。Matt博士在大学新建的工程创新中心工作，主要研究概念设计，特别侧重于复合材料通过3D打印技术的应用。 马特说：“老实说，如果你三年前告诉我，我们即将开发世界领先的外骨骼技术，我会质疑你的理智，但现在我们确实做到了。” “这一切都要归功于2019年赢得地区初级工程师比赛的一名当地青少年。幸运的是，我当时负责评估每一个参赛项目，而有一个项目立即触动了我，他提到为什么没有给患有肌肉疾病的儿童穿的特殊套装或外骨骼来帮助小朋友进行活动。我的第一直觉是，市场上肯定已经有这样的设备，但我发现我错了！” 欠缺开发的原因纯粹是设计。例如，你如何制作一套能随主人“生长”的衣服，既轻便又实用，而且成本低，以至于所有人都能穿？ “作为一名机械工程师，我的第一个想法是用铝制作这套外穿装置，回过头来看，这完全是不可行的，而且制作成本非常昂贵。” 所需的材料必须是轻量的和容易获得的，但也必须是负担得起的。简而言之，如果没有人能够真正维护它，或者如果低收入家庭负担不起它，那么这项技术将是不可行的。 “外穿装置的结构被称为被动设计系统，这意味着它是整个装置的一部分，起着收缩点的作用，就像肌肉一样，但也是一个被动的外骨骼，分配力量和载荷。” “基于这个想法，我们试图将这各种技术结合起来，以构建一种混合系统，该系统将支持人体架构，并有助于肌肉的收缩和伸展，这也帮助我们开发出了现在的这一套新的驱动方法。” “我最初认为有可能支持这一设计的材料是聚乳酸（PLA）。在当时，还没有人测试这种材料是否能够支撑人体，但结果很快表明我们确实发现了一种非常特殊的东西。” 设计的第一次迭代证明了复合材料的适用性，尽管还需要解决材料对紫外线的反应问题以及人体皮肤中乳酸对材料的潜在浸渍问题。 “皮肤有时会激活材料中的乳酸，这会导致细菌的形成，最终破坏其结构完整性。于是我们加入了一种嵌入铜纳米颗粒的材料，它在人体汗液和复合材料之间形成了一道屏障——如果你愿意，这会是一种完美的抗菌剂，”马特说。 该项目还在探索短切碳PET的使用。复合材料提供了额外的强度，它将被用来作为外穿装置的支撑结构的核心，包裹在聚乳酸和碳纤维中。 “基本上，和所有研发一样，事情都在不断发展。这些是我们目前正在开发的材料，但我们仍在不断寻求开发新的复合材料，看看是否比当前的更适合。”马特继续说道。困局突破 “但这个情况下，我们的研发也碰到了困境，除非我们更好地了解这些材料的机械性能，也正好在这个时候，我们遇到了Tinius Olsen。” 光学引伸计、传感器以及非常强大的Horizon测试软件。公司的技术人员也在现场，根据研发的需要提供建议和指导。 然而，这次合作，还不仅仅是关于机械和测试建议。通过Tinius Olsen，Matt被介绍给ASTM标准委员会，成为F48.04外骨骼开发标准委员会的小组主席。 “ASTM F48委员会主要关注的是正在使用的部件的失效疲劳，与任何将用于人类使用的研发项目一样。通过日常使用中的压缩、拉伸和弯曲运动，对所用部件和/或材料进行预期寿命的评估。我们现在使用的Tinius Olsen的测试系统能够使我们更高效的进行所需的测试，大大缩短研发时间。” 在英国一个大型工程展上的一次偶然相遇为工作伙伴关系奠定了基础，最初，Tinius Olsen出借了一个50kN的试验机、一个“ASTM也对我们的研发项目带来了相当大的帮助，我们实际上已经从普雷斯顿的一个小实验室上升到了国际舞台上，见证了这一研发项目呈指数级地向前推进。如果没有Tinius Olsen，我们根本无法达到目前的水平。” “我们的最终目标是开发一套能够提供辅助生活的外穿装置。它的设计并不是为了增加力量，而是为了让患有肌肉疾病的儿童更灵活、更独立，最重要的是，提高生活质量。”其他应用 这一研发不仅在医学领域可以成功应用，在其他行业也有它的用武之地。例如，美国宇航局（NASA）等航天机构可以将这项技术应用到他们的宇航服设计中，以应对计划于20世纪30年代中期进行的火星任务。 同时它也可以扩展到军事应用，不仅用于支持士兵和飞行员的身体结构，还能应用于负责重型飞机、坦克和飞机建造和维护的地勤人员和技术人员。 职业体育也可以从中受益。美式足球和橄榄球等体育运动中的身体防护装备是显而易见的应用，但在治疗运动损伤这一方面也能有所作为。 而在建筑业和其他制造业相关的重型起重作业中，这类外穿装置将会降低工人的工伤概率，也能因此减少因工人劳累和背部受伤而损失的工作时间。

冷水机对压缩机润滑油的性能有哪些要求？制冷压缩机是冷水机重中之重的一个部件，因此它使用的润滑油(也称之为冷冻机油)要求很高。为了保证冷水机的压缩机能够正常运转，必须使润滑油的性能满足以下要求。　　　　（1）相容性：给冷水机压缩机选择的润滑油，必须要与该冷水机采用的制冷剂和材料等相容，从而降低对冷水机的不利因素。　　　　（2）粘度：粘度是权衡润滑油好坏的最主要特性，它不仅决定润滑油的润滑性能，同时还影响到冷水机的压缩机性能，以及摩擦零件的冷却和密封性能。　　　　（3）酸值：如果给冷水机选用的润滑油中含有酸性物质，将直接对冷水机中的金属产生腐蚀，严重影响到冷水机的使用寿命。　　　　（4）浊点：选择润滑油的时候，要选择浊点低于冷水机蒸发温度的，否则石蜡析出后，会阻塞冷水机的节流机构，影响冷水机正常运行。　　　　（5）凝点：虽然冷水机所用的行业不同，但是对冷冻油的凝点，一般要低于-40℃。　　　　（6）闪点：通常情况下，冷水机要求润滑油的闪点不低于150℃。如果冷冻油的闪点较低，会引起润滑油的结焦甚至燃烧，因此，冷冻油的闪点必须比排气温高15～30℃以上。　　　　（7）润滑油的化学稳定性及氧化安定性要在规定范围内。　　　　（8）给冷水机选用润滑油时，一定要保证润滑油中没有含水分、机械杂质或者溶胶。　　（9）击穿电压：这个是衡量冷冻油电绝缘性能的指标。　　一台质量好，运行稳定的冷水机，离不开性能优的制冷压缩机。它就像是人体的心脏一样，掌握着生死大权。因此，用户在使用冷水机的过程中，要定期检查润滑油的情况，必要时一定要更换和冷水机厂一样的润滑油品牌及型号，确保冷水机安全正常的运行。 信息来源:上海田枫仪器有限公司www.tfyqchina.cn www.tfsye.com来源:上海田枫仪器有限公司www.tfyqchina.cn www.tfsye.com关键词：[冷水机][小型冷水机][工业水冷机][实验室冷水机][制冰机][超低温冰箱][冻干机] [实验室冻干机][生产型冻干机]

9月6日，BCEIA同期举办的“2023年CAIA仪器评议/CSTM仪器使役性能合格评定方案发布会”在北京 中国国际展览中心（顺义馆）成功召开。会议由中国分析测试协会（CAIA）、中关村材料试验技术联盟（CSTM）联合主办，采用“线下进行+同步直播”的形式，吸引超百位国内相关领域的专家、学者、厂家代表等齐聚一堂，以及一千多位业内人士在线观看。会议现场中国工程院院士、CSTM标准化委员会主任委员、CSTM评价委员会主任委员王海舟，CSTM合格评定试验技术能力认证专业委员会主任委员宋桂兰，CSTM副秘书长、教授级高工曹磊，CSTM/FC98科学试验领域委员会委员、教授级高工沈克，北京大学教授周江，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员卓尚军，北京矿冶研究总院研究员冯先进，中国兵器工业集团第五三研究所教授级高工黄辉，武钢有限技术中心教授级高工凃应宏，钢铁研究总院正高级工程师李继康，中国地质科学院矿产资源研究所研究员陈振宇，中国科学院金属研究所研究员蔡桂喜等多位嘉宾出席会议。王海舟 院士王海舟院士作“仪器使役性能合格评定为全产业链高质量发展提供有效支撑”主题报告，介绍了全产业链高质量发展质量基础支撑体系发展战略，CSTM全域专业化合格评定体系认证体系，以及CSTM合格评定仪器使役性能认证内容。他讲到，CSTM合格评定仪器使役性能认证为各仪器厂商质量提升提供参考，为产业链各方选择适用仪器提供参考，也为仪器产业发展提供参考，期望国内外各厂商针对产业链的高质量发展要求，努力提高仪器的使役性能适应性。宋桂兰主任委员主持会议CSTM副秘书长 曹磊曹磊教授作“2023年CAIA仪器评议及CSTM仪器使役性能合格评定工作安排和要点”主题报告，介绍了评价工作内容、评价方法、评价标准、评价活动实施、试验结果和评价的发布，以及重要时间节点。《2023年CAIA/CSTM仪器评议及使役性能合格评定项目计划》已于2023年8月15日发布；2023年9月22日前，参评厂家提交仪器推荐信息表；2023年10月至12月，评价组到现场按照标准开展试验；2023年12月底，召开评价结果评审会；2024年6月底之前，召开评价报告发布会。CSTM/FC98科学试验领域委员会委员、教授级高工 沈克沈克教授作“火花放电原子发射光谱仪现状和发展趋势及使役性能评价方案”主题报告，介绍了评价仪器类型，国内外火花光谱仪市场需求现状及发展趋势，国内外火花光谱仪市场分布及主要仪器厂商，国产仪器产品及在研技术发展情况，火花光谱仪使役性能评价方案。当前，火花光谱仪国际主要生产商有SPECTRO、ThermoFisher、Shimadzu、Bruker、Hitachi、Metal Power Analytical等；国内主要生产商有天瑞、钢研纳克、东方、杰博、书豪仪器、麒麟等。现阶段，国产仪器在借鉴、吸收进口仪器先进技术的基础上创新发展，形成了独特的设计风格，仪器性能稳步提升。2023年将采用光电倍增管检测器的火花放电原子发射光谱仪作为评价对象，评价指标包括检出限、定量限、重复性、稳定性和分辨率等。北京大学教授 周江周江教授作“国内外三重四级杆液相色谱质谱连联用仪技术现状和发展趋势及2023年使役性能合格评定试验方案”主题报告，介绍了三重四级杆质谱仪的类型和应用，国内外现状及发展趋势，使役性能合格评定试验方案。三重四级杆液相色谱质谱联用仪国外生产厂商有SCIEX、Waters、ThermFisher、Shimadzu、Agilent、Bruker、PerkinElmer等；国内厂商有谱育科技、禾信仪器、华谱科仪、天瑞仪器、国科医工、谱秀科技、安益谱、瑞莱谱、皖仪科技、天津智谱等。根据调研，2022年我国三重四级杆液相色谱质谱连联用仪的销量约2300台，销售额约43亿元。2023年将三重四级杆液相色谱质谱连联用仪作为评价对象，评价指标包括质量准确性、最低定量限、重复性、稳定性等。中国科学院上海硅酸盐研究所研究员 卓尚军卓尚军研究员作“国内外波长色散X射线荧光光谱仪技术现状和发展趋势及2023年使役性能合格评定试验方案”主题报告，介绍了X射线荧光光谱仪及评定仪器选择，整体发展趋势，国内外主要厂商和主力仪器型号，使役性能评价主要依据等。顺序式WDXRF谱仪国内生产厂商主要有天瑞仪器、钢研纳克；国外生产厂商主要有Bruker、Malvern panalytical、ThermFisher、Rigaku、Shimadzu等。2023年首选WDXRF谱仪进行使役性能评价，评价指标包括精密度、重复性、准确度、检出限和定量限等。北京矿冶研究总院研究员 冯先进冯先进研究员作“中阶梯光栅电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）技术现状和发展趋势及2023年使役性能合格评定试验方案”主题报告，介绍了中阶梯光栅ICP-OES国内外现状及趋势，国内外主要厂商，市场规模及进口情况，以及评价方案。目前，国外主流生产厂商有Agilent、ThermFisher、PerkinElmer、Shimadzu、Analytik-Jena、LEEMAN；国内主流生产厂商有钢研纳克、杭州谱育、天瑞仪器、上海美析、东西分析等。2023年选择中阶梯光栅电感耦合等离子体发射光谱仪为评价对象，评价内容包括波长示值误差和重复性、最小光谱带宽、检出限、重复性、稳定性等。中国航发北京航空材料研究院工程师 陈靖陈靖工程师作“国内外电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）技术现状和发展趋势及2023年使役性能合格评定试验方案”主题报告，介绍了ICP-MS概况，国内外技术现状，发展趋势，国内外主要厂商及市场情况，以及评价方案。ICP-MS进口品牌主要有Agilent、ThermFisher、PerkinElmer、Shimadzu、Analytik-Jena；国产品牌主要有谱育科技、钢研纳克、江苏天瑞、莱伯泰科等。以电感耦合等离子体质谱仪为评价对象，评价内容包括检出限、灵敏度、丰度灵敏度、氧化物离子产率、双电荷离子产率、质量稳定性、同位素丰度比、短/长期稳定性、干扰去除能力、方法检出限、样品稳定性、测试效率、稳定时间上限等。中国兵器工业集团第五三研究所教授级高工 黄辉黄辉教授作“国内外红外吸收法碳硫分析仪和氮氧分析仪技术现状和发展趋势及2023年使役性能合格评定试验方案”主题报告。红外吸收法碳硫分析仪国内外生产厂商主要有美国LECO、日本HORIBA、德国ELTRA、钢研纳克、宝英科技、南京华欣、江苏天瑞、苏州博维、无锡创想、无锡英之诚、无锡杰博、南京麒麟；氮氧分析仪国内外生产厂商主要有ELTRA、LECO、HORIBA、钢研纳克、聚光科技、宝英科技、重庆研瑞、湖南火神、四川赛恩思、上海科果等。以红外吸收法碳硫分析仪和氮氧分析仪为评价对象，评价指标包括检出限、定量限、重复性、稳定性。武钢有限技术中心教授级高工 凃应宏凃应宏教授作“力学性能试验设备使役性能评价方案”主题报告，介绍了评价对象、评价依据、评价内容和评价程序。国内外电子拉伸试验机主流品牌有Instron、Zwick、Shimadzu、MTS、钢研纳克、中机、万测、力试、三思纵横、申力、华龙、长春试验机厂、华银、鲲鹏等。以其应用范围广、技术成熟度高、选择范围宽的特点，选择电子拉伸试验机系统为评价对象，评价内容包括强度准确度、断后伸长率准确度、断面收缩率准确度、计算机数据采集系统评定、试验速率的规范性，以及试验弹性加载阶段的规范性。钢铁研究总院正高级工程师 李继康李继康教授作“国内外金相显微镜技术发展及2023年使役性能合格评定试验方案”主题报告，对金相显微镜进行了概述，并介绍了国内外主要厂商情况，技术发展趋势，和使役性能评价方案。根据调研报告，国内外金相显微镜厂商主要有Leica、Zeiss、Olympus、基恩士、永新光学、麦克奥迪、舜宇仪器、上海光学等，各家公司均有多款产品型号，软件配置、功能特点各有侧重，售价从几万到几十万不等。2023年首次开展使役性能评价针对最基础的金相显微镜明场成像和图像采集功能，评价内容包括分辨率、视场范围、齐焦性能、成像清晰度、金相软件测量计算功能等。中国地质科学院矿产资源研究所研究员 陈振宇陈振宇研究员作“国内外扫描电镜技术现状和发展趋势及2023年使役性能合格评定试验方案”主题报告。扫描电镜国内外厂商主要有ThermoFisher、ZEISS、HITACHI、JEOL、TESCAN、中科科仪、国仪量子、纳克微束等。近三年以来，扫描电镜在中国的销售呈现快速增长的趋势，场发射电镜增长最快，达15%左右；其次为台式电镜，约12%；钨灯丝电镜增长放缓，仅7%左右。扫描电镜使役性能指标为分辨率，测试标样为金颗粒、锡球。中国科学院金属研究所研究员 蔡桂喜蔡桂喜研究员作“无缝钢管自动超声检测设备技术现状和发展趋势及使役性能合格评定试验方案”主题报告，介绍了NDT仪器使役性能评定基本思路，无缝钢管无损检测的意义，钢管缺陷类型及检测方法，超声检测相关标准及设备基本要求，旋转头设备技术现状与发展趋势，国内外主要厂商及市场规模，NDT仪器使役性能合格评定方案。国内钢企进口的无缝钢管旋转头超声检测设备主要品牌有GE/BHI、Tuboscope、MAC、NUKEM、KarlDeutsch、KrautKramer、三菱、Unicom。国产无缝钢管旋转头超声检测设备厂家多，具有明显地域分布特征，主要有北京有色院、钢研纳克、武汉中科等。本次选定Φ76旋转头设备进行使役性能的合格评定，评价指标包括周向灵敏度差、信噪比、漏检率和误报率、端部不可探区、稳定性。现场观众本次会议的圆满召开，对服务国家“国内大循环为主、国内国际双循环”相互促进的新发展格局，支撑我国经济社会高质量发展具有重要意义。

【科学背景】轻量化和高强度材料的结合已成为现代工程领域的研究热点。这主要是由于对节能结构材料的需求激增，尤其是在交通运输等领域。然而，开发轻质且强度高的铝基合金面临着一个重大挑战，即其他轻元素在铝中的溶解度有限，这常常导致合金中出现脆性金属间化合物（IMCs），从而影响机械性能。为了克服这一问题，北京科技大学副校长、党委常委吕昭平教授、张晓宾副教授以及北京高压科学研究中心——上海分中心主任曾桥石研究员等研究者合作提出了一种新方法，即通过施加高温高压（HPHT）将脆性相转变为延展性固溶体，开发铝基复杂浓缩合金（CCA）。在这项研究中，科学家们成功地开发出一种具有单相面心立方（SP-FCC）结构的铝基CCA——Al55Mg35Li5Zn5，该合金在2.40 g/cm³ 的低密度下展现出了344×10³ Nm/kg的高比屈服强度（通常传统铝基合金约为200×10³ Nm/kg）。这一成果归因于高压下溶质元素与铝之间的原子尺寸和电负性差异的减小，以及高温和高压的协同高熵效应。该合金的强度提升主要来源于高固溶体含量和纳米尺度化学波动。这项研究不仅为开发轻量化单相CCA提供了新途径，也为在广泛的组成-温度-压力空间中探索具有优良机械性能的轻量化合金提供了新的可能性。【科学亮点】1. 实验首次开发了高密度（2.40 g/cm³ ）和高比屈服强度（344×10³ Nm/kg）的Al基单相面心立方（SP-FCC）复杂浓缩合金（CCA），即Al55Mg35Li5Zn5。此项研究成功将多个脆性相转变为具有延展性的固溶体。2. 实验通过应用高压和高温（HPHT）技术，实现了从金属间化合物（IMCs）到单相固溶体的转变。这一过程依赖于高压下溶质元素与铝之间的原子尺寸和电负性差异的减少，以及高温和高压带来的协同高熵效应。3. 研究结果表明，单相CCA的形成主要归因于高固溶体含量和纳米尺度的化学波动，显著提高了材料的强度。传统铝基合金的比屈服强度通常约为200×10³ Nm/kg，而新开发的CCA则达到了344×10³ Nm/kg，显示了优异的机械性能。【科学图文】图1：原铸和高压高温（HPHT）合成的Al55Mg35Li5Zn5 样品的表征。图2：机械性能。图3：SP-FCC Al55Mg35Li5Zn5CCA 的变形行为。图4：高压下的相演变。图5：半径、局部原子应变（λ）、电负性和过量构型熵（SE）随施加压力的变化。【科学结论】本文通过应用高压和高温，我们成功将多个脆性相转变为铝基复杂浓缩合金（CCA）中的单相面心立方（FCC）结构，这一创新性方法有效克服了传统铝基合金中轻元素溶解度限制的问题。研究表明，高压下溶质元素与铝之间的原子尺寸和电负性差异减小，以及高温和高压引起的协同高熵效应，是形成单相CCA的关键因素。这一发现不仅提高了合金的强度，还揭示了高固溶体含量和纳米尺度化学波动对材料性能的重大影响。通过这种方法，我们在广泛的组成-温度-压力空间中探索到了具有优异机械性能的轻量化单相合金。这一研究不仅为铝基合金的设计和优化提供了新的思路，也为开发新型轻质高强度材料开辟了广阔的前景，具有重要的应用潜力。原文详情：Han, M., Wu, Y., Zong, X. et al. Lightweight single-phase Al-based complex concentrated alloy with high specific strength. Nat Commun 15, 7102 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-51387-6

全钒液流电池储能技术通过不同价态的金属钒离子相互转化实现电能的存储与释放，具有本质安全、设计灵活、成熟度高的特点。该技术是双碳战略下国家电力系统长时储能领域首选的电化学储能技术路线。 “新一代100MW级全钒液流电池储能技术及应用示范”作为国家“十四五”重点研发计划支持项目，对高性能全钒液流电池储能系统运行提出了更高的性能要求。而电极系统作为钒离子电化学氧化还原反应发生的媒介，其传质特性与活化特性直接决定全钒液流电池的转换效率。 因此，开发适用于工程化应用的电极结构优化策略与材料调控方法，是实现高性能全钒液流电池运行的基础与核心。近期，中国科学院金属研究所材料腐蚀与防护中心腐蚀电化学课题组在高性能全钒液流电池储能技术研究领域取得一系列新进展。科研人员在深入理解电池极化特性的基础上，以电极系统传质特性和电化学活性为切入点，以工程化应用为导向，先后通过引入流场优化设计和电极改性调控，显著降低了电池浓差极化与活化极化，实现了全钒液流电池高性能长循环运行。 全钒液流电池正负极以不同价态钒离子为活性物质，以水系溶液为支持电解质，具有环境友好和容量可恢复等优势，但受电极内部活性物质传质特性和流阻的局限，目前高功率全钒液流电池电堆运行仍面临挑战。 针对这一问题，研究人员运用有限元仿真与实验相结合的方式，通过在电极系统中引入结构化流场设计，开展传质、传动量与电化学反应多物理场耦合作用下的电池内部模拟分析（图1），优化了高电流密度下电极内部的传质特性，协同降低了电池浓差极化与流动阻力，有效提升了高电流密度下单电池的转换效率。 同时，对32kW电堆的动态模拟预测显示，电堆在200 mA cm-2高电流密度下恒流运行系统转换效率可提升约15%（图2），为实现高功率电堆设计与开发提供了新方法与新途径。相关成果以Regulating flow field design on carbon felt electrode towards high power density operation of vanadium flow batteries为题，发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal 2022, 450, 138170）上。 传质特性的优化在提升全钒液流电池高功率运行方面展示了显著效果，但全钒液流电池负极侧V2+/V3+迟缓的电化学动力学特性仍在一定程度制约了全钒液流电池高功率运行下的转换效率。针对这一问题，在课题组前期杂原子掺杂调控电极的研究基础上，科研人员提出了工程化易操作的基于固-固转化的电脱氧工艺方法。 该方法在碱性条件下通过还原涂覆在电极纤维界面Bi2O3粉末，制备了具有高氧化还原可逆性的Bi负载电极（图3），显著提升了负极V2+/V3+电化学动力学特性。理论计算进一步揭示了V-3d和Bi-6p轨道杂化作用对电荷转移过程的促进作用。以此为基础组装的全电池实现了350 mA cm-2电密下450个循环73.6%的稳定能量转换效率输出（图4），400 mA cm-2高电密下运行转换效率有效提升近10%，为高功率电堆开发提供了技术支撑。相关成果以Boosting anode kinetics in vanadium flow batteries with catalytic bismuth nanoparticle decorated carbon felt via electro-deoxidization processing为题，发表在《材料化学杂志A》（Journal of Materials Chemistry A，DOI：10.1039/D2TA09909H）上。 图3.(a)电脱氧制备工艺；(b)热力学计算和脱氧反应机理；(c)电解池示意图及循环伏安曲线图；(d)还原电位及表面形貌图；(e)电极成分表征。图4.(a)电极物理及电化学表征；(b)界面电化学理论计算；(c)全钒液流电池实验。

仪器信息网讯 2016年10月10日，慕尼黑上海分析生化展（analytica China 2016）召开同期，中国科学院大连化学物理研究所（以下简称：大化所）携AccuOpt 2000光电放大器组件、小型化学衍生器等产品参加。 中国科学院大连化学物理研究所参加analytica China 2016　　大化所研究员关亚风向仪器信息网介绍了AccuOpt 2000光电放大器组件的特点及潜在的优势应用领域。AccuOpt 2000光电放大器组件的检测器采用了硅光二极管制成的检测器，结合自有的信号放大电路设计，使得AccuOpt 2000的噪音电平达到0.01mV。硅光二极管检测器的应用，使AccuOpt 2000的光谱响应范围为320~1100nm，覆盖近红外光波段，可替代昂贵的红外增强型光电倍增管。同时，这也给AccuOpt 2000带来了抗震、抗强光的特点，为适应更多的应用场合带来潜在的优势。AccuOpt 2000仅需5~12V的供电电源，并能在2分钟内平衡稳定，一方面能降低仪器在供电电源方面的成本；同时，专为AccuOpt 2000提供的DC-DC电源，12V输入，单块电源功率2W或3W，就能同时为8支AccuOpt 2000供电，这也大大减少仪器运行中的能源消耗，契合当前绿色仪器的发展大趋势。 AccuOpt 2000光电放大器组件　　AccuOpt 2000价格远低于光电倍增管，如果应用于食品快检领域，将为用户提供低价、高质的食品安全快速筛查解决方案。从大化所展位现场看到，AccuOpt 2000已经成功应用于LED荧光检测器、激光诱导荧光检测器、叶绿素α 检测器中。据了解，AccuOpt 2000已经实现批量化生产，第一批生产1000支。　　大化所的小型化学衍生器也吸引了信息网编辑的目光。这是一款小型柱后碘/溴化学衍生器，能使黄曲霉毒素B1和G1的荧光强度提高6.5倍。关亚风介绍到，该款小型化学衍生器已经批量生产100台，完全具备了批量化生产能力，为国内企业的供货价格将是市场同类产品的4分之一。 小型化学衍生器　　关亚风特别提到，是新材料在零部件上的使用，实现了AccuOpt 2000低价和高性能这两者之间的很好结合。

近红外光响应的有机光电探测器（OPDs）具有光电性质易调控、可大面积柔性印刷制备、可室温工作等优点，在可穿戴智能设备、柔性电子皮肤、生物医学成像等新兴领域颇具应用前景。然而，高性能的超窄带隙有机半导体材料的设计合成较为困难。目前关于强近红外Ⅱ区（1000-1700 nm）尤其是硅带隙以下波段（1100 nm）响应的有机光电探测器鲜有报道，且比探测率（D*）普遍低于商用无机探测器。 　　中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室林禹泽课题组在高性能近红外有机光伏材料与光电器件方面开展了相关研究，并取得了系列进展。近日，该课题组设计合成了一种具有高Mulliken电负性的含氰醌式端基，4-二氰基亚甲基-1-萘醌（QC）。基于该端基构筑的超窄带隙受体材料实现了硅带隙以下的高灵敏光电探测。端基QC结合了醌类分子的还原诱导芳香稳定性和氰基的强吸电子特性，表现出明显高于目前常用端基（4.61~5.46 eV）的Mulliken电负性（5.62 eV）。与常用端基3-(二氰基亚甲基)靛酮相比，QC端基构筑的小分子受体材料的光学带隙普遍减小了0.40-0.45 eV，最小的光学带隙可窄至0.77 eV。在光伏模式下，二极管型近红外OPD器件在0.41~1.2 μm的宽响应范围内获得了超过1012 Jones的比探测率，在1.02 μm处获得了最大值2.9 × 1012 Jones。虽然可探测的波长极限短于InGaAs探测器，但该OPD器件在0.9~1.2 μm范围内的D*值已与商用InGaAs探测器相当，高于商用的Ge探测器。基于高灵敏近红外OPD器件，林禹泽课题组与合作者实现了宽范围（0.4~1.25 μm）的光谱准确测量以及硅带隙以下1.2 μm近红外Ⅱ区成像。 　　该研究由化学所、吉林大学和浙江大学合作完成。相关研究成果近日发表在《科学进展》（Science Advances）上，并入选当期Featured Image。研究工作得到国家自然科学基金和中科院的支持。 基于高电负性端基的超窄带隙材料的OPD实现1.2 μm近红外Ⅱ区成像 The Featured Image

一、高纯氮气发生器的性能优势及原理：高纯氮气发生器以物理吸附法和电化学分离法相结合的原理直接从空气中分离高纯氮气，根据电催化法进行空气分离的原理制成，其中电解池是利用燃料电池的逆过程设计而成。具有使用安全、性能可靠、寿命长等优点。只要从外部接入空气就可以连续标准小时输出氮气。由于它不是用电解水化学分离的方法，所以不污染工作环境，对仪器无腐蚀，从而延长了色谱仪的使用寿命。高纯氮气发生器有以下优点 1、集成无油压缩机，保证气体供应，无需依赖外来压缩气源。2、紧凑设计可安装于实验台下，避免占有宝贵的实验室空间，降低实验室成本。3、上等不锈钢储气罐、气路(更新换代)，(杜绝排出黄色铁锈污染实验室）。4、油水分离器、自动、手动排水双向选择、工作压力可调，气压表显示。5、自动卸压装置，无压力起动，电机更耐用。6、操作简单，一键式操作就能自动产生氮气。7、可取代高压氮气瓶，使实验室仪器化，保证安全。8、工作过程全自动控制，操作简单，日常维护方便。9、数码显示产氮量，便于观测仪器工作状态和故障判断。10、寿命长，可连续或间断使用，产气稳定，不衰减。12、操作简便，只需接入压缩空气，启动电源开关，即可产生高纯氨气；仪器可连续使用，也可间断使用.12、电解分离池电解面积大，池温低，且寿命更长。13、本仪器设有不返液装置，可有效确保仪器无返液现象。14、开机时设有自动排空装置，使用时具有稳定的跟踪输出，断电后有自动关闭气路功能。高纯氮气发生器 产品特征：1.韩国进口膜分离，纯度高，使用寿命长，无耗材更换。2. 内置专业除水分离器，确保吸附剂的使用寿命长。3.采用多级超精密高通量压缩空气净化系统，且带过滤单元失效预警提示3. 氮气纯度显示，可清晰观察机器产氮气的纯度，精度高。4. 内置压缩机，无需外配，24小时不间断工作，且采用悬空隔音系统，噪音小。5. 双重压力值可调系统，操作简单方便6. 采用一体式设计，整机集成空压机、净化除水系统、氮气，干燥空分离制备系统，8.程序控制智能化的自诊断功能和服务提示功能，便于维护9.高度集成的模块化结构设计，节省实验室空间10.系统内置贮气罐稳压单元，带国际标准的安全阀设计11.带脚轮可移动式设计，方便移动。型号AYAN-10LAYAN-20L出气量10L/MIN20L/MIN氮吹位数12位24位纯度值99%压力值0-0.6mpa(可调）总功率1600W2600W工作电压220V 50HZAnyan品牌氮气发生器可订制各种流量，纯度分别为99%，99.9%，99.99%，99.999%，99.9999%的氮气发生器，欢迎选购！总结：高纯氮气发生器的性能优势及原理就分享到这了，看完本文您就应该有了基本的认识和了解相信大家都明白了吧！总的来说，希望对大家有所帮助。AYAN-20L安研24位氮吹仪用氮气发生器信息由杭州安研仪器制造有限公司为您提供，如您想了解更多关于氮气发生器报价、型号、参数等信息，欢迎咨询。

拉伸性能与疲劳性能是金属材料工程应用的关键指标，建立二者之间定量关系，实现金属材料不同力学性能之间关系的定量预测是金属结构材料领域重要研究目标之一。由于目前相关理论不够完善，基于微观变形与损伤机制的拉伸性能与疲劳性能定量预测模型并未建立起来。因此，虽有大量实验数据表明金属材料拉伸强度与塑性之间存在明确的倒置关系，拉伸强度与疲劳强度之间存在特定的关系，但至今仍缺乏定量模型来描述上述定量关系。因此，建立金属材料拉伸性能与疲劳性能定量预测具有重要科学意义。金属研究所张哲峰团队长期坚持材料疲劳与断裂基础理论研究，团队成员张振军项目研究员前期在缺陷与金属材料加工硬化关系方面进行了系统性研究，包括四类典型缺陷：1）零维缺陷：发现过饱和空位可提升合金的加工硬化能力；2）一维缺陷：在位错主导塑性形变的合金中实现了加工硬化能力回升；3）二维缺陷：在FeMnCAl系TWIP钢中实现随孪晶密度增加应变速率敏感性由负到正的转变；4）三维缺陷：在TWIP钢等强加工硬化材料中建立了微孔致颈缩判据。近来，在加工硬化微观机制研究基础上，张振军项目研究员提出了新的位错湮灭模型，并通过考虑初始组织状态与合金成分对加工硬化的影响，建立了单相金属材料普适性硬化模型-指数硬化（ESH：Exponential Strain-Hardening）模型，并据此首次推导出单相金属材料拉伸应力(σ)-应变(ε)定量关系：其中硬化指数n为位错湮灭距离(ye)的表达式反映合金成分的影响。η为初始缺陷对屈服强度(σy)非位错性贡献的比例，反映微观组织的影响；ΘⅡ为第二阶段硬化率，对同一金属合金体系为常数。该ESH模型得到了6种合金成分、100余种不同微观组织状态单相铜铝合金的实验验证，如图1所示。该ESH模型阐明了单相金属材料形变过程中一些重要规律：1）用一个参数(n)统一了五阶段加工硬化规律；2）揭示了极限强度、临界强度、真抗拉强度与成分及变形机制之间关系；3）首次推导出"屈服强度-抗拉强度-均匀延伸率"之间定量关系（公式(2-4)，图2a-2c）；4）定量揭示了拉伸强度-塑性同步提升的两个基本原则，即成分优化（提升位错滑移平面性）与组织优化（降低初始高能缺陷），在铜合金、镍基合金、TWIP钢、高氮钢、316L不锈钢等单相合金中均得到了系统性实验验证；5）实现了单相铜铝合金拉伸强度、塑性及拉伸应力-应变曲线的定量预测，如图2d-2f所示：　上述研究成果最近以2篇论文连载方式发表在Acta Mater 231 (2022) 117866和231 (2022) 117877上。基于该ESH模型，博士生曲展在张振军项目研究员的指导下，进一步揭示了三类变形铝合金（2xxx、6xxx、7xxx）拉伸强度和塑性随时效时间变化的共性转变规律与机制，建立了三类铝合金加工硬化指数与时效过程中析出相性质及几何特征之间的定量关系，提出了变形铝合金时效过程对加工硬化能力提升的析出相控制原理（J Mater Sci Technol 122 (2022) 54-67）。为了建立金属结构材料拉伸性能与疲劳性能之间定量关系，该团队成员刘睿博士在对铜铝单相合金拉伸性能与高周疲劳强度系统性研究的基础上，从疲劳损伤过程弹性变形与应变局部化两方面入手，通过引入合金成分、微观组织与宏观缺陷参数，建立了金属结构材料高周疲劳强度预测模型：其中参数C代表合金成分（或弹性模量）对疲劳强度的影响，强度σy和σb为微观组织对疲劳强度的影响，参数ω反映了宏观缺陷对疲劳强度的影响，如图3(a)所示；该高周疲劳强度预测模型得到了钢铁材料、铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等20余种典型工程结构材料系统性疲劳实验验证，如图3(b)所示。该研究成果也以2篇论文连载方式发表在J Mater Sci Technol 70 (2021) 233-249和70 (2021) 250-267上。在疲劳裂纹扩展预测模型方面，最近李鹤飞博士在团队成员张鹏研究员的指导下，针对高强钢强度-韧性匹配关系，通过断裂力学理论分析，建立了以静态力学性能预测其疲劳裂纹扩展速率模型：其中σb为拉伸强度，KIC为断裂韧性，E为弹性模量，R为应力比，α为扩展速率常数。同时，为了指导关键构件材料强度-韧性优化提高疲劳裂纹扩展阻力，建立了高强度金属材料等效疲劳裂纹扩展速率模型（如图4(a)所示）。通过选择高强度金属材料强度-韧性之间匹配关系，可快速预测和降低其疲劳裂纹扩展寿命（如图4(b)所示），进而可以指导关键构件材料抗疲劳损伤容限设计。上述关于疲劳裂纹扩展速率预测模型在多种高强铝合金、钛合金及高强钢材料中得到了验证。该研究成果发表在J Mater Sci Technol 100 (2022) 46-50上。将上述金属材料拉伸性能和疲劳性能定量预测模型联合起来，可以实现通过测试金属结构材料少数组织状态的拉伸性能快速预测和优化其疲劳性能的功能，为金属结构材料疲劳性能预测与优化软件研发奠定理论基础，也为金属结构材料及工程构件抗疲劳设计与制造提供理论支撑。上述研究工作得到了国家自然科学基金重大项目（51790482）、重点项目（51331007、52130002）、面上项目（51771208、51871223）项目、中国科学院王宽诚率先人才计划"卢嘉锡国际合作团队"（GJTD-2020-09）、"青年促进会"项目（2018182、2021192）及辽宁省"兴辽计划"创新团队项目（XLYC1808027）的资助。相关成果列表及链接：1. Zhang ZJ*, Qu Z, Xu L, Liu R, Zhang P, Zhang ZF*, Langdon TG. A general physics-based hardening law for single phase metals. Acta Mater 231 (2022) 117877https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645422002531#sec00202. Zhang ZJ*, Qu Z, Xu L, Liu R, Zhang P, Zhang ZF*, Langdon TG. Relationship between strength and uniform elongation of metals based on an exponential hardening law. Acta Mater 231 (2022) 117866.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135964542200252X3. Qu Z, Zhang ZJ*, Yan JX, Gong BS, Lu SL, Zhang ZF*, Langdon TG. Examining the effect of the aging state on strength and plasticity of wrought aluminum alloys. J Mater Sci Technol 122 (2022) 54-67.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030222001967?via%3Dihub4. Liu R, Zhang P*, Zhang ZJ, Wang B, Zhang ZF*. A practical model for efficient anti-fatigue design and selection of metallic materials: I. Model building and fatigue strength prediction. J Mater Sci Technol 70 (2021) 233-249.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030220307441?via%3Dihub5. Liu R, Zhang P*, Zhang ZJ, Wang B, Zhang ZF*. A practical model for efficient anti-fatigue design and selection of metallic materials: II. Parameter analysis and fatigue strength improvement. J Mater Sci Technol 70 (2021) 250-267.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S100503022030743X?via%3Dihub6. Li HF, Zhang P*, Wang B, Zhang ZF*. Predictive fatigue crack growth law of high-strength steels. J Mater Sci Technol 100 (2022) 46-50.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1005030221005053?via%3Dihub7. 张振军、张哲峰、张鹏、王强；一种金属材料拉伸性能的预测方法, 2021-7-6, ZL201711234799.0，发明。已授权8. 张哲峰、刘睿、张鹏、张振军、田艳中、王斌、庞建超；一种金属材料疲劳强度的预测方法，2021-8-10，ZL201711235841.0，发明。已授权9. 张鹏、李鹤飞、段启强、张哲峰；一种预测高强钢疲劳裂纹扩展性能的方法，2021-3-26，ZL201910030260.6，发明。已授权图1 ESH模型的建立与实验验证：(a-b) 模型推导过程；(c-d) 强度与塑性验证图2 ESH模型的应用：(a)建立"屈服强度-抗拉强度-均匀延伸率"之间定量关系；(b)实现拉伸性能及拉伸应力-应变曲线定量预测图3 高周疲劳强度预测模型的建立与验证：(a) 模型建立过程；(b,c) 系统性实验验证图4 (a)等疲劳裂纹扩展速率模型图 (b)工程材料强度-韧性与疲劳裂纹扩展速率关系

近日，安光所利用“疏水分子筛”研发抗湿型高性能硫化氢(H2S)传感器，相关成果以“基于Pt锚定CuCrO2(铜铬氧)的高性能H2S气体传感器”，“PDMS(聚二甲基硅氧烷)膜在抗湿、高选择H2S气体传感器中的双重功能”为题，分别发表于ACS Applied Materials & Interfaces和Chemical Communication杂志上。 　　H2S是一种无色、易燃易爆、有强腐蚀性的剧毒气体，广泛存在于石化、天然气、矿井、下水道、养殖场、废水处理厂、垃圾填埋场等半封闭和高湿度场所。近年来，半导体型H2S传感器取得了长足的进展，包括铜铁矿、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)在内的多种氧化物在干燥空气中都对H2S具有较高的响应。然而，传感器在实际使用时必须暴露在湿度环境中，环境中的水汽是一种强干扰性气体，且水汽(湿度)随时间、地点、季节、天气等因素急剧变化，这给传感器的浓度标定带来了较大干扰。此外，H2S是一种强腐蚀性气体，且腐蚀性随湿度增加而增大，导致传感器在高湿度环境下快速腐蚀中毒、寿命大幅缩短，成为传感器走向实际应用的一个重要挑战。 　　为解决上述问题，安光所激光中心孟钢研究员团队在前期基于Pt单原子敏化CuCrO2的高灵敏H2S传感器基础上，通过热蒸发法在CuCrO2敏感层上蒸镀了一层基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的疏水、透气薄膜。PDMS性质稳定、本征疏水，可有效隔绝环境中水汽的侵入，减弱环境湿度对传感器的影响，同时显著提升传感器在湿度环境中的长期稳定性；此外，PDMS膜中大量微孔可有效阻挡甲硫醇分子(结构、性质同H2S极相似，直径略大)，充当“分子筛”的作用，进一步提升了传感器对H2S的选择性，实现了“一石二鸟”的功效。基于PDMS包覆CuCrO2的H2S传感器，工作温度较低(100 ℃)、湿度影响小、响应高(50%相对湿度下对5 ppm H2S的响应高达151)、选择性高、长期稳定性好，为H2S传感器在石化、天然气等领域的实际应用奠定了重要基础。 　　以上研究工作由中科院国际合作及安徽光机所所长基金等项目资助。

锂电系列 | 热分析在锂电池隔膜测试中的应用近期《经济参考报》发表了《新基建提速带动锂电池产业逆势上扬》的报道。文章称，进入2020年，在促进汽车消费和“新基建”等政策的推动下，国内动力锂电池产业显示出逆势上扬的态势。近日，工信部也召开专题会，研究部署加快5G网络等新型基础设施建设，对锂电池产业发展起到了重要推动作用。由于5G使用更大规模的阵列天线、更高的带宽，能量密度更高的锂电池就成为新基建的必然选择。锂电池市场需求巨大，但行业竞争日趋激烈，行业整合正在持续进行中，已经进入快速洗牌阶段。拥有核心技术和提高产品质量是生产厂家在激烈的竞争中生存的关键。热分析技术可以帮助企业更好地了解电池材料的受热稳定性，提高研发效率和质量控制，下面小梅就以热分析技术对电池隔膜的热力学分析为例进行详细解析。锂离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜以及集流体、外壳和安全元件等组成。其中电池隔膜起着隔离阴阳极、吸收电解液、同时具备微孔结构并允许某些导电离子和气体顺利通过的作用。锂电池隔膜的质量直接影响到电池的充放电性能、容量和使用寿命。目前，市场上主流的隔膜生产工艺有两种，一种是熔融拉伸法（干法），另外一种是热致相分离法（湿法），且目前主要的隔膜材料都是高分子材料，而电池由于不当使用而导致内部温度剧烈上升会使隔膜孔隙率和收缩率等重要指标发生剧烈改变，因此，在使用过程中，隔膜的热稳定性就显得尤为重要。热分析技术可以检测隔膜的熔融行为、玻璃化转变、热稳定性、失效温度、热收缩率等参数，帮助我们更好的了解隔膜的受热稳定性。用DSC测试隔膜的熔融行为DSC主要是用来测试样品在升降温过程中的热量变化情况，因此用DSC可以很好地测定高分子隔膜的熔融过程，下图是PP隔膜的测试图谱，测试结果显示，一次升温时，由于薄膜状的样品在熔融时易发生卷曲，所以往往在第一次升温曲线上容易出现假象，这对熔融温度的测定可能有一定影响。为了消除热历史对熔融温度测定的影响，我们可以采用二次升温的方式消除热历史，此时测定的熔融温度为样品本身的熔融温度。目前市面上的高分子隔膜大都是PP/PE的复合隔膜，因此，在隔膜的DSC测试中，往往会出现两个熔融峰，下图是PP/PE隔膜的测试图谱，PE和PP的熔融峰分别出现在130℃和166℃。用TGA测试隔膜的热稳定性TGA测试结果可以分析样品在升温过程中的质量变化情况，以此来反映样品的热稳定性，下图是PP隔膜的TGA测试图谱，结果显示，该PP隔膜的热分解温度是437℃，且隔膜的成分较为单一。用TMA测试隔膜的膨胀系数及收缩率高分子隔膜材料在受热时会发生一定量的收缩，这对隔膜的孔隙率会有较大的影响，进而影响锂电池的性能。例如，PE隔膜在90℃条件下等温60min收缩率应小于5%。目前，常见的隔膜收缩率的测试方法为悬挂法，即将一定长度的隔膜悬挂于特定温度的烘箱中，一段时间后拿尺子测量隔膜的尺寸，比较烘烤前后隔膜的尺寸来计算收缩率，这种方法的优点是快速，可大批量测试，但缺点也很明显，测试精度较低，且若收缩率处于临界值时难以判断，因此，使用TMA可很好地测定隔膜的收缩率。下图是PP隔膜在升温过程中的收缩率和膨胀系数的测试图谱，结果显示，PP在加热至175℃时的收缩率达到了60%。同理，也可测试不同类型的隔膜材料在恒定温度下特定时间的收缩率。用DMA测试隔膜的实际失效温度为了提升隔膜材料的耐高温性能和力学性能，目前市面上一般都都采用陶瓷粉末增强PE/PP的方法制备陶瓷隔膜或使用PI增强PE/PP隔膜，若对陶瓷隔膜进行DSC测试，其熔融温度往往与纯 PE/PP隔膜一致，但其实这时陶瓷隔膜往往还能保证一定的形貌及力学强度，并没有失效。此时，采用DSC表征隔膜的失效温度往往是不准确的，而通过DMA可较好地表征隔膜实际失效温度。下图是PE隔膜的DMA测试图谱，结果显示，其失效温度为135℃。★了/解/更/多/应/用 ★想了解梅特勒托利多其它产品在锂电行业的应用信息？您可以点击“阅读原文”查看梅特勒托利多全价值链解决方案。欢迎大家在评论区留言，告诉我们你还想学习哪方面的知识~

二维(2D)半导体材料为将摩尔定律扩展到原子尺度提供了机会。与传统基于蒸镀和光刻技术的加工技术相比，印刷电子因成本效益、灵活性以及与不同衬底的兼容性而受到关注。目前，印刷的二维晶体管受到性能不理想、半导体层较厚和器件密度低的制约。同时，多数二维材料油墨通常使用高沸点溶剂，随之而来的问题包括器件性能退化、高材料成本和毒害性等，难以大规模应用。因此，发展简单且环保的策略对于制造低成本、大规模的打印二维材料功能器件具有重要意义。 　　中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室宋延林课题组在二维原子级厚材料合成和图案化器件方面取得了系列进展，例如，二维MXene与纳米晶复合材料研究(J. Mater. Chem. 2022, 10, 14674-14691；Nano Res. 2022，DOI：10.1007/s12274-022-4667-x)、基于交替堆叠微电极的湿度传感微型超级电容器(Energy Environ. Mater. 2022，DOI：10.1002/eem2.12546)。 　　近日，化学所与清华大学、美国加州大学合作，提出了一种界面捕获效应打印策略。该策略使用低沸点水性超分散二维材料油墨，直写打印二维半导体薄膜阵列，无需添加额外表面活性剂，具体而言，通过对剥离的半导体2H-MoS2纳米片进行分级离心，获得了主要为双层厚度的窄分布纳米片；通过建立表面张力和组分比的三溶剂相图，确定了合适的油墨溶剂。印刷超薄图案(约3nm厚度)主要以单层或两层的MoS2纳米片连续均匀排列，并抑制了咖啡环，空隙率较低(约4.9%)。研究使用商用石墨烯作为电极，制备的晶体管在室温下显示出6.7 cm2V-1s-1的迁移率和2×106的开关比，超过了此前印刷MoS2薄膜晶体管的性能。基于此，科研人员制备了高密度(约47000个/cm2)印刷晶体管阵列。该界面捕获效应打印策略可应用于其他2D材料，包括NbSe2、Bi2Se3和黑磷，为印刷二维材料电子器件提供了新方法和新思路。 　　相关研究成果发表在Advanced Materials(DOI：10.1002/adma.202207392)上。研究工作得到国家自然科学基金、科技部、中科院、北京市科学技术协会及北京市自然科学基金的支持。界面捕获效应和超分散2D纳米片墨水打印原子级厚半导体薄膜器件

大自然为人类社会的进步和发展提供了源源不断的灵感和动力。向自然学习，有所发现，有所发明，有所创造，有所进步，是科学发展的一条行之有效的途径。松塔的吸湿运动为人工驱动器的设计和制造提供了许多灵感。目前认为，松塔的开合是由鳞片外层的“肉”（石细胞，sclerids）比内层的“筋”（维管束，vascular bundle）的收缩膨胀更大引起的。但以往的研究只专注于研究松塔的弯曲机制，而忽略了弯曲过程和原本的功能特点。松塔为了让风和动物把种子传播到远离母树的地方繁衍，只有在长期干燥的环境下才会打开。对于松塔的超慢运动，目前的机理还无法给出相应的解释，并且这一机制也很难解释单独的维管束也具有湿度响应特征。因此，松塔的超慢湿度响应机制目前仍然是不清楚的。最近，中国科学院理化技术研究所王树涛研究员团队和北京航空航天大学刘欢教授团队合作，重新审视松塔的吸湿运动，揭示了松塔湿度响应的超慢运动的奥秘，并受此启发研发了具有类松塔湿度响应的超慢运动的人工驱动装置，其运动速度比现有的湿度响应驱动器低两个数量级，其整个运动过程难以察觉。相关工作以“Unperceivable motion mimicking hygroscopic geometric reshaping of pine cones”为题发表在Nature Materials杂志上。该工作得到了国家自然科学基金项目的大力支持。文章第一作者是张飞龙博士和杨曼博士，通讯作者为王树涛研究员和刘欢教授，徐雪涛和刘熹博士共同参与本研究，江雷院士为本研究提供了专业的指导。现象与发现1.松塔的吸湿变形是一个超慢的过程松塔完全打开需要相当长的时间，约24小时(图1a)。在具有吸湿变形能力的植物组织中，松塔鳞片的厚度归一化的形变速度是最小的（图1b），这与其长距离种子传播的功能是一致的。2.维管束本身也能够吸湿变形研究发现，维管束（VB）本身就可以吸湿变形，且具有比外层的“肉”（skin）更大的变形能力和运动速度(图1c, d)，表明VB在鳞片的湿度响应运动中起关键作用。而“肉”和整个鳞片的运动速度都远低于骨架（skeletons）和VBs。同样，与骨架和VBs相比，浸水的鳞片和“肉”的含水量更高，脱水速度更慢。因此，可以得出结论，VBs驱动鳞片的吸湿变形，而保水性好的“肉”减缓形变速度。图1. 松塔、鳞片及其各组成部分的吸湿运动。维管束（VB）的变形机制1.弹簧状微管和方形微管的异质结构为了探究VBs的弯曲机理，作者对VB的微观结构及各组成的吸湿膨胀行为进行了研究。从横断面扫描电镜图可以看出，VB具有典型的异质结构，包含两种管状的细胞壁，且两者边界清晰(图2a-d)。重构的微管三维结构图和纵向截面图进一步证实了，维管束是由平行排列的弹簧状微管和方形微管组成的典型的异质结构 (图2 e-g)。2.弹簧状微管和方形微管的吸湿膨胀行为不同通过机械剥离的方法，作者得到了弹簧状微管/方形微管对，并利用环境扫描电镜(ESEM)对其吸湿运动进行了原位观察(图2h)。随着相对湿度的增加，弹簧状微管伸长，微管对向方形微管侧弯曲(图3c)。相反，随着湿度的降低，微管对向弹簧状微管侧弯曲。根据上述结果，作者提出了一维弹簧状微管/方形微管异质结构的简化模型以解释VB的吸湿形变(图2i)。图2. 维管束的异质结构和弯曲机制仿松塔的超慢运动驱动器受此启发，研究人员利用双组份3D打印技术制备了由弹簧状管和方形管构成的异质结构的基本单元，在管中填充吸湿聚合物，以模拟鳞片中的“肉”增加吸湿路径，降低膨胀速度 (图3a, b)。打印出的弹簧状管/方形管展现出类似于松塔的吸湿变形性能(图3c)。利用简化模型与3d打印技术的可编辑性和兼容性，仅通过调节结构就可以实现各种精细的形状转变调控(图3d)。利用打印出的弹簧状管/方形管对，作者制作了一个可移动工作台，实现对上面的物体的超慢运输，不会周围的环境水造成干扰 (图3e-g)。利用打印出的弹簧状管/方形管对作为支架，探测器也可以在超慢运动的情况下增大监测范围(图3h)。图3. 仿松塔结构的超慢驱动装置该工作为理解松塔和其他植物组织的湿度响应形变提供了新的思路和结构基础，也为开发刺激响应驱动器提供了新的物理模型。该工作被新加坡国立大学（NUS）的Cecilia Laschi教授和意大利理工学院（IIT）的Barbara Mazzolai教授在《Nature Materials》杂志同期的News & Views专栏以“Move imperceptibly”为题，进行了专题报道。摩方精密简介摩方精密作为微纳3D打印的先行者和领导者，拥有全球领先的超高精度打印系统，其面投影微立体光刻（PμSL）技术可应用于精密电子器件、医疗器械、微流控、微机械等众多科研领域。在三维复杂结构微加工领域，摩方团队拥有超过二十年的科研及工程实践经验。针对客户在新产品开发中可能出现的工艺和材料难题，摩方将持续提供简易高效的技术支持方案。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41563-022-01391-2来源：材料科学前沿官网：https://www.bmftec.cn/links/7

5月13日，科学技术部发布国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项2021年度项目申报指南及“揭榜挂帅”榜单。为深入贯彻落实党的十九届五中全会精神和“十四五”规划，切实加强创新链和产业链对接，“先进结构与复合材料”重点专项聚焦国家战略亟需、应用导向鲜明、最终用户明确的重大攻关需求，凝练形成2021年度“揭榜挂帅”榜单。一、申报说明本批榜单围绕川藏铁路、高速列车等重大应用场景，拟解决川藏铁路用钢轨/混凝土/缆索、高速列车刹车盘等关键实际问题，拟启动4个项目，共拟安排国拨经费不超过1.32亿元。除特殊说明外，每个榜单任务拟支持项目数为1项。项目下设课题数不超过5个，项目参与单位总数不超过10家。项目设1名负责人，每个课题设1名负责人。企业牵头申报的项目，配套经费与国拨经费比例不低于1:1。榜单申报“不设门槛”，项目牵头申报和参与单位无注册时间要求，项目（课题）负责人无年龄、学历和职称要求。申报团队数量不多于拟支持项目数量的榜单任务方向，仍按程序进行项目评审立项。明确榜单任务资助额度，简化预算编制，经费管理探索实行“负面清单”二、攻关和考核要求揭榜立项后，揭榜团队须签署“军令状”，对“里程碑”考核要求、经费拨付方式、奖惩措施和成果归属等进行具体约定，并将榜单任务目标摆在突出位置，集中优势资源，全力开展限时攻关。项目（课题）负责人在揭榜攻关期间，原则上不得调离或辞去工作职位。项目实施过程中，将最终用户意见作为重要考量，通过实地勘察、仿真评测、应用环境检测等方式开展“里程碑”考核，并视考核情况分阶段拨付经费，实施不力的将及时叫停。项目验收将通过现场验收、用户和第三方测评等方式，在真实应用场景下开展，并充分发挥最终用户作用，以成败论英雄。由于主观不努力等因素导致攻关失败的，将按照有关规定严肃追责，并依规纳入诚信记录。三、榜单任务1. 川藏铁路用长寿化轨道用钢研制与应用需求目标：针对川藏铁路复杂服役条件下铁路轨道（包括钢轨和辙叉）磨损、腐蚀和疲劳破坏及性能退变等问题，研制川藏铁路用长寿化轨道用钢，并开展应用。具体需求目标如下：（1）长寿命高强度钢轨新钢种。钢轨新产品抗拉强度≥1080MPa、延伸率≥12%、-40℃低温断裂韧性≥35MPam1/2，与现有U71Mn热轧钢轨相比，相对耐蚀性提高25%以上，耐磨使用寿命提高30%以上。（2）长寿命辙叉用新钢种。新型辙叉钢抗拉强度≥950MPa、屈服强度≥450MPa、延伸率≥50%、室温AKU≥200J、-40℃下AKU≥118J，新型辙叉钢的耐磨性能、耐潮湿环境腐蚀性能和抗疲劳性能比普通铸造高锰钢均提高50%以上。（3）新型高强度钢轨间及其与新型辙叉间焊接关键技术。钢轨间焊接接头性能满足TB∕T1632标准要求；钢轨与辙叉间焊接接头满足实际使用要求。（4）开展应用与评价体系研究，编制产品标准和应用设计规范。研制新技术、新产品4项，申请发明专利10件以上，编制相关标准或技术规范2项以上，实现钢轨和辙叉示范应用2项（含）以上。时间节点：研发时限为3年项目执行期满1年：完成复杂服役条件下轨道钢的磨损和腐蚀失效机制研究；完成长寿命高强度钢轨新钢种开发；完成长寿命辙叉用新钢种开发。考核指标：钢轨新产品抗拉强度≥1080MPa、延伸率≥12%、-40℃低温断裂韧性≥35MPam1/2；新型辙叉钢抗拉强度≥950MPa、屈服强度≥450MPa、延伸率≥50%、室温AKU≥200J、-40℃下AKU≥118J；编制技术条件（暂行）2项（钢轨、辙叉）；申报发明专利3件以上。项目执行期满2年：完成复杂服役条件轨道钢的疲劳失效机制和性能退变规律研究；完成长寿命高强度钢轨的工业化试制；完成长寿命辙叉制造关键技术开发；完成新型钢轨间焊接技术开发；完成新型钢轨与辙叉间焊接技术开发；完成钢轨和辙叉的试铺。考核指标：钢轨闪光焊接头抗拉强度≥880MPa；钢轨与辙叉间焊接接头满足60kg/m钢轨焊接接头在静弯载荷达到900kN时不断裂；钢轨与现有U71Mn热轧钢轨相比，相对耐蚀性能提高25%；新型固定心辙叉钢耐磨性能、耐潮湿环境腐蚀性能和抗疲劳性能比普通铸造高锰钢均提高50%以上；完成国铁运营线路（西南高原地区）试铺钢轨不少于3公里，辙叉不少于4组；编制技术条件（暂行）1项（焊接）；申报发明专利5项以上。项目执行期满3年：完成钢轨及辙叉服役评价体系的建立，完成钢轨及辙叉服役性能评价。考核指标：钢轨与现有U71Mn热轧钢轨相比，耐磨耗使用寿命提高30%以上；编制技术规范（暂行）1项（使用及养护维修）；申报发明专利2项以上。榜单金额：不超过3300万元。2. 川藏铁路桥梁用大吨位碳纤维复合材料拉索需求目标：针对复杂高原服役条件下高性能、长寿命川藏铁路桥梁的建设需求，研发轻质、高强、耐腐蚀与抗疲劳的大吨位碳纤维复合材料拉索，并开展示范应用，形成川藏高原铁路桥梁用1000吨级以上大吨位碳纤维复合材料索体与配套锚固体系的设计方法与制备技术。具体需求目标如下：（1）大吨位自监测碳纤维复合材料拉索。拉索用碳纤维复合材料拉伸强度标准值大于2400MPa，拉伸模量大于160GPa，湿热老化1000小时后拉伸强度保留率大于90%；碳纤维拉索索体全长应变自监测测点长度分布密度≤1m，应变精度≤10με；1000吨级以上碳纤维复合材料拉索锚固体系，锚具效率系数≥0.9。（2）碳纤维复合材料拉索的服役性能评价与控制技术。1000吨级以上碳纤维复合材料拉索满足1000小时冻融循环与湿热老化后疲劳循环200万次以上要求，以及循环次数为50次的周期荷载试验要求；川藏高原恶劣环境下碳纤维复合材料拉索服役寿命预期超过50年。（3）开展设计方法与应用技术体系研究，编制产品标准和应用设计规范。研制新技术、新产品、新工法4项，申请发明专利10件以上，编制相关标准或技术规范2项以上，实现碳纤维复合材料拉索示范应用1~3项。时间节点：研发时限为3年项目执行期满1年：实现大吨位碳纤维复合材料拉索研制。考核指标：拉索用碳纤维复合材料拉伸强度标准值大于2400MPa，拉伸模量大于160GPa，湿热老化1000小时后拉伸强度保留率大于90%；碳纤维拉索索体全长应变自监测测点长度分布密度≤1m，应变精度≤10με；1000吨级以上碳纤维复合材料拉索锚固体系的锚具效率系数≥0.9。研制新产品、新技术2项以上，编制碳纤维复合材料耐湿热性能评价方法国家标准1项，申请发明专利2项以上。项目执行期满2年：实现碳纤维复合材料拉索的服役性能评价与控制技术开发。考核指标：1000吨级以上碳纤维复合材料拉索满足1000小时冻融循环与湿热老化后疲劳循环200万次以上要求，以及循环次数为50次的周期荷载试验要求；川藏高原恶劣环境下碳纤维复合材料拉索服役寿命预期超过50年。研制新技术1~2项，申请发明专利3项以上，编制相关标准1~2项，拉索产品形式纳入到结构用纤维增强复合材料拉索国家标准。项目执行期满3年：实现大吨位碳纤维复合材料拉索示范应用。考核指标：实现碳纤维复合材料拉索在跨度100米以上桥梁建设中示范应用1~3项，编制碳纤维复合材料拉索应用行业技术规程1项，研制新技术或新工法2项，申请发明专利5项以上。榜单金额：不超过3300万元。3. 川藏铁路复杂环境结构混凝土关键材料与应用需求目标：针对川藏铁路复杂环境下不同结构部位混凝土开裂、长期性能劣化及冻融破坏等问题，研制川藏铁路高性能结构混凝土关键材料，并开展应用。具体需求目标如下：（1）川藏铁路工程混凝土专用低热硅酸盐水泥。水泥熟料C2S≥40%，3d水化热≤220kJ/kg，28d抗折强度≥8.0MPa，28d干燥收缩率≤0.08%。（2）隧道混凝土用速凝早强材料。隧道单层衬砌混凝土6h抗压强度≥10MPa，24h抗压强度≥20MPa，28d干燥收缩率≤0.02%，喷射回弹率≤10%，28d抗冻性≥F300。（3）隧道混凝土用水化温升调控材料和原位增韧材料。30℃下24h水化热降低率≥50%，隧道二次衬砌混凝土水化温升降低≥15%，收缩率降低≥50%，56d基体拉压比提升≥30%，不开裂保证率≥95%。（4）桥梁混凝土用基体减缩材料与表层防护材料。桥梁混凝土90d徐变度≤20×10-6/MPa，7d干燥收缩率≤0.01%，28d干燥收缩率≤0.025%，56d干燥收缩率≤0.035%；表层防护材料导热系数≤0.04W/（mK），水蒸气透过率≤0.2g/（m2d）。（5）研究川藏铁路结构高性能混凝土制备与应用成套技术，建立相关标准规范，实现工程示范应用。研制新技术、新产品≥5项，形成关键材料生产示范线≥2条，申请发明专利≥20件，编制相关标准或技术规范≥3项，在川藏铁路进行工程示范及应用。时间节点：研发时限为3年项目执行期满1年：实现高围岩等级隧道单层衬砌混凝土和高地热大温差环境下二次衬砌机制砂混凝土收缩开裂机理研究目标，以及川藏铁路工程混凝土专用低热硅酸盐水泥和隧道混凝土用速凝早强材料开发。考核指标：水泥熟料C2S≥40%，3d水化热≤220kJ/kg，28d抗折强度≥8.0MPa，28d干燥收缩率≤0.08%；隧道单层衬砌混凝土6h抗压强度≥10MPa，24h抗压强度≥20MPa，28d干燥收缩率≤0.02%，喷射回弹率≤10%，28d抗冻性≥F300。申请发明专利12件及以上。项目执行期满2年：实现大温差、强紫外、低湿干燥环境下桥梁混凝土长期性能和正负温交变条件下无砟轨道混凝土性能演变规律研究目标，以及隧道混凝土用水化温升调控材料、原位增韧材料和桥梁混凝土用基体减缩材料、表层防护材料开发。考核指标：30℃下24h水化热降低率≥50%，隧道二次衬砌混凝土水化温升降低≥15%，收缩率降低≥50%，56d基体拉压比提升≥30%，不开裂保证率≥95%；桥梁混凝土90d徐变度≤20×10-6/MPa，7d干燥收缩率≤0.01%，28d干燥收缩率≤0.025%，56d干燥收缩率≤0.035%；表层防护材料导热系数≤0.04W/（mK），水蒸气透过率≤0.2g/（m2d）。申请发明专利8件及以上，编制相关标准或技术规范2项及以上。项目执行期满3年：实现川藏铁路结构高性能混凝土制备与应用成套技术的开发，并进行工程示范应用。考核指标：建设关键材料生产示范线2条及以上，编制相关标准或技术规范1项及以上，并在川藏铁路隧道衬砌、桥梁墩身等结构部位进行工程示范应用。榜单金额：不超过3300万元。4. 400km/h高速列车用碳陶（C/C-SiC）制动盘及配对闸片关键技术（共性关键技术）需求目标：制动部件是确保高速列车行车安全的关键。时速400km高速列车纯空气制动时摩擦材料承受的制动能量密度大于1400J/cm2，制动盘表面瞬间温度高达900℃。针对时速400km及以下高速列车在复杂运营条件下，列车制动时制动盘/闸片摩擦性能稳定性、耐磨性、耐高温性、结构稳定性及抗疲劳性等问题，开展碳陶复合材料制动盘及配对闸片的应用研究。具体需求目标如下：（1）高导热高强韧性碳陶（C/C-SiC）复合材料制动盘承载与摩擦功能一体化设计及其近尺寸制备。碳陶复合材料密度≤2.5g/cm3，抗压强度≥180MPa，抗弯强度≥120MPa，可抗25g时速600km/h石头冲击。碳陶轮盘（外径750mm、盘厚46.5mm）≤45Kg/对，碳陶轴盘（外径640mm、盘厚80mm）≤35Kg/个，比钢盘减重60%以上；（2）制动盘结构设计及制动盘与钢质车轮/盘毂高温紧固连接技术。碳陶制动盘技术接口完全匹配现有车辆接口，满足《动车组制动盘暂行技术条件》（TJ/CL310-2014）要求。（3）碳陶制动盘配对闸片开发与1:1台架试验及失效评价。闸片满足《动车组闸片暂行技术条件》（TJ/CL307-2019）要求，初速度400km/h时，紧急制动距离≤6500m，摩擦系数≥0.32，闸片磨耗量≤0.35cm3/MJ，制动盘表面平均温度≤900℃。碳陶制动盘与配对闸片的使用寿命比目前高铁使用的制动盘/闸片提高30%以上。（4）碳陶制动盘工业化关键装备研究及生产线建设。开发碳陶制动盘关键工艺装备，实现低成本工业化制备，原材料和工艺成本低于1.3万元/盘片，制造工艺周期不超过3个月。建设年产10000盘碳陶制动盘的生产线。（5）开展应用与评价体系研究。建立400km/h高速列车碳陶制动盘及配对闸片的技术标准。碳陶制动盘及配对闸片开始进行时速≤350km的装车应用考核，完成时速400km的装车前考核。时间节点：研发时限为3年。项目执行期满1年：实现碳陶制动盘及闸片的选材配型。考核指标：完成台架试验用碳陶制动盘和闸片的制备。项目执行期满2年：实现时速≤350km车辆用碳陶制动盘及配对闸片应用考核。考核指标：完成时速≤350km的装车应用。项目执行期满3年：实现时速400km车辆用碳陶制动盘及配对闸片应用考核。考核指标：完成生产线产能建设，项目结题。榜单金额：不超过3300万元。其他要求：（1）申报团队应就本项目研发内容和目标与用户单位有充分的前期交流，具有碳陶制动盘生产和应用经验，并建立了相应的质量管理体系。（2）本项目对承担任务团队的工程化研发能力要求较高，申报单位团队研发水平和科研装备平台应充分具备相应的基础条件。近期会议推荐：【复合材料性能表征与评价网络研讨会】该网络会议对听众免费，会议日程及报名二维码如下：

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2019年3月21日 a style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190323/482252.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " ，“2019全国高性能电池新技术与新材料应用发展暨电池行业智能制造技术交流会”在南京召开 /span /strong /a strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 。 /span /strong /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_1735.jpg" alt=" IMG_1735.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/18b0fdf0-c80a-432f-a84f-7b8187067de8.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 大会现场 /span /p p style=" text-align: center " img title=" 嘉宾.png" alt=" 嘉宾.png" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/d296256b-0113-4903-bdff-f7b8c30473d5.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 部分参会嘉宾 /span /p p 　　会议由中国电池工业协会主办，中国科学院物理研究所协办，旨在贯彻落实《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，满足新能源汽车等产业发展的需求，充分交流我国电池行业高性能电池研究领域新技术、新产品、新材料成果。杨裕生院士、吴锋院士领衔，及200余名相关生产企业、新能源汽车及其他电池应用企业、科研部门、大专院校专家代表出席本次会议。仪器信息网作为合作媒体全程报道。 /p p 　　大会由二十余位特邀专家报告组成，继 a style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190323/482252.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 上半场专家们的11个精彩报告 /span /strong /a 之后，下半场11个专家报告精彩继续。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2431.jpg" alt=" IMG_2431.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/71cb7fa2-2bb6-49a3-9fb9-098cd188e48f.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：王金良，中国电池工业协会副理事长 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：锂离子电池的安全性及生产安全事故防范 /span /p p 　　王金良从五个方面介绍了锂电的安全与防范。安全风险方面，相比其他电池，由于可燃的有机电解液和高能量密度的电极材料，锂电安全风险更大。锂电电池组更是被比喻为“自带火柴(短路)的油桶”，这些潜在隐患主要是锂电客观不可完全避免的内部缺陷，以及随着循环次数增加一致性下降等导致的。安全问题主要因素和表现方面，主要因素包括电池外部短路，工艺、材料缺陷、环境、碰撞挤压、电解液产生可燃气体与空气混合遇火源闪爆等。主要表现有燃烧、常规爆炸、空间爆炸、高电压触电、产生有毒气体等。锂电行业安全现状方面，由于锂电被打上“新能源”、“战略新兴产业”标签，长期存在的产品安全及生产安全事故未得到先关方面足够重视。近两年来，媒体公开披露的涉锂电生产安全事故平均每月有2起以上。安全生产已引起国家多部门重视，专业安全生产 技术规范、行业标准等已在制订中。锂电生产安全事故防与消方面，工厂安全防范重点工序和区域包括化成充电、老化静置、荷电态电池成品库、新技术/新材料试验电池等。安全防范措施包括工厂设计应控制能量集中，坚持防范为主方针等。安全事故的消除要采取有效灭火方法、安全管理制度、降低产品和生产安全风险方法的研究等。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2310.jpg" alt=" IMG_2310.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/aa94d26c-b6ac-4dcc-a7a2-ae9904507ec9.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：沈龙，上海杉杉科技有限公司研究院研发首席 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：石墨负极材料性能需求趋势 /span /p p 　　沈龙首先与大家共同回顾了碳负极从FVDF油体系到SBR水体系的发展历程，并对未来发展趋势进行了简单探讨。表示人造石墨性能优势明显，产业布局不合理，未来的主导材料 天然石墨主要应用在对膨胀束缚力强圆柱电池 硬炭在特殊需求领域批量使用，但前提是补锂 硅炭合金具有高能量密度，与石墨搭配的技术进步，使用量有望越来越多。接着介绍了快充、低膨胀两种高性能人造石墨的设计思路，以及低成本人造石墨的开发思路。最后讲解了硅炭材料匹配石墨的设计选择。认为人造石墨还有更广的应用潜力，成本也会随着发展进一步降低。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2341.jpg" alt=" IMG_2341.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/953a9d87-e286-45af-a0af-739f0dca55a4.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 00.jpg" alt=" 00.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/1f5c8d63-fe21-4cc2-b003-f748c15668cf.jpg" / /p p 　　动力电池长续航、低成本的目标决定了三元材料的技术路线是高镍低钴，这对电池生产湿度环境也提出更高的要求。针对除湿设备及净化工程初投资大，工期拖延等质量不可控等行业痛点，孙鹏从能耗、工程质量控制等角度提出一系列解决方案，为设备、工程、智能控制等环节提供一站式交钥匙工程整体解决方案。最后分享了该公司在国内的部分高兴能电池试验线成功案例。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2367.jpg" alt=" IMG_2367.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/f69cbf06-3a37-4797-875e-1f34ad7f5b56.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：刘建国，南京大学教授 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：质子交换膜燃料电池关键材料研究 /span /p p 　　燃料电池被时代周刊列为改变未来世界的十大新科技之一，在我国，氢燃料电池公交车示范运行已经超过10个城市。同时，燃料电池也面临性能、成本等方面的挑战。刘建国首先围绕质子交换膜、电催化剂介绍了车用工况下电池的失效机制。接着介绍了南京大学开发的25瓦直接甲醇燃料电池系统及制备过程。也分享了甲酸燃料电池的工作机制及催化剂研究进展。在应用方面的工作，创建了南京大学昆山创新研究院，进行燃料电池系列产品开发，并建成了国内首个CMA认证的燃料电池检测中心等。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2477.jpg" alt=" IMG_2477.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/ced3241c-5b4d-4bf7-8a16-8e544a1097ba.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：杨军，上海交通大学教授 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：硅基负极研究——从粘结剂到电解液添加剂 /span /p p 　　近年来，硅基负极材料已成为高比能电池体系的研究热点之一，而大容量硅基负极带来的强体积变化会导致颗粒粉末化、SEI不稳定等问题。杨军在报告中主要介绍了针对硅基负极强体积变化，展开的稳定硅电极结构与循环性能的两种方案研究。一是采用有效的电极粘结剂，二是采用兼容的电解质与添加剂以稳定SEI膜。结果显示，大体积变化的粉末电极需要高弹性且刚柔并济和有自愈合功能的粘结剂 新型HDD双组分电解液添加剂分别从无极和有机层面改善SEI性能，显著提高了电池的高温性能。理化硅代替金属锂作负极能显著提高电池循环性能，但会降低电压输出 。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2486.jpg" alt=" IMG_2486.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/6c6a5e41-93c5-4a46-85b8-314a3e5f96c9.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：陈瑶，万象一二三股份公司 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：A123’Advancwd Cathode Material Development for Vehicle Electrification /span /p p 　　A123系统公司是美国一家专业开发和生产锂离子电池和能量存储系统的公司。为满足汽车市场对更大的电动行驶里程以更低的成本的需求，A123不断开展富镍阴极材料和互补阳极技术的研究。陈瑶主要介绍了在镍锰钴(NMC)技术方面的进展，A123已扩大了NMC产品的制造范围，目前NMC产品占其年产量的一半以上。具体新产品技术主要介绍了NMC622和NMC811。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2525.jpg" alt=" IMG_2525.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/9d2bc64a-be1e-46bf-b03e-889a9a87ae42.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：沈海燕，江苏双良锅炉有限公司市场营销经理 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：双良锅炉在电池行业的热能利用系统解决方案 /span /p p 　　沈海燕主要介绍了电池行业热能利用面临的问题及双良锅炉针对这些现状提供的一系列解决方案和产品。并介绍了一系列电池知名企业热能利用典型案例分析。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2576.jpg" alt=" IMG_2576.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/f16d4a05-9ed9-46b4-959c-1f1efbbb075b.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：龚璇，武汉镭立信息科技有限公司总监 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：电池智能制造执行管理系统MES应用分享 /span /p p 　　企业应用中的信息流主要包括企业经营管理系统(ERP)、过程管理系统(MES)、过程控制系统(PCS)等 。龚璇首先介绍了MES的概念，即制造执行系统。接着介绍了镭立科技电池行业MES系统，从工艺维护、计划管理、生产管理、质量管理、设备管理、能源管理、安全管理、溯源管理、回收管理等方面详细进行分析。最后从整体框架、应用场景、售服管理等角度分享了MES系统在电池行业的应用案例。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2596.jpg" alt=" IMG_2596.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/553838d5-f6ff-44f5-a49a-da35990bbed5.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：陈人杰，北京理工大学教授 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：多电子高比能二次电池新体系及关键材料的研究 /span /p p 　　锂硫电池具有比容量高、资源丰富、耐过充、工作温度范围宽等优势，但同时也存在单质硫与放电产物导电性差、单质硫充放电过程中产生收缩和膨胀等问题。针对这些问题，陈人杰首先介绍了从电极材料、电解质、隔膜等多角度的新材料、新体系研究工作。正极材料相关材料研究体系包括核壳结构硫聚噻吩复合材料、聚苯胺包覆多壁碳管/硫复合材料、石墨烯基硫/碳3D复合材料、基于层状碳阵的硫正极材料等。电解液方面研究包括LiODFB添加剂、新型离子液体基功能电解质。隔膜方面研究包括碳纸作功能性隔层，聚多巴胺包覆隔膜、基于硼掺杂石墨烯纳米片材料的轻量化的隔膜涂覆层等。接着还介绍了锂硫电池及关键材料的从基础到工程化研究。最后，介绍了新型固态功能电解质研究，包括离子液体基复合电解质-准固态三元纳米复合电解质、离子液体基液态复合电解质-环链协同效应、离子液体基固态复合电解质-长寿高倍率复合固态电解质等。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2646.jpg" alt=" IMG_2646.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/253076bf-c4e8-435f-8ee3-be4ca3edf8bf.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：刘立伟，中国科学院苏州纳米科技与纳米放生研究所研究员 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：高质量薄层石墨烯规模制备及提升锂电能量密度应用研究 /span /p p 　　刘立伟分别就单壁碳纳米管的制备及表征，高质量薄层石墨烯制备及其在化学储能、涂料、复合材料中的应用进行了一一介绍。最后总结表示，高质量薄层石墨烯是新一代导电剂：可以提高压实密度、能量密度 改善高低温性能 使用高温、高电压时，提高安全性 增加魂环稳定性。高质量薄层石墨烯涂层集流体：降低电池内阻 防止电解液服饰、增加循环稳定性 更薄、附着力更高 增加电池电压的一致性。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2683.jpg" alt=" IMG_2683.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/e6a91e84-6f86-4159-b97d-d74caf79583c.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：雷立旭，东南大学教授 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：电池的循环生产技术 /span /p p 　　雷立旭首先介绍了电池循环生产技术的概念，包括废旧电池物理拆解、活性物质化学处理、全新电池的生产等。接着介绍了各种方法的优缺点及其团队在电池循环生产技术方面取得专利技术的实现方案，并结合实例进行了对专利方法进行了详细说明。最后表示，二次电池的循环生产技术是以废旧电池为主要生产原料重新生产新电池的技术，它可以使废旧二次电池所有组份资源化 该技术是解决二次电池生产和应用的必需技术 使用最彻底的物理分离可以减少化学处理处理过程的需求，降低二次污染。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 823" title=" 精彩瞬间.jpg" style=" width: 600px height: 823px " alt=" 精彩瞬间.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/74dd6cb1-f208-4be0-b28b-73660459bcfc.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 会场精彩瞬间 a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc/" target=" _blank" img title=" 620172.jpg" alt=" 620172.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/1eb7fb3e-0ab4-404f-84f8-9f2b72c57745.jpg" / /a /span /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 3月26日“锂离子电池检测技术与应用”网络在线研讨会，邀您在线参会 a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc/" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 【免费线上参会报名链接】 /span /a /span /strong /p p br/ /p

墨水直写3D打印是一种应用广泛的增材制造技术，该方法依赖的墨水成分选择空间大并且制造成本相对低廉。然而，墨水直写方法受制于低打印分辨率，在打印高分辨率的三维结构方面十分困难。水凝胶是一个高度溶胀的高分子网络，失水时可以产生巨大的体积变化，利用三维水凝胶结构的体积收缩来制造微型结构是一个可选的方案。此外，墨水直写方法在打印具有复杂悬空结构时同样面临着挑战，常用的策略是后期将目标材料灌入打印的牺牲模板中来间接制造复杂三维结构。最近的研究工作集中在光固化牺牲模板上，但是去除这些模板一般需要高温处理或有毒溶剂，极大地限制了可灌注的目标材料种类。 　　近日，中国科大俞书宏院士团队报道了一种提升墨水直写3D打印技术分辨率的方法，该方法是基于一种可打印水凝胶(卡波姆凝胶)的可控收缩特性。研究人员通过引入分子链间的共价键交联赋予了水凝胶干燥后均匀收缩的特性，3D打印水凝胶结构的体积可收缩至原先的0.5%，提升了墨水直写3D打印技术的制造分辨率。此外，研究人员利用该水凝胶体系预先打印牺牲模板，而非将目标材料墨水直接纳入打印墨水体系，无需对目标墨水的流变性能进行重新设计，拓展了可制造材料的种类。该研究成果以“Controlled desiccationof preprinted hydrogel scaffolds toward complex 3D microarchitectures”为题发表在Advanced Materials上。我校博士生崔晨为论文的第一作者，俞书宏院士和高怀岭教授为通讯作者。 　　为了提高墨水直写3D打印技术的打印复杂度和打印分辨率，研究人员利用具有可控收缩特性的水凝胶微粒作为牺牲模板的墨水，打印的水凝胶牺牲模板在受控干燥后体积收缩了99.5%(图1g)，成功制造了具有亚毫米分辨率的复杂三维结构(以双螺旋结构为例)。研究表明，水凝胶中的分子间共价交联是实现水凝胶均匀收缩的关键因素之一。研究人员测试了多种交联方式的水凝胶，验证了该策略的普适性。图1 可控收缩水凝胶通过墨水直写3D打印制备牺牲模板，打印结构经过自然干燥，在保持原先结构的前提下体 积大大减小，由此提升了制造分辨率 　　为了进一步研究牺牲模板中孔道的几何各向异性对收缩均匀性的影响，研究人员分别打印了具有水平和竖直圆柱形孔道的支架。水平和竖直孔道截面的重叠系数分别为0.94和0.95，表明了孔道结构收缩前后的高形状保持率和水凝胶支架在三维空间的均匀收缩(图2a)。为了探索水凝胶的最大收缩倍数，使用氢氧化钠中和的卡波姆凝胶分别实现了在水平方向上5.95倍、在竖直方向上5.32倍的均匀收缩(图2b)。 　　研究人员进一步设计了一个具有三维导电通路的逻辑电路和磁性微型机器人作为概念验证。可控收缩的3D打印水凝胶在干燥后构成了微电路支架，注入的液态金属EGaIn构成了内部的导电通路。Micro LED被固定在立方体电路的五个表面上，通过连接底部不同的触点对，Micro LED会被依次点亮(图2g)。利用可控收缩的3D打印水凝胶作为牺牲模板还制造了特征尺寸为90微米的磁性微型机器人。在可控磁场的作用下，该微型机器人具有良好的旋转和运动功能。 图2 水凝胶牺牲支架中孔道的几何各向异性对均匀收缩的影响及制造的三维电路器件 　　研究人员利用可打印水凝胶的可控收缩特性提升了墨水直写3D打印技术的制造分辨率和结构复杂度。未来，水凝胶辅助3D打印方法将为解决三维微纳制造的经济性和灵活性问题提供新的思路。 　　该工作受到国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省高校协同创新项目、中央高校基本科研专项资金等资助。

中国科学院金属研究所热结构复合材料团队采用高压辅助固化-常压干燥技术，并通过基体微结构控制、纤维-基体协同收缩、原位界面反应制备出耐超高温隔热-承载一体化轻质碳基复合材料。近日，《ACS Nano》在线发表了该项研究成果。 航天航空飞行器在发射和再入大气层时，因“热障”引起的极端气动加热，震动、冲击和热载荷引起的应力叠加，以及紧凑机身结构带来的空间限制，给机身热防护系统带来了异乎寻常的挑战，亟需发展耐超高温并兼具良好机械强度的新型隔热材料。碳气凝胶（CAs）因其优异的热稳定性和热绝缘性，有望成为新一代先进超高温轻质热防护系统设计的突破性解决方案。然而，CAs高孔隙以及珠链状颗粒搭接的三维网络结构致使其强度低、脆性大、大尺寸块体制备难，大大限制了其实际应用。国内外普遍采用碳纤维或陶瓷纤维作为增强体，以期提升CAs的强韧性及大尺寸成型能力。然而，由于碳纤维或陶瓷纤维与有机前驱体气凝胶炭化收缩严重不匹配，导致复合材料出现开裂甚至分层等问题，反而使材料的力学和隔热性能显著下降。目前，发展兼具耐超高温、高效隔热、高强韧的碳气凝胶材料及其大尺寸可控制备技术仍面临巨大挑战。 超临界干燥是碳气凝胶的主流制备技术，其工艺复杂、成本高、危险系数大。近年来，热结构复合材料团队相继发展了溶胶凝胶-水相常压干燥（小分子单体为反应原料）、高压辅助固化-常压干燥（线性高分子树脂为反应原料）2项碳气凝胶制备新技术。为了实现前驱体有机气凝胶和增强体的协同收缩，本团队设计了一种超低密度碳-有机混杂纤维增强体，其碳纤维盘旋扭曲呈“螺旋状”，有机纤维具有空心结构，单丝相互交叉呈“三维网状”，赋予其优异的超弹性。该超弹增强体的引入可大幅降低前驱体有机气凝胶干燥和炭化过程的残余应力，进而可获得低密度、无裂纹、大尺寸轻质碳基复合材料。该材料在已知文献报道的采用常压干燥法制备CAs材料领域处于领先水平，可实现大尺寸样件（300mm以上量级）的高效、低成本制备，并具有低密度（0.16g cm-3）、低热导率（0.03W m-1 K-1）和高压缩强度 (0.93MPa)等性能。相关工作在Carbon 2021，183上发表。 在此基础上，本团队以工业酚醛树脂为前驱体，采用高沸点醇类为造孔剂并辅以高压固化，促使有机网络的均匀生长及大接触颈、层次孔的生成，实现了骨架本征强度的提升，同时采用与前驱体有机气凝胶匹配性好的酚醛纤维作为增强体，通过纤维/基体界面原位反应，实现了炭化过程中基体和纤维的协同收缩及纤维/基体界面强的化学结合，最终获得了大尺寸、无裂纹的碳纤维增强类碳气凝胶复合材料。该材料密度为0.6g cm-3时，其压缩强度及面内剪切强度分别可达80MPa和20MPa、而热导率仅为0.32W m-1 K-1，其比压缩强度（133MPa g-1 cm3）远远高于已知文献报道的气凝胶材料和碳泡沫。材料厚度为7.5–12.0mm时，正面经1800°C、900s氧乙炔火焰加热考核，背面温度仅为778–685°C，且热考核后线收缩率小于0.3%，并具有更高的力学强度，表现出优异的耐超高温、隔热和承载性能。相关工作在ACS Nano 2022，16上发表。 此外，上述隔热-承载一体化轻质碳基复合材料还首次作为刚性隔热材料在多个先进发动机上装机使用，为型号发展提供了关键技术支撑。 上述工作得到了国家自然科学基金委重点联合基金、优秀青年基金、青年科学基金、科学中心以及中科院青促会会员等项目的支持。 图1. 轻质碳基复合材料表现出优异的承载能力、抗剪切能力以及大尺寸成型能力图2. 高压辅助固化-常压干燥可实现较大密度范围轻质碳基复合材料的制备，其压缩强度显著高于文献报道的气凝胶和碳泡沫

对3D NAND、DRAM和逻辑芯片制造商来说，高深宽比复杂架构下的填隙一直是一大难题。对此，泛林集团副总裁兼电介质原子层沉积(ALD)产品总经理Aaron Fellis介绍了Striker® FE增强型ALD平台将如何以其高性能推进技术路线图的发展。沉积技术是推进存储器件进步的关键要素。但随着3D NAND堆栈的出现，现有填充方法的局限性已开始凸显。泛林集团去年推出的Striker® FE增强版原子层沉积(ALD)平台可解决3D NAND和DRAM领域的半导体制造难题。该平台采用了被称为“ICEFill”的先进电介质填充技术，可用于先进节点下的3D NAND和DRAM架构以及逻辑器件。泛林集团副总裁兼电介质ALD产品总经理Aaron Fellis指出，填充相关技术的需求一直存在，但原有的那些方法已不能满足新的需求，尤其是3D NAND堆栈越来越高。他表示：“除了堆叠层数非常高以外，为了能整合不同步骤，还要通过刻蚀来满足不同的特征需求。最终我们需要用介电材料重新进行填充，这种材料中最常见的则是氧化硅。”Fellis指出，化学气相沉积、扩散/熔炉和旋涂工艺等半导体制造行业一直以来使用的传统填充方法总要在质量、收缩率和填充率之间权衡取舍，因此已无法满足3D NAND的生产需求，“这些技术往往会收缩并导致构建和设计的实际结构变形”。由于稳定、能耐受各种温度且具备良好的电性能，氧化硅仍然是填隙的首选材料，但其沉积技术已经有了变化。以泛林集团的Striker ICEFill为例，该方案采用泛林独有的表面改性技术，可以实现高选择性自下而上的无缝填充，并同时能保持原子层沉积(ALD)固有的成膜质量。Fellis表示：“标准ALD技术能大幅提升沉积后的成膜质量，这样就解决了收缩的问题。”采用ICEFill先进电介质填隙技术的Striker® FE增强版原子层沉积平台可用于3D NAND和DRAM架构的填充在Fellis看来，即使能通过高密度材料实现良好的内部机械完整性，标准ALD仍可能导致某些器件中出现间隙，而且其延展性可能出现问题。而采用自下而上填充的ICEFill则能实现非常高质量的内部成膜且不会收缩。“它的可延展性非常高。”他表示，这意味着可用其满足任何步骤的填充需求，包括用于提升机械强度和电性能等，“在所制造的器件内部某一特定间隙中，填充材料都具有统一的特性。”用于存储器件的沉积技术有自己的路线图，而推动其发展的各种存储技术进步也同时决定了现有技术的“保质期”，Fellis表示，“技术将向更高和更小发展”。预料到3D NAND堆栈增高带来的挑战，泛林集团早已开始着手改进其Striker产品。他说：“随着客户按自己的路线图发展，我们看到他们需要提高成膜性能的需求。堆叠依然是创新的推动力。”美国半导体产业调查公司VLSI Research总裁Risto Puhakka表示，作为ALD技术的主导者，泛林集团的技术需求反映了存储行业的普遍需求，即通过提升存储密度来满足人工智能等应用的高存储需求，但同时还要避免成本提升。而3D NAND等存储器件随着堆栈高度不断提升，对填充技术也提出了更高的要求。Puhakka说：“堆栈相关的制造难题越来越多，芯片制造商也会担心花费过高的问题。”在这种情况下，继续使用非常熟悉的材料（例如氧化硅）有助于更好地预测成本。