材料性能

一、材料的物理性能材料结构决定性质——材料的电学、磁学、光学、热学、力学、化学等性能是由物质不同层次的结构所决定的。性质决定用途。二、热膨胀系数定义：温度改变ρt ℃时，固体在一定方向上发生相对长度的变化或相对体积的变化。平均线膨胀系数：平均体膨胀系数：注意：热膨胀系数是材料的重要性能，在材料的分析、制备等过程中都需要重点考虑。三、热分析方法热分析测定方法的目的是为了 探测相变过程的热效应并测出热效应的大小和发生的温度。焓和热容是研究过程中重要的参数。常用热分析方法应用最广泛的方法是 热重（TG）和 差热分析（DTA），其次是 差示扫描量热法（DSC），这三者构成了热分析的三大支柱。1.差热分析（DTA）是在程序控制温度下，将被测材料与参比物在相同条件下加热或冷却，测量试样与参比物之间温度差（△T ）随温度T或时间t的变化关系。2.差示扫描量热法（DSC）在程序控制温度条件下，测量输入给样品与参比物的功率差与温度(或时间)关系的一种热分析方法。3. 热重法在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。热重法试验得到的曲线称为热重曲线（即TG曲线）。热分析的应用1.物质鉴定2.热力学研究3.动力学研究4.分析结构与性能关系典型应用1.有序—无序转变的研究Fe-Ni坡莫合金是一种软磁材料。但这种合金接近 Ni3Fe成分范围时既存在有序一无序转变，又存在铁磁-顺磁转变，它们都将出现热容峰。2.测定并建立合金相图建立相图首先要确定合金的液相线、固相线、共晶线 及包晶线等，然后再确定相区。例如，建立一个简单的二元合金相图，取某一成分的合金，用差热分析法测定出它的DTA曲线，见图（a）。试样从液相开始冷却，当到达z处时便开始凝固，由于放出熔化热曲线向上拐折，拐折的特点是陡直上升，随后逐渐减小，直到接近共晶温度时，DTA曲线接近基线。在共晶温度处，由于试样集中放出热量，所以出现了一个陡直的放热峰，待共晶转变完成后，DTA曲线重新回到基线。绘制相图取宽峰的起始点温度T，和窄峰的峰值所对应的温度 T2分别代表凝固和共晶转变温度。按照上述方法测出不同成分合金的 DTA曲线，将宽峰的起始点和窄峰的峰值温度分别连成光滑曲线，即可获得液态线和共晶线，见图 （b）。

table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" tbody tr td width=" 123" p style=" text-indent: 0em line-height: 2em " 成果名称 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " DZS-III硬脆材料性能检测仪 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 单位名称 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " 中国建材检验认证集团股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 联系人 /p /td td width=" 177" p style=" line-height: 2em " 艾福强 /p /td td width=" 161" p style=" line-height: 2em " 联系邮箱 /p /td td width=" 187" p style=" line-height: 2em " a href=" mailto:afq@ctc.ac.cn" afq@ctc.ac.cn /a /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 成果成熟度 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " □正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试√可以量产 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 合作方式 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " □技术转让 & nbsp □技术入股 & nbsp □合作开发& nbsp √其他 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 2em " strong 成果简介： /strong /p p style=" line-height: 2em " br/ /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/d4b15713-f6b9-42cf-8df2-abc2a9338f3c.jpg" title=" 多功能材料测试仪.jpg" / /p p style=" line-height: 2em " & nbsp & nbsp & nbsp 材料性能分析评价与计算软件是我们自行研制开发的一套集材料力学性能评价与计算于一体的多功能复合型软件。这套软件与我们自发研制的多功能材料表面性能试验仪结合使用， 可以更方便、 更简单、 更快捷、 更精确的实现脆性材料的力学性能的检测, 并可推广到其他一些相关的应用领域， 能够满足企业、 科研院所的科研、 开发、 教学所需 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 技术特点及创新点： br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑴ 一台主机可以同时最多配置 4 个力传感器， 量程从 50kN—2000kN， 用户可根据需要随时更换； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑵ 一台主机可以最多配置 8 个变形传感器(电子引伸计) 用户可根据需要随时更换； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑶ 程序采用开放的数据库结构定义 ， 标准配置包含国标 GB228-87 、GB/T228-2002、 GB7314-87 等试验方法， 可根据用户要求定制特殊的试验方法； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑷ 分档或不分档数码显示拉试验力和压试验力及峰值，精度为每档量程 20%开始示值的& amp #177 1%(分档) 或全量程的 2%示值的& amp #177 1%(不分档) ， 可自动标定； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑸ 分 4 档或不分档数码显示变形，精度为每档量程 20%开始& amp #177 0.5%FS(分档)或全量程的 2%示值的& amp #177 0.5%(不分档)，可自动标定； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑹ 同时记录力-时间，变形-时间，力-变形和力-位移试验曲线，可随时切换观察，任意放大缩小，水平或垂直移动，实时高速采样； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑺ 采用人机交互方式分析计算测试材料的机械性能指标，试验结束时自动计算弹性模量、 屈服强度、 非比例伸长应力等(试验方法不同， 分析的数据也会不同) ， 在自动分析的基础上， 还可以人工干修正分析结果， 提高分析的准确性； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑻ 试验数据采用数据库管理方式， 自动保存所有试验数据和曲线； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑼ 提供多种报表打印接口 ， 用户可根据需要编辑任何格式的报表，并打印输出； br/ & nbsp & nbsp & nbsp 性能指标： br/ & nbsp & nbsp & nbsp 1． 最大负荷：1kN & nbsp & nbsp 2． 测力范围：0.5 %—100% & nbsp & nbsp & nbsp 3．精度等级：1 级 & nbsp 4．测力精度：示值的& amp #177 0.5%以内 & nbsp 5．位移精度：示值的& amp #177 0. 5%以内 & nbsp 6．速度范围：0. 001—50mm/nim 无级设定 & nbsp 7．速度精度：示值的& amp #177 0.5%以内& nbsp 8．有效可动距离：横梁可动 500mm，加载头可动 50mm& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 9．保护功能：超载保护，限位保护，急停开关& nbsp & nbsp 10．在线监测：通过体视显微镜在线监测和数码摄像可以在计算机上进行监控并 照相。 & nbsp 11．损伤监测：通过声发射信号监测材料在受力过程中的损伤起始和发展。材料性能分析评价： 可通过连接在控制面板上的性能评价软件对材料的各种力学性 能进行分析和评价。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 本产品适用于航空航天、 汽车工业、 工矿企业、 科研部门、 大专院校、 技术监 督、 工程监测等， 对各种陶瓷、 玻璃以及各种陶瓷基复合材料的力学性能评价和表 征和材料科学研究工作。 br/ /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 2em " strong 应用前景： /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp DZS—IIII台式多功能材料性能试验机为材料的在线检测提供了一个全面的解决方案： 其特点是体积小， 重量轻， 可以垂直方向加载或水平方向加载。 配合光学显微 镜进行在线测试与显微观测, 直接观测并通过数码相机记录加载过程中的变形和裂 纹扩展过程， 并存入计算机。各种压头和夹具可灵活装配和置换， 可以进行拉伸、 压缩、 弯曲、 剪切等状态 下的力学性能试验； 当换上各种硬度压头， 可以当硬度计在任何连续载荷范围内使 用， 换上四点或三点弯曲的夹具， 则可以做陶瓷或玻璃等材料的强度性能测试或者弹性模量测试， 或断裂韧性等测试。 /p /td /tr /tbody /table

p style=" line-height: 1.75em " 　 半导体材料是微电子器件和光伏器件的基础材料，其杂质和缺陷特性严重影响器件性能。随着微电子器件集成度和光伏器件转换效率的提高，对半导体原材料的要求越来越高。为了满足工业化生产的需求，相应地要求材料检测方法具有更高的灵敏度和更快的测量速度，同时避免对材料产生损伤。载流子是半导体材料的功能载体，其输运特性决定了各种光电器件的性能，包括载流子寿命、扩散系数和表面复合速率等。光载流子辐射技术是实现对载流子输运参数进行同时测量的一种全光无损检测方法，但该方法在载流子输运参数的测量表征中仍然存在一些局限，如理论模型的适用性、参数的测量精度和测量速度等。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　在国家自然科学基金项目支持下，中国科学院光电技术研究所针对上述问题，以传统半导体硅材料为研究对象，建立非线性光载流子辐射模型，并在此基础上分别提出了多光斑光载流子辐射技术和稳态光载流子辐射成像技术，通过仿真计算和实验测量证实了上述技术的有效性。多光斑光载流子辐射技术可以完全消除测量系统仪器频率响应对测量结果的影响，提高载流子输运参数的测量精度，以电阻率为0.1-0.2Ω?cm的P型单晶硅为例，提出的多光斑光载流子辐射技术将载流子寿命、扩散系数和表面复合速率的测量不确定度从传统的± 15.9%、± 29.1%和& gt ± 50%降低到± 10.7%, ± 8.6%和± 35.4%。另外，稳态光载流子辐射成像技术由于简化了理论模型和测量装置，测量速率大大提高，具有较大的工业化应用潜力。 /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/5c7ed4bf-665b-4d58-a7c4-268d1148946a.jpg" title=" W020160405584462855531.png" / /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 实验测量结果比较 /p p br/ /p

仪器信息网讯 为提高广大试验机用户的应用水平，并促进用专家、用户、厂商之间的相互交流，2012年5月16日，在CISILE 2012召开期间，由中国仪器仪表行业协会试验机分会与仪器信息网主办、北京材料分析测试服务联盟与我要测网协办的“第一届中国试验机技术论坛”在中国国际展览中心综合楼二楼204会议室成功举办。 　　如下为中国建筑材料科学研究总院包亦望教授所作报告的精彩内容： 中国建筑材料科学研究总院包亦望教授 报告题目：工程材料力学性能评价技术与技巧 　　包亦望教授在报告中谈到，力学性能测试的常规方法主要有拉、压、弯和扭，另外还有痕迹法、相对法、预测法三种新检测方法，随后，包亦望教授就这三种新检测方法做了具体的介绍。 　　包亦望教授介绍到，痕迹法中通过三角棱压痕和四方棱压痕两种常用方法可以证明材料的能量吸收能力，甚至材料断裂阻力特性都可以很简单地通过材料的硬度和弹性模量来估测，对材料结构设计以及选材均有重要意义；表面残余痕迹能够确定材料的基本性能，并用于失效分析和恶劣环境下的材料性能评价，对于材料的失效诊断以及监测材料在特种环境下的性能演变具有实用价值，而且可以推广应用到建筑工程、地质勘探、宇航探险、无损在线性能评价等领域；球压法可以确定脆性材料局部强度，而且将声发射与材料试验机配合，可以评价材料的常规力学性能，材料或薄膜的抗摩擦、抗划伤能力以及表面和界面的力学性能；而缺口环法可以评价材料在超高温条件下的力学性能，无需任何夹具，操作方便。 　　相对法能够测试陶瓷高温条件下的弹性模量，评价陶瓷或硬脆膜的性能以及厚膜的弹性模量和强度，可以反映不同材料的弹性恢复差异；材料性能预测法，可以预测压痕过程中的能量耗散能力、弹性恢复能力和陶瓷材料损伤容限。 　　最后包亦望教授还介绍了材料结构设计中需要考虑的几个重要的材料性能配合比等相关情况。 会议现场

食品铝箔袋材质分为两种，一种是一般性的包装，另一种是适合高温蒸煮适用的，一般性包装采用的材质的：PE、NY、AL、PE，高温蒸煮采用的材质是：PET、NY、AL、CPP。对食品包装进行检测与控制的指标主要包括:阻隔性能、物理机械性能、卫生性能、厚度、溶剂残留、耐蒸煮性能、密封性能、瓶盖扭力、顶空气体分析、印刷质量、卷封性能等。1.食品包装材料的阻隔性：WVTR-C6水蒸气透过率及GTR-V3氧气透过率测试仪 食品变质的主要原因是微生物的生长和繁殖，环境中的氧气和水蒸气，会透过包装材料来影响食品的品质。所以包装材料的氧气和水蒸气透过率的高低与其保质期直接有着非常紧密的关系，食品变质的另一个主要原因是油脂等成分的氧化变质，因此要求食品包装应具有很好的阻隔作用。二、食品包装材料的物理机械性能：1.抗拉伸强度、断裂伸长性能：ETT-AM拉力试验机食品包装最基本的功能是作为承载食品的容器，这就要求其材料要有一定的强度来防止意外的破裂，包材的抗拉伸强度、断裂伸长是最基本的性能要求，我们可以利用ETT-AM电子拉力试验机进行恒速拉伸试验来得到拉伸强度和断裂伸长率。2.厚度：PTT-03薄膜测厚仪包装材料的厚度和宽度必须满足一定的要求，可以用PTT-03薄膜测厚仪，在一定的标准压强范围内来测量薄膜或片材的厚度。3.热封性能：HST-01热封试验仪热封性能直接影响食品包装的整体物理性能。选择合适的热封参数(温度、压强、时间)对包装材料进行热封，以达到热封强度，热封效果可以使用ETT-AM电子拉力试验机对封口进行热封强度的测试。4.摩擦系数：PCF-03摩擦系数仪摩擦系数是用来表征软塑包装材料在使用过程中与材料自身或与包装机械等其他物体接触且发生相对运动时所产生阻力大小的物理量，包装材料摩擦系数偏大或偏小均会对生产过程产生不利影响，如摩擦系数偏大，包装材料发涩，则需要较大的拉拽力才能使卷轴转动进行抽卷制袋，这不仅增大了能耗，降低了生产效率，甚至有可能使包装材料发生拉伸变形，影响其阻隔性能及抗冲击、抗穿刺等物理机械性能 而摩擦系数偏小，则易导致材料在使用过程中出现打滑、跑偏、叠料不稳、产生错边等问题，因此控制软塑包装卷膜的摩擦系数在适宜的范围内对提高其使用方便性具有重要意义。5.撕裂度测量撕裂强度的试验实际上主要测量撕裂增生所需的能量，主要的测量方法有裤形法和埃莱门多夫撕裂法，优选恒定半径试样的埃莱门多夫法撕裂度仪。对于消费者而言，材料的耐撕裂性能是关系到包装物是否易开封的一个主要指标。6、食品包装材料的密封性：LT-02密封试验仪及LT-03泄漏与密封强度试验仪密封性能是指包装密封的可靠性，通过该项测试可以确保整个产品包装密封的完整性，防止因产品密封性能不好，而导致泄漏、污染、变质等问题。有正压和负压两种测试方法可选用。食品的质量安全直接影响到国民健康，包装作为食品的重要组成部分，在产品出厂后的质量保护方面扮演重要角色。食品用塑料包装产品应符合《食品用包装容器工具等制品生产许可通则》及《食品用塑料包装容器工具等制品生产许可审查细则》的要求；相关企业应根据产品应用对包装各项性能进行检测和评价，以确保保持连续生产合格产品的能力。

负极材料作为锂离子电池的核心材料，对锂离子电池的能量密度、充放电性能、循环性能、生产工艺等起着至关重要的作用。负极材料的主要技术指标包括粒度、比表面积、振实密度、真密度、灰分、pH值等。其中，粒度分布作为负极材料的重要技术指标，它还影响比表面积和振实密度，从而影响锂离子电池的生产工艺和综合性能。一、粒度分布对锂离子电池性能的影响负极材料的粒度分布主要从以下几个方面影响锂离子电池的生产工艺和性能：1、粒度分布影响体积能量密度负极材料的颗粒大小应当具有合适的粒度分布，体系中的小颗粒能够填充在大颗粒的空隙中，有助于增加极片的压实密度，从而提高电池的体积能量密度。2、粒度分布影响充放电性能负极材料的颗粒越小，锂离子嵌入时所需要克服的范德华力也就越小，嵌入越容易进行，而且颗粒越小，锂离子嵌入和脱出的通道越短，越有利于快速达到充分嵌锂状态，从而具有更好的充放电性能。3、粒度分布影响循环性能实验表明，颗粒越小的石墨负极有较大的初次容量，但不可逆容量也较大；随着粒径增大，初次充放电容量降低，不可逆容量减少。同时，石墨颗粒越小，与电解液接触的比表面积越大，初次充放电过程中形成的SEI膜所消耗的电荷就越多，不可逆容量损失也就越大。因此，合理的粒度分布不仅能够提升锂离子电池的初次容量和初次效率，而且能够提升锂离子电池的循环性能。4、粒度分布影响生产工艺负极材料的粒度分布会直接影响电池的制浆和涂布工艺。在相同的体积填充份数情况下，材料的粒径越大，粒度分布越宽，浆料的黏度就越小，这有利于提高固含量，减小涂布难度。颗粒的粒径以及分布宽度对浆料黏度的影响二、负极材料对粒度的要求在负极材料相关的标准中，对材料颗粒的粒度分布提出明确的要求，具体如下：三、欧美克高性能激光粒度分析仪如何满足锂离子电池材料粒度检测要求负极材料的研发、生产及来料检验普遍采用激光粒度分析仪进行粒度检测，选择高性能的激光粒度仪是获得准确粒度分布信息的重要保证。对于一款高性能的激光粒度分析仪，往往采用合理的光学结构、高性能的光电元器件以及科学的反演模型，从而体现出良好的重复性、重现性、真实性、分辨率等测试性能。珠海欧美克仪器有限公司从1993年开始从事激光粒度分析仪的研发、生产和应用，积累了丰富的激光粒度分析仪研发、生产和应用经验。从1999年开始，欧美克激光粒度分析仪系列产品在锂离子电池研发、生产领域逐步获得行业认可。下面，从几个小案例管中窥豹，看看欧美克如何匠心智造每一款产品，又是如何站在行业应用的角度为用户提供粒度解决方案的。1、大角散射光的球面接收技术（DAS）的应用确保散射光能信息的准确获取对少量的大/小颗粒及样品各个粒径组分的准确识别，需要仪器制造商在无盲区光学设计、高精度元器件、装配工艺、算法及软件智能控制上不断优化，提高产品分辨能力。例如早先的激光粒度仪将多个光电转换元件探测通道放置在一块或两块平面上，然而傅立叶透镜的聚焦面通常呈弧形分布，平面布置的探测器很难将所有角度的散射光能信息都准确地聚焦获取。以欧美克LS-609型激光粒度分析仪为例，在散射光能探测器的设计时，将常见的失焦影响较大的多个大角探测器通道以分个独立的方式放置在与其散射角相对应的傅立叶透镜焦点位置，保证所有散射光角度的信号都是无混杂的，提高了散射光分布角度分辨能力。与此同时，各个独立的探测器有利于在探测器上布置杂散光屏蔽装置，同时也防止了散射光在不同探测器上的相互干扰，进一步降低系统的噪声，提高细微差异的分辨能力。大角散射光的球面接收技术（DAS）2、优良的测试性能准确反映出测试样品的细微差别（1）Topsizer对粉体材料的大、小颗粒具有高超的分辨能力欧美克Topsizer激光粒度分析仪测试含有少量大颗粒的石墨原材料的粒度分布图和粒度分布表如下图所示，可以看到对于体积含量在0.5%以下的极少量60-100μm的颗粒，以及体积含量在1%左右的2μm以下颗粒，均能够灵敏的检测出来其详尽的粒度分布。显示了Topsizer对粉体材料的大、小颗粒具有高超的分辨能力，对于电池产品的安全性能和容量性能有更准确的指导意义。如果对于对少量小颗粒特别关注，在软件上，甚至可以采用数量分布替代体积分布的计算方法，进一步放大小颗粒的权重，对小颗粒数量上的变化进行更易识别的测试和生产质控。但需要注意的是，对于分布较宽的样品，由于大小颗粒在尺寸上差异本身就很大，同样体积的大小颗粒的数量相差将会异常大，取样和分散测量上的少许波动会导致测试结果数量分布上较大的偏差。下图是应用欧美克Topsizer激光粒度仪对D50为0.1μm左右的超细隔膜材料氧化铝的粒度测试粒度分布图。（2）LS-609激光粒度仪具有优良的重现性下图是欧美克LS-609激光粒度仪对磷酸亚铁锂3次取样分散测试粒度分布的叠加图，及特征粒径的统计结果，显示该仪器对磷酸亚铁锂的测试拥有优良的重现性。 此外，不同使用环境还可以选配不同的进样器，分析软件还具有用户分级、权限管理、数据完整性及可追溯功能，欧美克激光粒度分析仪真正做到了性能可靠、操作简单、维护量少，是值得信赖的高性能激光粒度分析仪。参考文献【1】沈兴志，珠海欧美克仪器有限公司，高性能激光粒度分析仪在电池材料测试中的应用【2】珠海欧美克仪器有限公司，激光粒度分析仪在锂离子电池行业中的应用【3】苏玉长，刘建永，禹萍，邹启凡，中南大学材料与工程学院，粒度对石墨材料电化学性能的影响【4】旺材料锂电，锂离子电池负极材料标准最全解读【5】中国粉体网，粒度对负极材料有什么影响？

&ldquo 把脉&rdquo 极端环境下的材料性能 &mdash &mdash 中国建材检验认证集团首席科学家包亦望教授专访 　　2000℃的环境下，铁已熔成液体，有人想到变通办法，在铁表面镀一层&ldquo 膜&rdquo &mdash &mdash 可以胜任高达2000℃以上超高温氧化环境的陶瓷材料。但问题接踵而至，现有试验机的夹具和压头材料本身难以承受1500℃以上的超高温氧化极端环境，如何评价材料的可靠性?这个问题曾经难倒了我国科研人员，也包括国际同行。 　　如今，问号已经拉直。 　　1月9日，在2014年度国家科技奖励大会上，中国建筑材料科学研究总院博导、中国建材检验认证集团(CTC)首席科学家包亦望教授和他的团队凭借&ldquo 结构陶瓷典型应用条件下力学性能测试与评价关键技术及应用&rdquo 捧得国家科技进步二等奖。 包亦望在操作超高温极端环境力学测试系统 　　缺失的极端环境下材料评价方法 　　2003年，包亦望还在中科院金属所做&ldquo 百人计划&rdquo 研究，所里一位研究人员找到他，寻问有没有陶瓷复合构件界面强度的评价方法。这个问题来源于工程实践。 　　之所以找到包亦望，不仅因为他是有名的&ldquo 点子王&rdquo ，更重要的是，解决这个世界性难题已经越来越迫切。 　　结构陶瓷具有高强耐磨、抗腐蚀、耐高温等许多优异性能，因此被广泛应用于航空航天、机械、石油化工和建筑等高技术领域。 　　但陶瓷本身是脆性的，具有&ldquo 宁碎不屈&rdquo 的特点，服役中的陶瓷及构件容易发生突发性灾难事故，故又成为最不安全的材料。 　　时隔近30年，1986年的&ldquo 挑战者&rdquo 号航天飞机灾难仍被多次提及，刚起飞73秒，航天飞机发生解体，机上7名机组人员丧命。这次灾难性事故导致美国航天飞机飞行计划被冻结了长达32个月之久。最终调查发现，原因之一是陶瓷隔热瓦与母体界面脱粘后失去隔热能力，导致价值12亿美元的航天飞机被炸成碎片。 　　如果能对结构陶瓷力学性能做出准确评价，不仅可以保证构件安全可靠，还能对其失效时间做出预测。 　　但由于涂层与基体间难以剥离作为单质材料进行测试，如何评价材料的可靠性是一项国际难题。 　　包亦望告诉记者，具体来说，难题体现在四个方面：界面问题：陶瓷复合构件界面强度和不同环境下的服役安全评价；异型件：管状或环形陶瓷构件的力学性能无法参照现有标准和检测技术；陶瓷涂层：热障涂层、耐磨涂层的模量或强度无法直接测试 极端环境：超高温氧化环境下陶瓷性能评价无技术，无标准，无测试设备 构件性能预测：通过表面痕迹和接触响应非破坏性的监测和预测构件可靠性。 　　&ldquo 因为评价标准缺失，目前大多采用&lsquo 牺牲层&rsquo 的办法。&rdquo CTC研究中心副主任万德田解释，所谓&ldquo 牺牲层&rdquo ，是指本来只要10毫米的涂层，被加厚到了15&mdash 20毫米，这样虽然安全系数提高了，代价是飞行器重量也提高了，成本随之增加。 　　随着航天、航空、航海、化工、冶金等工业的快速发展，准确评价涂层材料力学性能显得越来越紧迫和重要。 　　中国工程院院士杜善义曾经说过，超高温试验是一个很复杂的技术问题，每一系统的建立难度都很大，但我国航空航天工业的发展需要建立超高温测试技术。 　　&ldquo 雕虫小技&rdquo 解决大难题　　&ldquo 方法非常简单，在外行看来可能就是雕虫小技。&rdquo 但包亦望说，这其中最难的是首先要想到捅破那一层窗户纸的方法，而这得建立在大量分析计算基础上。 　　随手翻开一本笔记本，除了看似简单的图示，就是密密麻麻的计算式。 　　&ldquo 有时候为了一个小公式，花几个月推导都是正常的。&rdquo 经过长达十多年的研究，包亦望和团队不断试验，反复采集整理数据，发明了一系列评价新技术。 　　陶瓷材料难以直接进行拉伸载荷试验，如何测得界面拉伸强度和界面剪切强度?传统的测试方法将试验样品叠加或者拼接，然后在叠加处或拼接处施力，但都无法获得界面拉伸强度。 　　&ldquo 十字交叉法&rdquo 提出，将两根矩形截面短棒以十字交叉方式粘接成测试样品，设计专用带槽夹具和圆弧形压头，分别测得界面拉伸强度和界面剪切强度。 　　这项技术适用任何固相材料之间的界面强度和疲劳性能评价，并可推广到各种高强粘接剂的强度和耐久性评价，此方法一经推广，受到国内外无机材料检测领域专家的赞赏。 　　但新课题又来了。 　　不是所有产品的样品都能加工成常规的矩形截面，而这类产品的应用范围又很广，如模拟核爆用石英玻璃管，光纤套管，火箭或导弹的尾喷管，石油化工用防腐内壁管等。 　　&ldquo 缺口环法&rdquo 能简单、方便、快捷的评价管状和环状脆性材料的基础力学性能。 　　&ldquo 无需特殊的夹具，节省了大量的试验经费和时间。&rdquo 包亦望说。 　　&ldquo 相对法&rdquo 则是通过已知或容易测量的材料参数去计算出无法直接测量的未知参数。 　　&ldquo 这就好比即使没有秤砣，只要知道一公斤白糖在杆秤的什么位置，就能称出同样质量的其他物质。&rdquo 包亦望说，这解决了陶瓷涂层的基础力学评价问题。此前涂层材料力学性能测试基本上空白，世界各国都在寻求测试技术。 　　试验证明该方法简单、准确、可靠达到事半功倍的效果，解决了热障涂层、防腐涂层和耐磨涂层等力学性能测试的空白。 　　&ldquo 局部受热同步加载法&rdquo 解决了超高温氧化环境下测试的国际难题。 　　&ldquo 痕迹法&rdquo 则有点类似于&ldquo 中医号脉&rdquo ，通过分析试验后样品残余压痕痕迹的形貌和尺寸，推测出几乎全部的材料力学性能。该方法受到国内外专家的高度赞赏，国际评审专家认为&ldquo 这项工作确实是对纳米压痕技术的一个新贡献&rdquo ，并在国际综述文献里被称为&ldquo BWZ method&rdquo (其中B指包亦望)。 　　主导制定国际标准提高话语权 　　建立方法、发明技术，包亦望和团队不满足于此，近年来一直致力于将技术转化为国家标准和国际标准。 　　&ldquo 国际标准的形成过程是一个博弈过程，体现了技术、产业乃至国家的综合影响力和话语权，是市场的竞争源头，为此国际上对标准的竞争极为激烈。&rdquo 包亦望印象深刻的是将&ldquo 相对法&rdquo 形成国际标准中的波折。 　　2007年，包亦望将发明的&ldquo 相对法&rdquo 在国际刊物发表，受到国际同行的高度认可，实验证明该方法简单、准确、可靠。此前虽然国内外有用纳米压痕技术来评价陶瓷涂层的弹性模量，但反映的仅仅是局部甚至某晶粒的性能，只对理想均匀致密材料有效，而且设备昂贵，尚不能测量涂层的强度。 　　2013年，ISO组织向全世界征求陶瓷涂层测试技术时, &ldquo 相对法&rdquo 评价技术与日本提出的类似国际标准草案形成竞争，最后交由ISO顾问Peter(皮特)先生仲裁，由于相对法具有原创性，适用范围更广泛，最后被成功立项。 　　利用自主知识产权转化成的国际、国内及行业标准，已被用于1000多家陶瓷企业和军工企业的相关产品各项力学性能检测与分析，经济效益数亿元。 　　包亦望认为，标准的社会效益意义更重大。大量性能检测方面的标准技术的制定，对于促进工程陶瓷和玻璃行业健康发展、无机非金属材料力学性能的学科发展、切实保障老百姓生命财产安全方面具有重要意义。 　　2007年，包亦望向ISO组织提交的以&ldquo 十字交叉法&rdquo 技术为基础的国际标准获得一致通过，在此前的陈述环节中，他提出的创新性、实用性受到高度关注，与会的六七个国家代表找到包亦望，反映该标准简洁明了，并找他要PPT，提出在自己的国家先用。 　　不将技术装在口袋里 　　让科技成果落地开花，而不是将技术装在口袋里。 　　有别于大多数科研工作者，包亦望不仅建立了很多创新的理论，还能将抽象的理论转化为可操作的方法与技术，并通过仪器设备这种载体来实现，反过来，自主研发的科学仪器设备又成为产生新观点的重要工具。 　　在中国建筑材料科学研究总院的实验室里，庞大的超高温极端环境力学测试系统塞满了约40平米的屋子。 　　&ldquo 该系统是国际上唯一针对陶瓷、复合材料的超高温力学性能测试仪器，温度最高可达2200℃，已经为多家合作单位进行了材料的超高温测试试验，解决了材料的超高温力学性能评价技术难题。&rdquo 万德田言语间透出自豪，他告诉记者，以近地空间用超高声速飞行器为例，该系统可为飞行器所用特种材料的服役安全和结构设计提供重要技术支撑，此外还有助于低成本选材。 　　超高温氧化耦合极端环境下，航天、航空飞行器的外围材料，如发动机和喷火管等处材料的安全性性能评价和设计至关重要。现有试验机的夹具和压头材料本身难以承受1500℃以上的超高温极端环境，这样使得材料的力学性能试验样品无法测试。该系统就是包亦望和团队运用&ldquo 局部受热同步加载法&rdquo 生产出来的。 　　包亦望教授率领他的团队不断攻克难题，从理论到技术、从实验到装置，发明了一套评价材料在极端超高温氧化环境下的力学性能测试方法与评价技术，开发了国际上首台&ldquo 材料超高温力学性能测试系统&rdquo ，并获得863计划和首批国家重大科学仪器设备开发专项的支持。 　　这些年，包亦望和团队将取得的理论成果和新方法、新技术转化为一系列有特色的仪器设备，包括常温和高温固体材料弹性模量测试仪、安全玻璃冲击失效检测仪、多功能零能耗钢化玻璃检测器、钢化玻璃表面平整度测试仪、钢化玻璃缺陷和自爆风险检测仪、硬脆材料性能检测仪、幕墙松动脱落风险测试仪等，这些仪器设备有的已经进入国内多所高校和科研机构的实验室，成为科研工作者探索科学的有力工具。

一、 概述在金属3D打印技术中，粉末材料作为“基石”，很大程度上决定了最终打印成品的质量和性能。金属3D打印技术的未来发展，也与材料本身的性能密切相关，包括材料的粒径、孔隙率、密度、流动性等。金属3D打印大多采用选择性激光烧结（SLS）与选择性激光熔化（SLM）技术，打印过程中均涉及铺粉这一关键步骤，要求形成均匀的粉层，因此需要考察金属粉末的成堆状态和流动性能，这也将影响最终烧结成件的表面粗糙度和抗拉强度等关键性能指标。二、 材料性能评价按照最新国标GB/T 39251-2020《增材制造 金属粉末性能表征方法》的要求，3D打印用金属粉末的粒径、孔隙率、有效密度、振实密度和流动性等特性都需要进行检测。因此，选择最合适的表征方法确定相关参数，并建立金属粉末原料的数据库尤为重要，可为材料研发和生产环节提供指导。金属粉末由于其固有属性，通常粒径较小、孔隙率较低、流动性较好，对表征方法的灵敏度和适用性都提出了一定的要求。本文将针对上述3D打印用金属粉末的关键参数表征技术进行介绍。1. 亚筛分法测量金属颗粒粒径测试原理：利用双压力传感器测量空气通过床层前后的压力变化，通过改变样品高度和孔隙率，同时控制一定流速通过颗粒床层，使用Kozeny-Carman方程确定特征表面积SSA和平均粒径。应用领域：符合ASTM B330-12标准，用于测量金属粉末以及相关化合物的粒径。全自动亚筛分粒径分析仪MIC SAS II（点击图片了解仪器详情）2. 压汞法计算孔隙率测试原理：在精确控制的压力下将汞压入材料的多孔结构中，通过测量不同外压下进入孔隙中汞的量，就可知道相应孔体积的大小。应用领域：孔隙率会显著减低材料的抗压强度与疲劳性能，无法满足材料的正常使用需求。压汞法可用于计算多孔材料或打印产品的总孔体积、孔径分布和孔隙率等参数。AutoPore V系列高性能全自动压汞仪（点击图片了解仪器详情）3. 气体置换法获得有效密度测试原理：使用气体置换法，常用惰性气体如氦气或氮气作为置换介质取代材料的孔隙体积，根据理想气体定律PV=nRT确定样品体积，并结合样品质量算得骨架密度，即有效密度。应用优势：气体置换法测密度比液体浸透法更准确，重复性更好；可测量材料或小型成件的有效密度。全自动气体置换法真密度仪ACCUPYC II 1345（点击图片了解仪器详情）4. 全自动振实密度分析测试原理：使用刚性球状颗粒作为替代介质，紧密裹覆在材料外表面并填充材料间隙，精确测出样品的包裹体积并算得密度。替代介质的颗粒很小，在混合过程中与样品表面紧密贴合，但不会进入样品孔隙。应用优势：与传统的振实密度相比，全自动振实密度分析仪能够更快速、更安静地获取更高重复性的精确结果；可测量材料或小型成件的振实密度。GeoPyc 1365全自动包裹密度分析仪（点击图片了解仪器详情）5. 流动性测试原理：使用独特的技术测量粉体在运动状态下流动的阻力。精密的桨叶旋转向下穿越粉体，建立精确的颗粒相互作用模式，粉体对桨叶所施加的阻力则代表了颗粒间相对运动的难易程度，即粉体的流动性能。同时集成自动化剪切盒，也能够测量密度、可压性和透气性等整体属性。应用优势：符合ASTM D7891标准，用于测量金属粉末的流动性。相比现有技术（霍尔流速计所用漏斗法）更加自动化，该技术灵敏度更高，能够精确表征批次间的微小差异，评价不同供应商和制造方法的影响以及评估原料筛分前后的差异。FT4粉体流变仪（点击图片了解仪器详情）三、 小结通过上述现代化评价手段，有助于优化3D打印用金属粉末的性能，从而实现重复利用；同时可避免因检测技术的不适用性而花费大量金钱和时间，减少成品的不合格率，帮助企业降本增效。作者：麦克默瑞提克(上海）仪器有限公司

| 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。

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）

柔性材料在温度环境下力学性能测试技术应用柔性电子器件飞速发展，它们被广泛用于医疗诊断、监测和柔性机器人等领域。柔性电子涵盖有机电子、塑料电子、生物电子、纳米电子、印刷电子等，包括RFID、柔性显示、有机电致发光(OLED)显示与照明、化学与生物传感器、柔性光伏、柔性逻辑与存储、柔性电池、可穿戴设备等多种应用。随着其快速的发展，涉及到的领域也进一步扩展，目前已经成为交叉学科中的研究热点之一。Science将有机电子技术进展列为2000年世界十大科技成果之一,美国科学家艾伦黑格、艾伦马克迪尔米德和日本科学家白川英树由于他们在导电聚合物领域的开创性工作获得2000年诺贝尔化学奖。近几年，国内清华大学、西北工业大学、南京工业大学、华中科技大学等国内著*名大学都先后建立了柔性电子技术专门研究机构，柔性电子技术已经引起了我国研究人员的高度关注与重视，柔性电子领域的研究异常火热，使得该领域的发展日新月异并取得了长足的进展。近期，复旦大学复旦大学高分子科学系教授彭慧胜领衔的研究团队，成功将显示器件的制备与织物编织过程实现融合，在高分子复合纤维交织点集成多功能微型发光器件等相关成果发表在Nature。华中科技大学吴豪教授团队联合复旦大学李卓研究员，基于负泊松比超材料结构开发出高性能柔性电子皮肤。相关成果 “Flexible Mechanical Metamaterials Enabled Electronic Skin for Real-time Detection of Unstable Grasping in Robotic Manipulation” 发表在Advanced Functional Materials上。杭州师范大学朱雨田教授团队通过简单的原位还原和溶剂浇注技术，开发了由聚乙烯醇(PVA)、 柠檬酸(CA)和银纳米粒子(AgNPs)组成的可拉伸和透明的多模态电子皮肤传感器，它具有应变、温度和湿度方面的多种传感能力。在柔性材料（柔性玻璃、柔性OLED、柔性电池、柔性电子皮肤）以及柔性电子元器件等研究过程中，在一定温度环境下的力学性能（屈服强度、延伸率、泊松比、杨氏模量）是评价柔性材料应用场景维度的一个非常重要的指标， 也是制定柔性电子制造过程工艺关键参数。一般情况下，该类测试载荷精度要求较高，且样品小，在进行屈服、强度、延伸率等力学性能测试时，在实现温度冷热环境，拉伸功能同时还需配备非接触类视觉测量类仪器，如DIC。冷热原位拉伸微观应力应变解决方案冷热原位拉伸微观应力应变测试系统主要应用于小尺度的相关的柔性材料、生物、金属、有机聚合物、纤维等各种材料科学研究，可实现温度范围-190~600℃，温控精度±0.1℃ 最*大载荷5kN。冷热原位拉伸测试系统通过实时获取材料动态载荷下，形变和温度等数据，结合DIC联用进行材料微观结构分析数据，可实现定量分析材料微观力学性质、相变行为、取向变化、裂纹萌生和扩展、材料疲劳和断裂机制、材料弯曲、高温蠕变性、分层、形成滑移面以及脱落等现象，实现各种材料性能的研究。三维数字图像相关技术（DIC）具有准确性、稳健性和易用性的特点，已被广泛应用于应变测量。但是，对于需要高放大倍数的测量样品，3D测量仍很难达到测量需求，这主要是由于3D测量缺乏具有足够景深的光学元件，无法从不同视角获取3D分析所需的两张高放大率图像。WTDIC-Micro弥补了传统设备无法进行微小物体变形测量的不足，成为一种微观尺度领域变形应变测量的有力工具。 该测试系统采用模块化设计， 核心冷热原位拉伸台采用专利技术自主设计、加工制造，开发出集成化、多功能、兼容性强、变温范围大、灵活小巧，安装快捷方便、操作简单、性能可靠的冷热原位微观应力测试系统解决方案，且性价比高。1) 应用范围广：可用于金属、无机（半导体、陶瓷）、有机（生物、高分子、纤维）、复合涂层等多个学科的材料科学研究。2) 温控技术强：三种变温模块（半导体冷热、液氮/电热冷热等）可自由更换，变温范围-190~600℃，RT~1000℃，温控精度±0.1℃，具有自主产权核心温控模块算法；3) 载荷加载功能多：可更换多种专用夹具，可实现测试样品的拉伸、挤压、疲劳测试；最*大拉伸载荷5kN，载荷精度0.2%；拉伸速率达1 -100 um/s，最*大位移50mm；4) 变温拉伸台适应性强：可适配扫描电子显微镜、光学显微镜系统、X射线衍射仪等系统；5) 软件集成度高：集成温控、拉伸测试，可进行载荷、温度、位移多种参数设置，可结合灵活的阀值进行循环负载的复杂实验，可以实时进行材料研究应力应变；6) 软件界面表现丰富：系统软件提供多种模式的材料检测模式，温度、载荷、位移阈值设置，曲线生成，数据自动采集、多种格式输出；7) 技术支持：自主研发，定制开发灵活；提供全面的解决方案和技术指导。三维显微应变测量系统 WTDIC-Micro显微应用测量系统：光学显微镜和DIC数字图像相关技术的结合，可以满足纳米级精度测量需求。 使用方法步骤 在柔性小尺寸试样测试过程中，冷热原位拉伸测试系统的使用方法及步骤如下：(1) 通过专用的小试样散斑喷涂装置，制作散斑涂层。当然，也可以通过画线等方式制作标记，视频引伸计均可支持，但制作散斑涂层后面还可以扩展到其他用途，所以我们建议处理为散斑涂层。制作完成的试样类似下图。　　小尺寸试样散斑喷涂效果 (2) 将小试样放在对应的试验机上并夹持住冷热原位拉伸测试系统加载试样测试结果（1）应变-状态曲线（2）位移-状态曲线温度波动曲线（3）数据表格计算得到的位移场(上)和应变场(下) 总结：在柔性材料研究中，高精度实时获取不同温度下的应力应变数据，是解决柔性小尺寸试样变温环境应力应变测量问题的较佳方案。文天精策仪器科技（苏州）有限公司针对小尺寸试样力学试验中的测量难题，为用户提供成套解决方案，在小试样的加载装置、夹具设计、环境控制等方面提供完整的解决方案。

近日，中国仪器仪表行业协会（简称“协会”）受中机试验装备股份有限公司委托，组织相关专家以视频会议的形式，对由中机试验装备股份有限公司完成的“3000℃保护气氛下通电加热材料力学性能测试系统”“2500℃保护气氛下辐射加热材料力学性能测试系统”2个项目进行科技成果评价。本次评价专家委员会由华东理工大学张显程院长、哈尔滨工业大学许承海教授、西北工业大学张程煜教授、西安航天动力技术研究所李耿主任、中国航天科工六院四十一所付春楠主任、航天特种材料及工艺技术研究所周金帅副总工、中国国检测试控股集团股份有限公司万德田院长共7位专家组成。张显程院长担任评价专家委员会的主任，协会副秘书长程红主持会议。中机试验装备股份有限公司试验机事业部马双伟技术副总对“3000℃保护气氛下通电加热材料力学性能测试系统”“2500℃保护气氛下辐射加热材料力学性能测试系统”2个项目进行了全面汇报。2个项目研究成果取得了多项自主知识产权，各研制出设备1台，各获得授权发明专利2件，“2500℃保护气氛下辐射加热材料力学性能测试系统”项目还发表科技报告1篇。该2个项目的成果在多家科研院所和企事业单位进行了推广应用，取得了显著的社会效益和经济效益。评价委员会专家审查了相关资料，经质询和讨论，评价专家委员会一致同意通过评价。2个项目均属国内首创，技术难度较大，成果创新性强，取得了自主知识产权，2个项目总体均达到国内领先水平。

材料在紫外线照射下的耐候性能测试方法：紫外线耐候试验机用于测试材料在紫外线照射下的耐候性能。本产品采用最佳类比阳光中ＵV段光谱的荧光紫外灯，并结合控温、供湿等装置来类比对材料造成变色、亮度、强度下降、开裂、剥落、粉化、氧化等损害的阳光（UＶ段）高温、高湿、凝露、黑暗淋雨周期等因素，同时通过紫外光与湿气之间的协同作用使得材料单一耐光能力或单一耐湿能力减弱或失效，从而广泛用于对材料耐气候性能的评价，设备具有提供最好的阳光ＵV模拟，使用维护成本低廉，易于使用，设备采用控制自动运行，试验周期自动化程度高，灯光稳定性好，试验结果重现率高等特点。 1. 准备样品：根据需要，准备测试材料的样品。通常样品应具有一定的面积和规格，并且要保证样品的表面平整。2. 设置参数：根据测试要求，设置紫外线耐候试验机的参数。包括紫外线辐照强度、温度、湿度等参数。根据材料的使用环境，合理设置参数以模拟真实环境。3. 安装样品：将准备好的样品安装到试验机的样品架上。确保样品的安装位置平整，且不与其他样品或试验室设备发生干扰。4. 开始测试：按下开始按钮，启动紫外线耐候试验机。紫外线灯管会开始照射样品，同时控制系统会对温度和湿度进行调节。5. 观察记录：在测试过程中，定期观察样品的变化。可以使用放大镜或显微镜观察样品表面的细微变化。同时，记录下测试时间、温度、湿度等相关信息。6. 结束测试：根据测试要求，当达到设定的测试时间或样品发生明显变化时，停止测试。关闭紫外线耐候试验机并拆下样品。7. 分析结果：根据测试结果，分析样品在紫外线照射下的耐候性能。可以进行表面变色、龟裂、变形、质量损失等方面的评估。以上就是紫外线耐候试验机的使用方法。使用过程中，请遵循相关的安全操作规程，并注意保护眼睛和皮肤避免紫外线辐射。

热电能源转换技术可实现电能和热能的直接相互转化，具有安静、可靠、易维护和体积小等优点，在工业余废热的回收应用、全固态制冷等方面具有重要应用前景。将热电转换技术应用于实际的主要障碍是低转换效率，能量转换效率直接取决于材料的无量纲热电优值zT。优化热电性能的一般策略是改善电输运性能和破坏热输运路径。 　　熵工程是一种有效的方法，可以调节电输运性质和晶格热导率之间的微妙平衡，从而产生诸多不寻常的传输现象。当元素种类增加引起的△S大于焓增加量时，减小的吉布斯自由能使晶体结构稳定。能量的变化表现为，合金元素溶解度极限的扩展或熵驱动的结构稳定效应。稳定的结构可以保持原子的长程排列顺序，从而保持电输运框架。由于离子质量，尺寸和键态的不匹配使晶格严重畸变，材料中存在短程无序的问题。扭曲的晶格强烈散射热传导声子，极大地降低了晶格热导率，产生低的热输运特性。 　　近日，中国科学院理化技术研究所研究人员在SnTe热电材料中，使用Ge，Pb，Sb，Mn多重元素共合金化，在结构有序和无序之间得到平衡。多尺度层次结构使简单面心立方样品获得了低于无序界限的晶格热导率(0.3 W m-1 K-1)。中熵工程还促使能带汇聚，增加了能带有效质量，从而提高了功率因子。 　　该工作展现了中熵工程在SnTe基热电材料性能调控方面的应用，为后续优化材料热电性能提供了新思路。相关成果以Fast Fabrication of SnTe via Non-Equilibrium Method and Enhanced Thermoelectric Propertied by Medium-Entropy Engineering为题发表在《材料化学杂志C》(Journal of Materials Chemistry C)上。相关研究工作得到国家自然科学基金委员会、中国科学院的资助。热电性能随温度的变化

4月27日，中国科学院兰州化学物理研究所和西北轴承股份有限公司、宁夏宝塔石化科技实业发展有限公司在银川签订合作协议联合共建&ldquo 高性能轴承强化与润滑材料联合研发中心&rdquo ，兰州化物所学术委员会主任薛群基致辞。　　 4月27日，中国科学院兰州化学物理研究所和西北轴承股份有限公司、宁夏宝塔石化科技实业发展有限公司在银川签订合作协议联合共建&ldquo 高性能轴承强化与润滑材料联合研发中心&rdquo 。　　 4月27日，中国科学院兰州化学物理研究所和西北轴承股份有限公司、宁夏宝塔石化科技实业发展有限公司在银川签订合作协议联合共建&ldquo 高性能轴承强化与润滑材料联合研发中心&rdquo ，并举行中心揭牌仪式。图为薛群基和马希荣为中心揭牌 。 　　5月4日 据中科院兰州化物所官网报道：4月27日，中国科学院兰州化学物理研究所和西北轴承股份有限公司、宁夏宝塔石化科技实业发展有限公司在银川签订合作协议联合共建&ldquo 高性能轴承强化与润滑材料联合研发中心&rdquo ，并举行中心揭牌仪式。 　　兰州化物所学术委员会主任薛群基院士、党委书记兼副所长王齐华、科研一处处长张兵、国体润滑国家重点实验室副主任王立平以及实验室相关人员出席了仪式。 　　仪式上，薛群基、王齐华、宁夏回族自治区科技厅副厅长马希荣分别致辞。薛群基指出，轴承是重大装备的基础零部件，集成了诸多设计理论和制造技术，体现了国家极端制造能力和制造水平，是国民经济和高技术领域重大设备的重要基础保障，而我国轴承企业研发的投入处于较低水平，迫切需要国内有研发实力的研究所与轴承企业联合，加强对轴承前沿技术的研发。王齐华表示，希望通过建设联合研发中心，构建三方长期密切的合作关系，从而促进轴承以及轴承润滑材料领域的科学研究，推动相关产业的发展。马希荣代表宁夏回族自治区对联合研发中心的成立表示祝贺，并希望兰州化物所通过多种渠道加强与宁夏的企业合作，促进当地经济的发展。 　　联合研发中心是在框架协议指导下共同管理和运作的技术合作联合体，其宗旨是合理配置人才资源，发挥技术优势，通过联合研发和合作项目共同开发、研究先进润滑技术、表面工程技术和新材料技术，推动我国高性能轴承产品的开发应用。中心将以轴承强化与润滑一体化表面加工技术、轴承特种润滑油脂等新材料的应用，轴承材料可靠性分析以及高技术领域用轴承固体润滑表面处理技术的相关研发为重点，并根据各方需要扩展研究领域。中心将充分利用兰州化物所和相关高等院校应用研究的最新成果和企业在中试放大以及工业生产等方面的资源，加速高性能滚动轴承相关领域科技成果的转化。 　　期间，兰州化物所和西北轴承股份有限公司还签订了轴承表面类金刚石薄膜技术的专利实施许可协议合同。根据合同，兰州化物所将所研发的类金刚石薄膜专利技术用于西北轴承股份有限公司高端轴承产品的提升，并协助西北轴承股份有限公司建立一条轴承表面类金刚石复合薄膜的中试生产线。 　　西北轴承股份有限公司创建于1965年，1996年改制上市，成为中国轴承行业第一家上市公司。经过近半个世纪的建设发展，西北轴承跨入了中国机械500强和中国轴承50强行列，是我国西部地区最大的专业化轴承生产企业，生产外径40毫米至3500毫米的九大类型滚动轴承4000多种。产品广泛应用于石油机械、冶金机械、重载汽车、工程机械、化工机械、建筑机械、风力发电及机床、电机等行业的主机配套和维修。(

【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

近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队在多电子反应电极材料研究方面取得进展，通过构建二维异质结构，克服了多电子反应存在的可逆性和动力学限制，实现了高倍率、高容量的赝电容多电子反应。电极材料的理论容量与每个氧化还原中心转移的电子数密切相关。多电子反应是指在电荷存储过程中，单个氧化还原中心经历一个以上的电子转移。多电子反应可以突破传统电池反应中单个或少于一个电子转移的瓶颈，大幅提升电极材料比容量，但多电子转移过程在热力学和动力学上的复杂性也会大幅增加，使得多电子反应面临可逆性差和动力学缓慢的巨大挑战。该工作发展了一种基于氧化石墨烯模板的二维异质结构策略。所制备的二维V2O5/石墨烯异质结构呈现超薄纳米片形貌(2.8 nm)，具有丰富的表面活性位点，并且易于释放离子嵌入/脱出时的应力/应变，促进可逆的结构转变；此外，石墨烯的复合不仅提高了材料的电子导电性，而且产生了丰富的具有内建电场的异质界面，促进了电荷转移。得益于上述形貌和结构优势，二维V2O5/石墨烯异质结构克服了钒氧化物在多电子反应中的不可逆相变和动力学限制，实现了赝电容主导的可逆多电子转移储锂反应，表现出极高的比容量(361 mAh g-1 @ 1 C)和优异的倍率性能(175 mAh g-1 @ 100 C)，优于大多数已报道的插层氧化物材料。该工作进一步通过解耦上述具有高容量和宽工作电压窗口的多电子反应，构建了以预锂化二维V2O5/石墨烯电极同时作为正负极的对称储能器件，具有优良的能量/功率性能和超长循环稳定性。该工作为开发高容量、高倍率的多电子反应电极材料提供了新策略，同时提供了一个基于多电子反应构建对称储能器件的范例。相关研究成果以Enabling rapid pseudocapacitive multi-electron reactions by heterostructure engineering of vanadium oxide for high-energy and high-power lithium storage为题发表在《能源与环境科学》(Energy & Environmental Science)上。上述研究工作得到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项(A类)、大连市高层次人才创新支持计划等项目的资助。大连化物所开发出高性能多电子反应储锂材料

航空航天等领域的高端装备在超高温/低温和复杂机械载荷等极端工况下服役，尤其是火箭防护罩、航空发动机涡轮叶片、探测器防护涂层等关键材料的弹性模量、剪切模量、泊松比等力学性能参量变化及其构件内部裂纹萌生裂纹扩展是引起高端装备最终失效的主要原因，直接影响其服役寿命和安全性。8月16日，由仪器信息网、中国仪器仪表行业协会试验仪器分会联合主办的第二届试验机与试验技术网络研讨会将召开。届时，吉林大学副教授张建海将在线分享报告，详细介绍极端高温、低温环境下材料力学性能测试装备及其力学性能测试原位检测技术的研究及其应用情况，获取极端工况下材料服役性能，为航空航天关键部件的设计制造及其服役过程提供全生命周期的技术保障。欢迎大家报名听会，在线交流。附：第二届试验机与试验技术网络研讨会 参会指南为帮助业内人士了解试验技术发展现状、掌握前沿动态、学习相关应用知识，仪器信息网携手中国仪器仪表行业协会试验仪器分会于2023年8月16日组织召开第二届“试验机与试验技术”网络研讨会，搭建产、学、研、用沟通平台，邀请领域内科研与应用专家围绕试验机行业发展、试验技术研究、试验技术应用等分享报告，欢迎大家参会。1、进入会议官方页面（https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/testingmachine2023/）进行报名。2、报名开放时间为即日起至2023年8月15日。3、报名并审核通过后，将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人：高老师（微信号：iamgaolingjuan 邮箱：gaolj@instrument.com.cn）6、赞助联系人：周老师（微信号：nulizuoxiegang 邮箱：zhouhh@instrument.com.cn）

p 　　回顾历史长河，人类文明发展的每一脚步里都刻着材料的痕迹，而材料性能测试作为人们选取材料的衡量标准，自是有着非常重要的作用。时至今日，伴随着材料学、近代物理学、微电子学、计算机技术等的飞速发展，材料测试系统无不体现着数字化、智能化的色彩。 /p p 　　但你可知道曾经的曾经，材料测试设备是什么样子的？今天，带你追溯一下材料力学性能测试的发展史。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 材料力学性能测试发展史 /strong /span /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 1638年 /strong /span 大物理学家伽利略用施加净重的方法测量木头、金属的弯曲强度，是有记录人类第一次用严谨的试验方法计算材料的力学性能。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/87623ddd-7584-4f85-b03c-53f586fced7e.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 伽利略弯曲测试装置 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 1729年 /strong /span Musschenbroek发明第一台材料试验机，它是根据杠杆原理制成的，形状很像一台大秤。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/4b3400ae-4363-4977-bcbf-71733ea3400f.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 第一台材料试验机 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 1856年 /strong /span Fairbairn发明第一台高温力学性能测试装置。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/ea9d6b4f-f740-45d0-bee7-2ace88f98638.jpg" title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 第一台高温力学性能测试装置 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 1880年 /strong /span ，英国生产出杠杆重锤式材料试验机，其原理也就是采用砝码加载的形式。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/0aa6e074-69c5-43fe-8deb-01bd5f3bf137.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 19世纪80年代力学试验机 /strong /p p 　　早期瑞士AMSLER公司制造的液压拉力万能材料试验机结构非常简单，框架结构内有一对拉力夹持钳口，利用液压油缸人力加载，压力表显示试验力读数，至今这种试验机仍在生产和使用。　 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/3e783b68-242c-476b-b13a-c1a28b12efc8.jpg" title=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 早期油压试验机 /strong /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 1908年 /span /strong 又生产出螺母、螺杆加载的万能试验机，这个也就是现在电子万能试验机的雏形。在这些试验机上可进行拉伸、压缩、弯曲、剪切等试验。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/f9c24c41-ce6b-48e5-8301-c91b62c46f09.jpg" title=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 第1台位移闭环控制电子万能材料试验机 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 1943年， /strong /span 由英斯特朗研制出第1台位移闭环控制电子万能材料试验机。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/44fb55ec-c2b7-48a2-8d15-4517e5da383d.jpg" title=" 7.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 第一代万能材料试验机的实时记录和数据输出装置 /strong /span /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 20世纪50年代 /strong /span ，出现了电子式材料试验机，由于它具有许多优点，颇受人们重视。到现在，电子计算机技术已成熟地应用到万能材料试验机中，也是我们现在最常见的材料力学试验机。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/dc7c8536-400b-4a58-ad91-d1ac622a0bd5.jpg" title=" 8.png" / /p p style=" text-align: center " strong 液压和电子机械融合的试验装置 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/50c0d3d3-44ad-471d-9bb2-fc383fe97b72.jpg" title=" 9.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 电子万能材料试验机(附台式PC端) /strong /p p 　　这个万能材料试验机设备应该大家都最熟悉的了，是目前应用最普遍的力学性能测试仪器。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 426px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/b018da3a-7e73-44e0-936b-5050064723f9.jpg" title=" 10.jpg" height=" 426" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 600" / /p p style=" text-align: center " strong 电子万能材料试验机 /strong /p p 　　到了物联网飞速发展的大数据时代，智能设备已渗透到我们生活的每个角落。以智能制造为核心的工业4.0革命引领的材料力学性能测试又是什么样的呢?他应该是这个样子的~~ /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " NO 1 触控测试 /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/ff0c43b4-edbe-4784-b70e-5f561cb081a7.jpg" title=" 1.gif" / /p p 　　触控测试系统替代传统的台式PC端，提供高效、便捷的测试环境。 /p p 　　同时，全触摸环境为软件开发人员提供模块化、可扩展和易于改进的空间，使得开发人员能够更进一步改善使用者的用户界面。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " NO 2 人机协同，便利操作 /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/9dd54f53-9533-47b2-a19f-5c1db82d3c74.jpg" title=" 2.gif" / /p p 　　即工业4.0时代的符合工位人体工程学。测试系统现可通过操作员控制面板操作，并可非常便捷地安装在测试机架的一侧，采用全面人机工程学设计，大幅提升测试效率。 /p p 　　让整个测试操作更加高效、便捷。软件工作流程设定更加人性化，减少重复操作引起的效率低下 工作场所的布局更加合理，以最小化重复性和疲劳性操作带来的损害，工作体验变得愉悦。 /p p style=" text-align: left " 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " NO 3 互联网连接平台 /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/4d025ea5-ce81-49c7-9664-fb68444aa1c2.jpg" title=" 3.gif" / /p p style=" text-align: left " 　　遇到问题时，用户可以直接通过用户界面安全地向技术支持人员提出问题。创新型的技术支持平台帮助用户以最快的速度恢复测试。 /p p 　　同时，智能链接平台还帮助用户跟踪系统标定和软件版本。设置新验证或更新为最新版软件只需轻触屏幕进行操作即可。 /p p 　　总之，随着制造业向数字化、网络化和智能化转型，材料测试系统不断以用户体验为中重心进行更新迭代。畅想未来，材料人的测试之旅也将变成不可思议的愉悦的体验。 /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=F67D6741D0B19ED99C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p & nbsp & nbsp & nbsp i (本文转自于新材料在线公众微信) /i br/ /p

研究背景近年来，随着我国工业自动化进程的不断加快，热熔胶由于具有环保、固化速度快等特点，其发展取得显著成效。与此同时，高装饰包装材料的应用不断扩大，对热熔胶的粘接性能提出了新的挑战。卷烟工业中对烟支的“软包硬化”包装材料便是其中之一。烟支包装材料的正面和背面均为光滑平面，使用EVA或聚烯烃热熔胶对其进行粘接，经常出现开胶、粘接不牢等问题。 为了扩大EVA热熔胶的应用范围，提高其在难粘材料上的应用，本文采用OWRK法测定热熔胶及其原料、烟用包装材料在常温下的表面能，初步讨论烟用包装材料的表面能，热熔胶原料表面能与热熔胶表面能的关系，最后结合粘接力学数据，讨论材料表面能与粘接性能的关系。 实验方法仪器：Drop Shape Analyzer-DSA25接触角测量仪，德国KRÜSS有限公司方法：将热熔胶或原料分别放在隔离纸上，放入烘箱中30min（150℃）后取出，室温冷却至少2h，选择表面平整处，裁剪成2 cm × 1cm 样品，备用。将上述样品放在DSA25平台上，使用去离子水和二碘甲烷两种液测定接触角，然后进行表面能及分量的计算。 file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/ksohtml10020/wps961.jpg 结果与讨论1.包装材料包装材料的接触角、表面能及其分量见表1。表1 烟用包装材料数据表 烟用包装材料在生产过程中，其表面处理工艺有一定的不同，纸箱表面的瓦楞纸需要加入大量的疏水剂和施胶剂（如疏水性淀粉胶等），为提高强度防止吸水后变软，所以其与水的接触角大于90°，实测在103.5°，二碘甲烷则体现完全润湿，无法测定其接触角。 普通条盒纸和软包硬化纸均是以白卡纸为基材，具有一定的强度，表面进行不同处理更加考虑其外观性及手感。普通条盒纸的正反面与水的接触角远低于软包硬化纸，同时，前者正面与二碘甲烷的接触角同样低于后者正面的。前者正面的表面能及其分量均高于后者正面，条盒白卡纸正面表面能44.7mN/m，软包硬化纸正面31.5mN/m。因此，普通条盒纸为易粘接材料，而软包硬化材料属于难粘接材料。 2.烟用热熔胶主要原料烟用热熔胶主要原料的接触角、表面能及其分量见表2。表2 烟用热熔胶主要原料数据表 增粘树脂的表面能在42.0 ~61.4mN/m，属于高表面能材料，用于提高热熔胶的粘接性。由表2可知，1#~4#原料为烟用热熔胶主体树脂，均为乙烯的共聚物。值得注意的是，在相同条件下，低醋酸乙烯含量的聚醋酸乙烯与乙烯共聚树脂对纤维类基材的粘接性要优于高醋酸乙烯含量。

2021年10月30日，科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技与中国分析测试协会高校分析测试分会合作，首次冠名设立的“赛默飞高校分析测试优秀青年人才奖”在线揭晓获奖名单。作为微纳结构分析室负责人和重庆大学分析测试中心的助理研究员，张斌博士凭借优秀的技术成果荣获赛默飞高校分析测试优秀青年人才奖二等奖。对此，仪器信息网走进重庆大学分析测试中心并特别视频采访了张斌。电子显微镜发明于上世纪30年代，距今已90年，电子显微镜有两大特点：第一是超强的空间分辨能力，可以达到纳米甚至原子尺度；第二个是强大的分析能力，可以分析一些化学成分、电子结构等。张斌从研究生起便开始了电子显微学的研究，主要从事相变存储材料、热电材料等功能材料的微结构研究。在此基础上，为了解决一些问题，投身开发一些新的显微学分析方法。这一路走来，丰富的研究经历奠定了他今后在电子显微学的研究方向：电子显微学方法的开发和应用，以及材料微结构与性能关系的解析。当谈及这次的获奖技术成果“基于透射电子显微分析的材料微结构定性/定量研究”时，张斌谦虚地表示，“获奖核心技术不能说是太好的一些成果，就是有一点点小的进步而已。”其中，图像分析、数据处理分析的技术最早被用于相变存储材料微结构研究中空位分布的解析，其主要利用图像上点阵的位置和强度来描绘空位可能的占据以及定量化的动态演变过程。去年张斌团队将这套方法加以改进，首次应用在原子尺度的构型解析实践上，并取得突破。另一个核心技术成果经典案例就是制样，在做显微学分析时，观测100纳米及以上的Cu5FeS4颗粒存在尺度太大的问题，通过超薄切片和引入酸刻蚀腐蚀等方法，张斌团队将其内部结构解析得更加清楚。正是通过这种制样方法，张斌团队发现了二十面体、五次孪晶结构和独到的核壳结构等一系列丰富的结构信息，对热电材料的性能提升带来很大帮助。科研技术的发展离不开仪器技术的发展。张斌表示，这些成果的取得离不开球差校正技术的突破和发展，因为大部分实验图像来源于赛默飞的球差校正电镜，所有的图像分析都是基于球差校正获得的HAADF图像，正是有了这些清晰的照片和先进的技术，才能获得更多的实验结果。采访最后，张斌向我们展示了他的“收藏品”——上万片承载研究观察样品的小铜环。这里的每一片铜环都代表着一个人一次研究的样品，张斌从电镜装好的那一天就开始把这些铜环收集到玻璃皿中，近4年的积累，如今铜环数量已达上万片。关于重庆大学分析测试中心重庆大学分析测试中心，于2014年正式挂牌成立，是面向学校和社会开放的校级仪器共享机构和学科交叉融合平台。2018年3月通过国家级实验资质认定，具备为社会提供公正、科学、准确数据的条件和资格，成为可提供具有法律效力检验检测报告的第三方检测基地。中心遵从源于需求、重在统筹、共建共享、优化资源、科学管理、高效运行的建设原则，致力于为校内科研工作的顺利开展提供高水平测试服务，同时也为重庆市高校、企业及科研院所自主创新能力的提升提供服务与支持。

近日，973计划“高性能声功能材料研究及其在高端超声换能器中的集成”项目启动会在哈尔滨召开，科技部基础研究司、973计划咨询组专家、项目组成员等30余人参加了会议。 　　在会上，项目首席科学家曹文武教授报告了项目研究方案及工作思路，各课题负责人汇报了工作计划安排，与会专家进行了研讨并提出了建议性意见。我国超声设备产业规模庞大但整体技术水平较低，高端产品被发达国家垄断，根本原因是超声换能器这一核心部件与国外差距较大，成为制约我国超声探测设备产业发展的颈瓶。该项目针对医疗诊断、工业无损检测和水下通讯等国家重大需求，研究弛豫铁电单晶巨压电性的影响因素、大尺寸弛豫铁电单晶制备的调控机制、超声复合材料中的宽频带声传输和吸收机理，以及三类不同声功能材料集成的结构协调增益研究，将为推动我国高端超声探测系统的发展奠定科学基础。

p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/eefe34f4-d5d3-47f0-939e-bd1ca31d5a25.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图片来源于网络 /strong /p p 　　高性能分离膜是国家节能减排和环境保护的重要基础材料，是新材料领域重要的发展方向之一。高性能分离膜作为新型高效分离技术的核心材料，在过程工业、能源环境等领域具有的良好的应用前景。“十二五”期间，在863计划新材料技术领域，支持了 “高性能分离膜材料的规模化关键技术(一期)”重大项目。近日，863新材料技术领域办公室在北京组织专家对该重大项目进行了验收。 /p p 　　该项目突破了反渗透膜、纳滤膜、膜生物反应器膜和水质净化膜等膜材料的规模化制备技术并建成了生产线，在海水淡化、污水处理等领域实现了示范应用 突破了陶瓷纳滤膜、疏水性渗透汽化膜、酸碱回收膜等关键技术并建成规模化生产线，在油气分离、酸碱回收等领域取得了应用 攻克了金属微孔膜、纯质碳化硅膜、二氧化碳分离膜、复合钯膜等膜材料规模化制备及应用技术并建成了示范生产线，并在高温气体分离等方面取得示范应用。通过该项目的实施，突破了高性能水处理膜、特种分离膜材料、气体分离膜规模化制备的技术难点，奠定了高性能膜材料制备、应用的技术基础，整合了国内高性能分离膜材料研究的优势力量，推动了该领域自主核心技术的研发和应用。 /p p 　　“十三五”期间，为进一步推动我国材料领域科技创新和产业化发展，科技部制定了《“十三五”材料领域科技创新专项规划》，在新型功能与智能材料方向规划了高性能分离膜技术，重点研究高性能海水淡化反渗透膜、水处理膜、特种分离膜、中高温气体分离净化膜、离子交换膜等材料及其规模化生产、工程化应用技术与成套装备，制膜原材料的国产化和膜组器技术，旨在攻克高性能分离膜方向的基础科学问题以及产业化、应用集成关键技术和高效成套装备技术。 /p p & nbsp /p

p style=" line-height: 150%" span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px " 回顾历史长河，人类文明发展的每一脚步里都刻着材料的痕迹，而材料性能测试作为人们选取材料的衡量标准，自是有着非常重要的作用。时至今日，伴随着材料学、近代物理学、微电子学、计算机技术等的飞速发展，材料测试系统无不体现着数字化、智能化的色彩。 /span /p p style=" line-height: 150%" span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px " 但你可知道曾经的曾经，材料测试设备是什么样子的？ /span /p p style=" line-height: 150%" span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px " br/ /span /p p style=" line-height: 150% text-align: center " span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px " strong 材料力学性能测试发展史 /strong /span /p p span style=" font-size: 16px " strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " 1638年 /span /strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " ，大物理学家伽利略用施加净重的方法测量木头、金属的弯曲强度，是有记录人类第一次用严谨的试验方法计算材料的力学性能。 /span /span /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/b5602c6b-3550-41ce-8f46-025dd6e175d3.jpg" title=" 伽利略弯曲测试装置" / /p p br/ /p p style=" line-height:150%" span style=" font-size: 16px " strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif background: white " 1729年 /span /strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif background: white " ，Musschenbroek发明第一台材料试验机，它是根据杠杆原理制成的，形状很像一台大秤。 /span /span /p p style=" text-align:center" span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/347f93f6-3163-4621-b055-7ec1378624b3.jpg" title=" 第一台材料试验机" / /span /p p style=" line-height: 150% " br/ /p p style=" line-height:150%" span style=" font-size: 16px " strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif background: white " 1856年 /span /strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif background: white " ，Fairbairn发明第一台高温力学性能测试装置。 /span /span /p p style=" text-align:center" span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/d46bc5af-a4f0-45c1-87e2-157d5a9a1619.jpg" title=" 第一台高温力学性能测试装置" / /span /p p span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " br/ /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-size: 16px " span style=" font-size: 14px line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif background: white " /span strong span style=" font-size: 16px font-family: 微软雅黑, sans-serif background: white " 1880年 /span /strong span style=" font-size: 16px font-family: 微软雅黑, sans-serif background: white " ，英国生产出杠杆重锤式材料试验机，其原理也就是采用砝码加载的形式。 /span /span /p p style=" text-align:center" span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/56bf5cac-1235-451e-b1a8-aee06ad081f7.jpg" title=" 19世纪80年代力学试验机" / /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " br/ /span /p p span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " 早期瑞士AMSLER公司制造的液压拉力万能材料试验机结构非常简单，框架结构内有一对拉力夹持钳口，利用液压油缸人力加载，压力表显示试验力读数，至今这种试验机仍在生产和使用。 /span /p p style=" text-align:center" span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/fae3e1a0-3cef-437f-b9f3-2d2e0e446c1c.jpg" title=" 早期油压试验机" / /span /p p span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " br/ /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " /span /p p style=" line-height:150%" span style=" font-size: 16px " strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " 1908年 /span /strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " ，又生产出螺母、螺杆加载的万能试验机，这个也就是现在电子万能试验机的雏形。在这些试验机上可进行拉伸、压缩、弯曲、剪切等试验。 /span /span /p p style=" text-align:center" span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/2a9eb2d7-ed6b-4f8b-8e24-3a375a07175b.jpg" title=" 第1台位移闭环控制电子万能材料试验机" / /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " br/ /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-size: 16px " strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " 1943年 /span /strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " ，由英斯特朗研制出第1台位移闭环控制电子万能材料试验机。 /span /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " /span /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/21ba5e84-e8c3-4fe8-ba1d-61b1231830c1.jpg" title=" 第一代万能材料试验机的实时记录和数据输出装置" / /p p br/ /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-size: 16px " strong span style=" font-size: 14px line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " 20世纪50年代 /span /strong span style=" font-size: 14px line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " ， span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px " 出现了电子式材料试验机，由于它具有许多优点，颇受人们重视。到现在，电子计算机技术已成熟地应用到万能材料试验机中，也是我们现在最常见的材料力学试验机。 /span /span /span /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/8684b9af-e6c5-44ed-a1a6-a6da8cc6fd94.jpg" title=" 液压和电子机械融合的试验装置" / /p p br/ /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " /span /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/92dbbc00-cc71-4444-ab91-82eff4176166.jpg" title=" 电子万能材料试验机（附台式PC端）" / /p p br/ /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " 这个万能材料试验机设备应该大家都最熟悉的了，是目前应用最普遍的力学性能测试仪器。 /span /p p style=" text-align:center" span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/f140b33d-d5f0-4fb9-8179-a845e42891b5.jpg" title=" 电子万能材料试验机" style=" width: 623px height: 476px " height=" 476" width=" 623" / /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif line-height: 150% font-size: 16px background-color: white " br/ /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif line-height: 150% font-size: 16px background-color: white " 到了物联网飞速发展的大数据时代，智能设备已渗透到我们生活的每个角落。以智能制造为核心的工业4.0革命引领的材料力学性能测试又是什么样的呢？他应该是这个样子的~~ br/ /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " br/ /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " /span /p p style=" line-height:150%" span style=" font-size: 16px " strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " NO 1 & nbsp 触控测试 /span /strong strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " /span /strong /span /p p style=" text-align:center" span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/0fae052a-4a46-453e-8578-258e10695dbd.jpg" title=" 触控测试系统" / /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " /span /p p style=" line-height:150%" span style=" font-size: 16px " span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " 触控测试系统替代传统的台式PC端，提供高效、便捷的测试环境。 /span span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif " 同时，全触摸环境为软件开发人员提供模块化、可扩展和易于改进的空间，使得开发人员能够更进一步改善使用者的用户界面。 /span /span /p p style=" line-height:150%" span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px " br/ /span /p p style=" line-height:150%" span style=" font-size: 16px " strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " NO 2 人机协同，便利操作 /span /strong strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " /span /strong /span /p p style=" line-height:150%" span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px " /span /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/6be4aff1-4824-4fbe-b088-cb75bae5281d.jpg" title=" 人机协作" / /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif line-height: 150% font-size: 16px " 即工业4.0时代的符合工位人体工学。测试系统现可通过操作员控制面板操作，并可非常便捷地安装在测试机架的一侧，采用全面人机工程学设计，大幅提升测试效率。 /span /p p style=" line-height:150%" span style=" font-size: 16px " span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " & nbsp /span span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif line-height: 150% " 让整个测试操作更加高效、便捷。软件工作流程设定更加人性化，减少重复操作引起的效率低下；工作场所的布局更加合理，以最小化重复性和疲劳性操作带来的损害，工作体验变得愉悦。 /span /span /p p style=" line-height:150%" span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif line-height: 150% font-size: 16px " br/ /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-size: 16px " strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " NO 3 互联网连接平台 /span /strong strong span style=" line-height: 150% font-family: 微软雅黑, sans-serif " /span /strong /span /p p style=" line-height: 150% " span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 16px background: white " /span /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/dda771f6-e866-4038-ab35-00ede341dfdd.jpg" title=" Instron Connect" / /p p span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif line-height: 150% font-size: 16px " 遇到问题时，用户可以直接通过用户界面安全地向技术支持人员提出问题。智能型的技术支持平台帮助用户以最快的速度恢复测试。 /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif line-height: 150% font-size: 16px " 同时，智能链接平台还帮助用户跟踪系统标定和软件版本。设置新验证或更新为最新版软件只需轻触屏幕进行操作即可。 /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif line-height: 150% font-size: 16px " & nbsp /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif line-height: 150% font-size: 16px " 总之，随着制造业向数字化、网络化和智能化转型，材料测试系统不断以用户体验为中重心进行更新迭代。畅想未来，材料人的测试之旅也将变成不可思议的愉悦的体验。 /span /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=F67D6741D0B19ED99C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p style=" text-align: left " span style=" font-size: 16px " i span style=" font-family: 微软雅黑, sans-serif font-size: 14px line-height: 24px " 注：本文转自于新材料在线官方微信公众号。 /span /i /span /p

高性能金属材料将促进未来装备制造、航空航天、汽车工业、新能源、石油化工、国防安全等战略性支柱行业的发展。越来越多的材料研发和质量管理工作者对原材料及成品的性能提出了更高的要求。在对高性能金属材料进行力学性能测试时，最重要的其实是基于对测试标准的正确理解，从而得出的试验数据才最能真实有效的反映材料本身的性能是否达到要求。 2016年7月，国际标准委员会对金属材料测试标准 ISO 6892-1进行了更新。 10月，英斯特朗针对此项测试标准的更新，分别在徐州质检国家网架及钢结构产品质量监督检验中心和武汉理工大学理学院举办高性能金属材料测试应用专题研讨会。会议特邀来自美国英斯特朗全球金属材料测试应用经理，同时也是ISO标准委员会成员的Matthew Spiret 先生，针对 ISO 6892-1:2016中的方法A1和A2进行了深度解析，并对执行该标准时可能遇到的挑战给出了相对应的解决方案。另外，两场会议除了由Matthew Spiret现场主讲外，我们也特别邀请了来自中国科学院金属研究所副研究员姚戈先生、武汉理工大学刘记立老师以及武汉大学尹颢老师，在会上分享了他们在金属材料断裂疲劳测试、形状记忆合金等领域的研究成果及测试应用方面的丰富经验。 来自徐州卡特彼勒、歌博铸造、霍斯利机械、罗特艾德、中国矿业大学、徐州矿业集团、徐工集团研究院、武汉大学、武汉理工大学、华中科技大学、东风商用车、康明斯、神龙汽车、武汉锅炉、武汉钢铁等与金属测试密切相关的客户出席了研讨会，并在现场进行了充分的交流探讨，对ISO标准更新的内容有了更加全面深入的理解。

7月30日，科技日报记者从中国科学院兰州化学物理研究所了解到，该所固体润滑国家重点实验室高温摩擦学课题组在新型润滑耐磨损高熵/中熵合金设计制备和性能调控等方面进行了系统研究，取得了系列进展。给出一种构筑多级纳米异质结构和成分波动特征来实现合金低磨损的新方法，相关研究成果近日发表于综合性学术期刊《研究》。新型高熵/中熵合金具有诸多新奇特性，为设计制备高性能金属基润滑耐磨损材料提供了新启发，是目前材料学和摩擦学研究的热点和前沿。在解决高温润滑与磨损方面具有重要应用价值传统合金往往是由一种或两种主要金属元素构成，其他合金化元素的比例相对很低。高熵/中熵合金是近年来发展起来的有别于传统合金的新型合金。高熵合金和中熵合金是由多种主要金属元素构成的合金，二者只是在主要金属元素的种类和数量上有差异。一般而言，高熵合金包含5个或5个以上等原子比的金属元素，而中熵合金则包含3个金属元素。高熵/中熵合金展现出许多优异的力学和物理性能。“高熵/中熵合金有几个明显的特点，主要包括组织结构表现出复杂异质性、成分表现出多组元特征，具有‘质剂不分’的浓缩固溶体结构、晶体结构表现出连续畸变性。”中国科学院兰州化学物理研究所研究员程军介绍，基于其独特的异质结构、成分波动、多级纳米析出相等微观组织结构和多组元特征，高熵/中熵合金展现出卓越的强度—塑性组合、高温结构稳定性、摩擦界面自保护、高温抗氧化等新奇特性。与传统合金相比，高熵/中熵合金具有非常广阔的成分调控空间，通过对高熵/中熵合金中的元素进行替换或增减，能获得一些具有特殊性能的微观组织结构和异质相，为设计制备高性能金属基润滑耐磨损材料提供了新思路。程军告诉记者，针对高熵/中熵合金体系开展润滑耐磨损成分设计，采用熔炼、粉末冶金或喷涂等工艺即可制备出具有润滑与耐磨损性能的高熵/中熵合金材料。“这类新型材料在解决航空航天、轨道交通、核能等领域高端装备运动与传动部件的高温润滑与磨损难题方面具有重要的应用价值和应用前景。”程军介绍。强度、塑性、热稳定性和耐磨性优于传统合金中低温下，金属材料摩擦表界面会发生严重的弹塑性变形、局部断裂和磨粒磨损，而高温下则会发生材料黏着、软化变形和氧化磨损，这些因素导致金属材料在宽温度范围内表现出严重的摩擦磨损。针对上述问题，晶粒细化和复合润滑相/抗磨相是目前提高金属材料耐磨损性能的主要手段。“但是，这两类方法通常会引发新的问题，如当晶粒细化至纳米尺度时，可能会在摩擦过程中引发严重的纳米晶不均匀塑性变形，增加磨损；复合润滑相/抗磨相和基体相之间的错配界面可能会使摩擦界面在磨损过程中发生脆性断裂。”程军说。研究表明，如果在摩擦副界面之间引入一个能够逐级释放摩擦应力的界面层，可极大减小摩擦过程中不均匀塑性变形和界面错配导致的磨损问题。然而，这种特殊的界面层难以通过常规的制备或加工手段获得。基于这个问题，研究人员考虑是否可通过调控合金的成分和结构设计制备一种新型金属材料，使其能在中低温摩擦过程中原位形成逐级释放应力的梯度界面耐磨层，高温摩擦过程中形成耐磨损釉质层，从而在宽温度范围内保持稳定的低磨损性能。高熵/中熵合金独特的浓缩固溶体结构使其表现出优于传统合金的强度、塑性、热稳定性和耐磨性等性能。因此，研究人员以镍元素为溶剂，引入等摩尔比的铝、铌、钛和钒4种元素作为合金化元素，通过将合金化浓度从25 at.%（原子百分数）提高至50 at.%，制备了一种具有纳米分级结构和成分波动特征的新型镍铝铌钛钒中熵合金。为了使溶质元素之间形成高混合熵的过饱和固溶体结构，元素粉末需经历32小时的机械合金化过程，形成面心立方结构和体心立方结构的混合固溶体粉末。研究人员通过放电等离子烧结使粉末在1050℃发生异质相分离，并在冷却后固结成型，最终形成高体积分数的纳米耦合晶粒相和分级纳米沉淀相，其呈现纳米分级结构和成分波动特征。纳米分级结构异质相的形成将使合金可在磨损诱导的变形过程中沿深度方向原位形成梯度界面层，选用高浓度的易氧化的铝和铌会促进合金在高温摩擦过程中快速形成保护性氧化釉质层。此外，高浓度的钛可显著提升合金体系的晶格畸变效应，从而提高摩擦界面层的屈服强度。“与传统合金相比，该合金的结构由分级纳米耦合晶粒组成，表现出纳米尺度的成分波动特征，这种独特的异质性结构使合金在室温至800℃宽温度范围内的磨损过程中自发激活自适应摩擦界面保护行为，形成耐磨损纳米梯度摩擦层或釉质层。该材料作为高温抗磨材料具有重要的应用价值。”程军说。他认为该合金成分可调、可采用热压、喷涂等多种工艺固化成型，有望实现产业化应用。

9月16日，通用高分子材料高性能化协同创新中心在复旦大学揭牌成立。据悉，该协同创新中心将下设理事会，实行首席科学家负责制，中科院院士杨玉良担任中心首席科学家。 　　据介绍，高分子材料在国民经济和社会可持续发展中占有重要地位。由复旦大学、中石化北京化工研究院和上海石化共同组建的通用高分子材料高性能化协同创新中心，将以解决大品种通用高分子、高性能碳纤维等若干国家重大需求为总体目标，通过高校与工业研究院、大型企业的强强联合，创造产学研用合作共赢的无缝衔接新模式，建成代表我国通用高分子材料领域科学研究、产业开发和人才培养水平与能力的研发高地。同时，协同创新中心将在科技创新、人才培养和体制机制建设等方面加强改革与创新。 　　据悉，从1999年起，杨玉良团队与中石化北京化工研究院和上海石化一起，承担了关系国计民生的通用高分子材料和具有国家战略意义的碳纤维材料的研究，在国家科技部重大科技项目“通用高分子材料”及“高性能碳纤维”项目的支持和牵引下，为解决企业产业化中的实际问题作出了突出贡献。 　　他们研发的双轴拉伸聚丙烯已完全替代进口产品并开始出口，彻底改变了基本依赖进口的被动局面 在高性能碳纤维研究与产业化生产方面，2010年3月，3000吨/年硫氰酸钠法原丝工艺软件包和1500吨/年碳纤维整体工艺开发通过中石化鉴定并开工建设，总投资8.4亿元，项目一期已于2012年3月第一次打通全流程，预计于2013年年底全部完工。 　　复旦大学副校长金力希望，该中心能建成校企协同创新的典范，从而带动复旦协同创新体制机制的改革和创新能力的提升，加快建设世界一流大学的步伐。

聚焦科技前沿，展示尖端技术。2024年9月2日-4日，“2024中国国际复合材料工业展览会”在上海国家会展中心隆重举行。作为材料力学性能测试的领航者，万测公司携最新产品及材料力学性能测试解决方案于6.6万平米的展览空间中，与全球810家参展企业同台竞技，共绘蓝图。本次展会汇集了来自世界各地的复合材料专家、制造商和创新者，集中展示了复合材料领域的新技术、新产品和解决方案。万测作为一家集研发、制造、销售与服务于一体的国家高新技术企业，致力于为客户提供专业、精准、可靠的力学性能测试解决方案。此次参展，万测带来了由公司自主研发、处于行业领先水准的微机控制电子万能试验机、电液伺服疲劳试验机、复合材料落锤冲击试验机等产品及全套复合材料力学性能测试解决方案。展会现场，万测展区人头攒动，来自全球各地的专家学者、企业代表纷至沓来。现场工作人员通过产品演示、技术讲解等形式，全面展示了万测在材料力学性能测试领域的深厚积累与最新成就，还与参观嘉宾就行业发展趋势、技术创新方向、市场需求变化等议题展开了深入探讨与广泛交流。面对复合材料发展的广阔前景与无限可能，万测将继续秉承“打造成为全球试验机领导品牌”的愿景，致力于为全球客户提供更加先进、高效、可靠的力学性能测试解决方案，共同推动复合材料科技不断先向前发展。我们相信，通过不懈努力，万测将携手全球合作伙伴，共同开创材料力学性能测试的新篇章。

科技部关于印发高性能膜材料科技发展“十二五”专项规划的通知 　　国科发高【2012】895号 　　各省、自治区、直辖市、计划单列市科技厅(委、局)，新疆生产建设兵团科技局，各有关单位： 　　为进一步贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》和《国家“十二五”科学和技术发展规划》，推动高性能膜材料技术和产业发展，我部组织编制了《高性能膜材料科技发展“十二五”专项规划》。现印发你们，请结合本地区、本行业实际情况认真贯彻落实。 　　附件：高性能膜材料科技发展“十二五”专项规划.pdf 　　科技部 　　2012年8月21日

航天材料恒温恒湿性能测试方法双开门步入式试验箱：目的：材料恒温恒湿测试的目的是通过控制环境温度和湿度，使材料外于恒定的条件下进行测试。常用的方法是利用恒温恒湿测试箱，该箱内设有温湿度控制系统，能够精确地调节和维持箱内的温度和湿度。试验方法：1.准备工作:确定测试要求和目的，选择合适的材料样品，并清洁样品表面。2.设置测试条件:根据测试要求，确定所需的恒温恒湿条件，包括温度范围、湿度范围和测试时间等参数。3.样品安装:将样品放置在恒温恒湿测试箱内，并确保样品与箱内空气充分接触4.温湿度控制:根据测试要求，设置恒温恒湿测试箱的温度和湿度控制参数，启动控制系统5.测试过程:监测和记录样品在恒温恒湿条件下的性能变化，包括物理性能、化学性能等6.结果分析:根据测试数据，对样品的性能变化进行分析和评估，并与预期性能进行比较7.结束测试:测试完成后，关闭恒温恒湿测试箱，注意事项1.样品选择:应根据实际应用环境选择合适的材料样品，确保测试结果具有代表性.2.温湿度控制:恒温恒湿测试箱的温湿度控制系统应具有稳定性和精度，以确保测试结果的准确性3.样品安装:样品应放置在测试箱内的合适位置，并保证与空气充分接触，避免局部温度和湿度差异。4.数据记录:应及时准确地记录测试过程中的温湿度变化、样品性能变化等数据，以便后续分析和评估。5.结果分析:对测试结果进行科学合理的分析，避免主观臆断和片面评价非散热试验样品和散热试验样品：条件试验期间试验样品温度达到稳定后，在自由空气条件下测量时，试验样品表面上最热点温度高于周围大气温度5度以上，认为是散热的，反之则为非散热试验样品，所有贮存试验及试验期间不通电或不加负载的，试验样品均为非散热试验样品，试验采用低温试验方法；散热试验样品和有无强迫空气试验：恒温恒湿试验箱行业内保证均匀度的波动的方法都是采用风循环模式，由电机带动风机产生风循环从而形成风速流向，无强迫空气循环的试验是模拟自由空气条件影响的一种试验，较适用于散热试验样品的测试，有强迫空气循环的试验是当不采用强迫空气循环就难于或不能保证规定的试验条件时，可用有强迫空气，用于试验箱大到可不用强迫空气循环也能满足试验要求，但在箱内不用强迫空气循环就不能保持规定的低温时，恒温恒湿试验箱的制冷或加热要求采用强迫空气循环时；非散热试验样品：恒温恒湿试验箱温度渐变试验（前者是温度快速变化试验箱后者是恒温恒湿试验箱）：温度渐变试验：先将具有室温的试验样品放入同为室温的试验箱内，然后开动冷源将箱内温度逐渐冷却到规定试验温度，若由于试验样品太大或过重，或是由于复杂的功能试验接线，在突变试验时不能做到将其放入低温箱而不产生结霜情况时，也应采用试验；温度突变试验：先将试验箱温度调节到规定试验温度，然后放入具有室温的试验样品，这种试验方法适用于已知温度突变对试验样品不产生操作时