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变形后保温时间

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变形后保温时间相关的资讯

  • “建筑保温耐候测试仪”荣获第12届中国专利优秀奖
    11月13日,国家知识产权局和世界知识产权组织在北京隆重举行第十二届中国专利奖颁奖大会,表彰运用知识产权制度、为技术创新和经济社会发展做出突出贡献的发明人、设计人和专利权人。记者11月18日从安徽省质监局获悉,安徽的国家建筑节能产品质检中心(筹)、安徽省质检院自主研发的建筑节能科技专利成果——“建筑保温耐候测试仪”荣获第十二届中国专利奖优秀奖,是全国质检系统仅有的两项获奖成果之一。   据了解,“建筑保温耐候测试仪”由安徽省质检院方明、邢献军、曹丽荣三名同志自主研发,主要应用于建筑领域的产品质量分析检验、质量安全监管、质量安全风险性分析与评价,在应用中能有效解决原有建筑保温材料耐候检测设备工位少、可控范围小、精度小等问题,对工程节能材料产品按照夏热冬冷地区的节能要求进行检测,确保保温材料系统耐候性能,实现了全过程质量控制,为政府实现50%—65%的建筑节能目标提供了有效的技术支持。目前该专利产品已大量应用于建筑外墙外保温系统的监督检测业务,取得了显著的经济和社会效益。   中国专利奖是中国政府在专利领域颁发的最高奖项。历年来申报项目及参与的企事业单位数量较多,其评奖标准不仅强调项目的专利技术水平和创新高度,同时也注重其在市场转化过程中的运用情况,代表着该领域的最高水平。
  • 激光变形镜将在莞量产 投产后年产值5亿
    东莞首个涉及高端光学元器件—变形镜制造的科技成果转化项目迈出重要一步。12月5日,中国工程院院士牛憨笨、清华大学深圳研究院院长嵇世山、清华大学精仪系副主任季林红教授等专家聚首东莞,对东莞市兰光光学科技有限公司(下称兰光光学)与清华大学共同承担的变形镜项目批量生产能力进行了论证和评估。评估组一致认为,兰光光学已经具备了该项目实现批量生产的基本条件。   东莞市科技局副调研员肖铮勇表示,该项目符合“科技东莞”的发展要求,对国家高科技产业、地方经济建设具有重大意义,企业要以本次评估为契机,尽快列入政府“一事一议”重大项目,争取更多的专项资金扶持,并不断完善项目,力争尽快产业化,并进一步将产学研合作做深做大。   据了解,变形镜批量生产中的关键技术能够直接运用于大量民用领域,对东莞产业发展具有较强的辐射能力,将带动东莞激光器产业整体发展水平迈上新的台阶。   变形镜是大型激光装置中的关键技术   昨日,评估组听取了清华大学关于《变形镜技术研制状态与对批量生产的要求》和兰光光学公司的《发展规划》及《为建设变形镜生产线所开展的工作》三项报告,并对变形镜生产车间进行了实地考察。   清华大学相关负责人介绍,变形镜制造技术是现代高精度大型激光装置中的关键技术,也是开发新型、洁净和可持续的民用清洁能源的关键技术。   项目从2002年开始研发,到2011年工程样机达到国际先进水平,目前已在设计、制造、集成调试、控制和检测等五大类技术中取得重要突破,全套制造工艺流程也已初步定型,下一步将面临批量生产。   事实上,兰光光学一直将该项目作为产业转型发展的突破口,在组织结构、厂房建设、设备购置、人才队伍等方面做了大量工作。前期已投入了大量资金,购置了¢600mm口径干涉仪等关键设备,初步形成了较为完善的产品质量控制体系。   同时,牛憨笨院士也指出,由于项目技术难度大、要求高,资金需求量大,兰光光学目前距离完整的生产线要求尚存差距,比如欠缺大口径镀膜机、磁流变抛光设备、多槽超声波清洗机等高精密大型设备,需要进一步投入。   评估组建议兰光光学公司应尽快建立健全、深化完善产学研结合的实践机制 清华大学应进一步加强技术指导、加快工艺转移、人才培养 校企双方应加强协同创新,以保证该项目批量化生产的顺利实施。   有望带动东莞整个激光器产业的升级   兰光光学成立于2011年,是一家专业从事光学器件及产品科研、生产、销售的高科技企业。其前身是一家生产天花板装饰材料的传统企业。在该公司董事长毛卫平看来,此次与清华大学合作,承接变形镜批量生产项目也是该公司从传统劳动密集型企业向高科技型企业转型的关键。   据了解,“变形镜”是集光机电为一体的高科技含量的产品。该项目是清华大学通过承担国家重大专项任务,形成了具有自主知识产权的科研成果,已具备进一步实现产业化的技术基础。兰光光学公司就该项目与清华大学进行产学研合作。   目前,兰光光学已投资2000多万元用于首条生产线的设备购置及体系建设,项目运行后年产值有望达到5亿元。   除此之外,该公司项目“工业用高功率固体紫外激光器”、紫外光学设备等也有巨大的市场潜力,而通过介入大型科研项目,也将加快企业向高端制造业转型的步伐。   据了解,变形镜每套价值高达100万美元以上,并且作为长期运行的易损耗产品,每年还需要10%的备件,市场潜力巨大。   此外,变形镜批量生产所需的关键技术,有望辐射和带动东莞整个激光器产业的升级。据介绍,变形镜批量生产中的关键技术能够直接用于大量民用领域,因此对当地产业发展具有较强的辐射能力。“目前华南地区的激光设备出厂台数占全国的70%以上。”专家指出,这一项目投产后也将带动东莞乃至华南地区工业激光器行业上一个台阶。
  • 三更睡六更起,保温杯里泡枸杞,你的保温杯靠谱吗?
    “ 前言近年来,90、95后的“朋克养生”逐渐出圈,一边熬着最晚的夜,一边泡着红枣枸杞,随身携带各类维生素ABCD。全民养生的热潮犹如雨后春笋,据第一财经商业数据中心调查数据显示,在2017年7月,90、95后年轻人对于“养生”的搜索量从不偏好变成中立状态,而后我们从保温杯、枸杞等养生产品的销售额更是可以看出年轻人对于“养生”日渐增长的热切之心。保温杯市场在这场持久的“养生热”中如日中天,市面上各式各类的保温杯层出不穷。然而,就在保温杯市场如火如荼,保温杯品牌五花八门,款式多种多样的同时,往往让消费者们容易陷入一些不易察觉的消费陷阱,一不注意就可能买到假冒的、不合规的金属材料所制作的保温杯。早在2018年的一则央视新闻中就有爆出:北京消协在市面上随机购买了50种保温杯进行测试,其中就有19种保温杯重金属含量超标!这些不合格的“夺命保温杯”经过一系列的包装后顺利冒充合规保温杯流通到了市面上进行售卖,悄无声息的潜入了我们的生活,热水进毒水出,进而危害了消费者的身体健康。 如何选购性能优异的不锈钢保温杯影响不锈钢保温杯性能最核心的问题在于保温杯内胆所采用的材质差异。市面上常见的不锈钢保温杯内胆材质主要为304不锈钢和316不锈钢。304不锈钢国际公认食品级(加工和盛放)不锈钢具有优良的耐腐蚀性和较好的易加工性安全卫生且较为普遍的一种保温杯内胆原料316不锈钢低碳不锈钢高耐蚀性和耐高温强度可在苛刻的条件下使用C含量上限为0.08%316L不锈钢超低碳不锈钢,316钢种的低碳系列与316不锈钢有相同的特性具有优异的抗晶间腐蚀性C含量上限为0.03%,优于316不锈钢使用不同材质的不锈钢保温杯其使用性能也大不相同。平常我们说的保温杯不能用来存放牛奶、豆浆等容易腐蚀内胆的介质就是因为如果使用的是304不锈钢制作的保温杯内胆,容易被这些介质腐蚀,导致保温杯内壁出现腐蚀现象。而316材质的保温杯则具有耐腐蚀性,牛奶、浓茶这类饮品都可以喝。 如何确认不锈钢保温杯内胆材质两种方法:1、若是304不锈钢、316不锈钢等一般会在内胆底部印有“食用级304”、“SUS304”等相关字样,可证明该保温杯是合格安全可正常使用;2、查看保温杯包装上是否有“GB4806.9-2016”(食品安全国家标准)字样,只有符合标准的包装上才会有这个字样。消费者市面上的保温杯产品那么多,还有鱼目混珠的,我们不是专业人士,怎么才能判断自己的保温杯是安全合规的呢?我们可不想喝“毒水”!聚光盈安拥有全方位的金属检测方案以及全面的金属检测仪器,针对这类需求我们可以使用MiX5 Pro 系列手持式X荧光光谱仪以及Calibus 系列手持式LIBS光谱仪来对您的保温杯进行专业的金属含量检测。保温杯厂家、经销单位均可使用此类仪器用于产品质量检测工作,确保内胆材料准确可靠。聚光盈安系列产品MiX5 Pro 系列手持式X荧光光谱仪
  • 竟然还不知道?揭开保温杯里的秘密!
    您是不是已经成为了保温杯里泡枸杞的“养生一族”?您是不是成为了蹦迪也不忘带保温杯的那个TA?不知不觉中,保温杯已经成为了生活中不可或缺的一部分。但是,您知不知道,如果没有选择正确的保温杯,不仅不能养生,甚至可能引发“杯具”??究竟是怎么一回事呢?让我们详细了解一下。近日,北京市消费者协会的工作人员以消费者的身份在北京的商场、超市及网购平台随机购买了50种不锈钢保温杯样品,经测试,有19种保温杯样品不符合国家标准要求。此外,此次比较试验50种保温杯样品中,有15种样品标志不符合国家标准要求,而这一情况在国际品牌中尤为突出。不锈钢保温杯在使用过程中,内胆直接接触存放的冷热水、饮料等液体,长时间浸泡碱性茶叶、水、碳酸饮料和高温液体的频率较高,这些液体容易对内胆及其焊接部位产生腐蚀,从而影响产品的使用寿命和卫生性能。因此,选用耐腐蚀性较强的不锈钢保温杯至关重要。购买保温杯时应选择标注“304”或“食品接触用”材质的不锈钢保温杯。X射线荧光(XRF)技术可以高度精细地确定材料的化学成分,快速准确地辨别金属的牌号,从而帮助消费者选择正确的保温杯。奥林巴斯Vanta手持式XRF分析仪可以对保温杯材料进行可靠的材料成分辨别(PMI)和质量保证/质量控制,从而确保产品符合消费者协会要求。Vanta分析仪可以在几秒钟之内提供高度精细的材料化学成分信息,快速准确地辨别合金的牌号,其中不仅包括Mn(锰)、Ni(镍)等关键元素,而且还包括Pb(铅)的含量和其它不同的有毒元素,并确认所测材料是否符合有关材料成分的要求,可用于简单的分拣,来料检测,以及最终产品的验证。Vanta手持式XRF分析仪具有多个优势特性:坚固耐用(符合IP55/54评级标准,通过了美军标准MIL-STD810G的坠落测试)检测迅速(在3秒钟的短时间内提供检测读数)在来料检测、产品制造和最终产品的质量控制过程中,辨别合金牌号,确认化学成分
  • 眼见为实:FLIR T860热像仪让狗舍的保温效果“看得见”!
    户外摄影师和狩猎人等从业者,因职业的特殊性,往往需要面对极端的天气条件。根据季节的不同,在户外进行工作时,环境温度可能在-10℃,还可能伴随着寒风。虽然人可以穿衣服保暖,但是带去的猎狗呢?今天小菲就来给大家说一个,户外摄影师使用FLIR T860展示Gunner狗舍保温效果的案例!直观感受狗舍的保温效果在展示Gunner犬舍保温套件等产品时,最大的挑战是如何向无法亲临现场体验的顾客传达犬舍的保温性能。幸好,红外热像仪既能提供证明产品性能的温度数据,也能在客户无法亲自感受时提供温暖的客观视觉指示。摄影师Christopher Dowell和Sean O'neill带着FLIR T860高性能热像仪、29毫米长焦镜头、17毫米标准镜头和10毫米广角镜头,前往Kansas平原,记录Gunner犬舍如何保温。通过热图像对比发现,带Gunner防寒装备的犬舍和不带的犬舍之间的温差有将近10℃。左边的狗舍里有防寒装备,而右边的狗舍没有轻便的T860适合户外拍摄作为一名专门从事户外行业和狩猎的商业摄影师,Dowell曾经使用过多款红外热像仪。尽管技术不同,但Dowell发现FLIR T860非常易于使用,并且操作一整天都没有问题。在Kansas平原进行工作时,Dowell需要轻装上阵,因此他将一台标准数码单反相机和FLIR T860组装在一起,一台定制设备旨在容纳两台机器,以便从同一视角同时拍摄热成像和标准视频。“如果鸟儿进来,我们需要快速移动,因此我们必须保持灵活性。”Dowell说。FLIR热像仪重量轻,便于携带,可以很容易地与Dowell的其他设备结合在一起。“它的使用和握持都非常棒,设计的人体工程学也很好,如果使用这款热像仪,拍摄将是一件轻而易举的事,“Dowell 说。Dowell在Kansas平原上散步时不得不跟上狗和猎人的步伐FLIR T860的30Hz图像频率足够快,可以拍摄热视频并在以后需要时提取静止图像,无需在拍摄模式之间切换。超强续航收获客户满意有次任务需要从早上8点到日落(晚上8点左右)进行拍摄,在Kansas平原的Fowl PlainsOutfitters进行。尽管在寒冷多风的平原上拍摄了12个小时,但Dowell只用了两块充满电的电池就完成了拍摄。“对于它们在寒冷的天气里能持续这么长时间,感到非常满意。我们一直在外面工作,它保持运行得很好。”Dowell说。FLIR T860拥有卓越的测量精度,其热灵敏度为30℃时<40 mK(24°镜头),搭配640×480像素的红外分辨率,能生成清晰的热图像。“在T860的镜头下,狗舍上的手印提供了引人注目的图像,同时展示了FLIR T860热像仪令人难以置信的热灵敏度。”Dowell感叹道。带有取景器的FLIR T860高性能红外热像仪,满足了各行业的检测需求,无论您是测量变电站组件、制造设备还是设施机电系统,亦或是户外摄影狩猎,它都能带你快速定位目标,迅速做出决策。它还可搭载FlexView双视场镜头,用户无需更换镜头就可以瞬间从广域视场切换到长焦视场,大大减少现场更换镜头调试的时间,提高检测效率和准确性,在远距离和近距离检测中都能获得优质的热图像,同时还能保障用户和热像仪的安全。FLIR T860高性能热像仪能帮您解决检测工作中的各种难题
  • 中国科大教授:上海高楼火灾提出保温材料新课题
    11月15日下午14时15分,上海市静安区胶州路一栋28层的高层住宅发生严重火灾。火灾发生后,上海市公安、消防、卫生、应急办等部门闻警而动,25个消防中队的百余辆消防车参与扑救。15日18时30分,也就是4个小时后,现场大火基本扑灭。截至16日16时,已有53人遇难,总共救治伤员126名,重症伤员15人。   “上海高楼火灾系典型的立体火灾,蔓延非常快,扑救难度非常大。”11月16日深夜,中国科大火灾科学国家重点实验室常务副主任张和平教授在接受《科学时报》记者电话采访时表示,高层建筑火灾扑救是世界性难题,这次上海高楼火灾火势大,伤亡严重,引发全国关注,再一次为我们敲响了高层建筑火灾防治的警钟。   据上海市消防局局长陈飞在11月16日下午的新闻发布会上介绍,起火建筑位于上海市胶州路728弄1号,28层,高度85米,为钢筋混凝土结构,建筑面积18472平方米,1997年12月竣工,1998年3月入住。大楼底层为商铺,2至28层为住宅,其中有5家单位、156户居民,实有人口440余人。火灾发生时,该建筑正在实施静安区政府实事工程建筑节能综合改造项目,总包方为静安区建设总公司,分包方为上海佳艺装饰公司。   有媒体报道,贴在失火大楼附近的《施工告示牌》表明:对居民楼进行外墙节能改造的施工内容包括屋面粉刷油漆,外墙保温,调换铝合金外窗,室内走道、楼梯间刷乳胶漆及大堂装修。显然,这次整修是一种立体、多工种、交错的施工。   “有些材料,例如本次火灾中被报道的大量尼龙网以及目前广泛使用的诸多外墙保温材料等,燃烧时毒性很大,浓烟有毒,烟气的毒性和窒息性可能造成人员的伤亡。由于我们没去现场,具体情况要检测后才知道。”张和平说。   这与伤员病情多为吸入烟尘窒息导致,烧伤烫伤并不多的现实情况相吻合。   据悉,由于高层建筑本身所要求的内部气体自循环系统,建筑保温隔热是必不可少的。目前,我国高层建筑所采用的保温材料绝大部分都是高分子有机发泡保温板,如模塑聚苯乙烯泡沫板(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)等。   “这些保温材料一旦发生燃烧,过火很快,同时产生大量有毒有害烟气,是一个重大的安全隐患。”张和平告诉《科学时报》记者,2009年2月9日中央电视台北配楼发生的火灾,就是由于烟花点燃了北配楼构造中的保温材料XPS,之后迅速蔓延,最终点燃了整栋大楼。2007年7月2日北京大学乒乓球馆火灾也是由于保温材料着火而引发的。   据统计,仅北京市内,90%以上的高层建筑保温材料采用的都是这类高分子发泡保温板。因此,“亟须研究高层建筑典型保温材料在风速、湿度、辐射强度等多环境参数与复杂安装条件下的产烟特性、烟雾毒性及其火蔓延特性”,从而为高层建筑火灾的逃生、救援和高层建筑保温系统的防火设计提供技术指导,为消防管理部门规范保温材料的使用提供理论和数据支撑。   据张和平介绍,高层建筑的火灾特点可概括为楼层多、室内装修多、电气设备多、管道竖井多、聚集人员多和建筑功能多,这“六多”决定了高层建筑较其他民用建筑潜伏着更多的火灾危险性。高层建筑防灭火是国际性的消防难题。   “这次上海高楼火灾,火势蔓延非常快,一是因为高楼火灾有烟囱效应,烟气上升快,楼层有七八十米高,风力会比较大,火借风势,风借火威,供氧充足,使火猛烈燃烧,顷刻间整幢大楼成为一片火海。二是因为高楼在装修,搭满了脚手架,而且防止装修材料撒落和人员跌落的尼龙网是可燃的,踏脚板也可能存在可燃的竹片板,导致火势迅速上下左右蔓延。再加上居民家庭中的可燃物比较多,管道燃气关闭后还有一定余量,燃烧迅速。一般是火势从里往外烧,这次是火势从外往里烧,火灾在外立面迅速蔓延,三管齐下,形成了一个典型的立体火灾。”张和平说,立体火灾使得人员疏散非常困难,这可能是这次伤亡较重的原因。   “高层建筑火灾中除个别灭火救援人员可利用直升机和举高车登高进行灭火救援外,主要还是立足于自救,也就是依靠高层建筑自身的消防设施抑制火灾的发生、发展和蔓延。”   “一是需要室内灭火设施完善,二是居民在火灾燃起初期要把消防设施用上去。因为目前普通灭火装备达不到许多高层建筑的上层,一般云梯式消防车登高只有24米,最先进的也就101米左右 灭火用的高喷车曲臂约30米,加上喷水高度大约五六十米,对于高层建筑,特别是高度大于100米的超高层建筑,这些装备的性能和数量都明显不足。”张和平认为,针对这次火灾,消防部门尽了很大力量,但作业条件受到现场情况的限制——起火的高楼为塔式建筑,体量大,火灾控制难度大 而且起火建筑的东侧、南侧都没有消防登高面,云梯车、举高车无法靠近。   据报道,11月15日15时50分,3架警用直升机飞抵着火大楼顶部,实施索降救援被困在楼顶的居民。16时,警用直升机飞离顶楼。   这是否是上海的消防设备较为落后,且上海没有消防专用直升机用于高层建筑救援呢?张和平对此表示了不同意见,“1997年的高层建筑还没有设置楼顶停机坪,再加上火灾时楼顶浓烟太大,上海市消防部门即便出动了直升机,也无法展开救援。英雄无用武之地。”
  • 金索坤原子荧光提醒您:保温杯使用不当的隐患
    无论是外出公干还是观光旅游很多人都喜欢随身带一个保温杯,保温杯里面装的更是五花八门, 有果汁、碳酸饮料、茶水甚至还有中药。不知道您是不是也有这个爱好,如果您中枪了,那么下面的消息您就需要注意了。近期质监局发布对不锈钢保温杯的质量调查结果中了解到,很多产品存在重金属迁移安全风险。产品所隐含的安全风险集中表现在装酸性食品容易导致铬、镍、锰等重金属元素迁移。铬、镍、锰都属于重金属污染物,对人体有重大隐患。对于重金属元素的检测有比色法,原子吸收法,原子荧光法,电感耦合等离子体质谱法等,对于铬、镍、锰三种重金属一般会使用原子吸收法。作为具有中国自主知识产权的原子荧光光谱仪在重金属检测上得到越来越多的应用,可不可以用原子荧光法来检测铬、镍、锰呢?金索坤给出的答案是:可以。我们常说的原子荧光光谱仪确切的说应该叫做氢化物发生原子荧光光谱仪,是一种利用氢化反应得到被测元素的基态原子的方法。因为原理上的限制使得市面上大部分氢化物发生原子荧光光谱仪都只可以检测砷、锑、铋、铅、锡、碲、锡、锌、锗、镉、汞11种元素。而北京金索坤特有的氢化法火焰法联用技术打破这一限制,其中SK-2002B氢化法火焰法联用原子荧光光谱仪可以检测包括上面提到的铬、镍、锰在内的20种元素,大大拓宽了原子荧光光谱仪的可检测范围,使原子荧光技术得到进一步发展。在这里北京金索坤也给您提个醒,像果汁、碳酸饮料、煎好的中药、溶解大量药剂的酸性物质,易与保温杯内壁的铬、镍等元素发生化学反应,使其溶解到药液中。所以这些东西尽量不要长时间放在保温杯中。金索坤SK-乐析原子荧光光度计
  • 应用案例 | 在旋转流变仪上使用触变性测试定量评估挤出或喷涂后的粘度恢复
    在旋转流变仪上使用触变性测试定量评估挤出或喷涂后的粘度恢复简介许多消费产品包装在管或者瓶中,其使用方法牵涉到以泵送的方式让产品通过喷嘴。这类产品多表现为剪切变稀特性,在挤出过程中,由于剪切速率的增加导致粘度下降,然后在离开孔口后,随着剪切速率的降低,粘度恢复。此过程涉及的剪切速率与孔口半径r、体积流速Q相关,可由下式表示:参数n是幂律指数,对于牛顿流体为1,对于非牛顿流体为0 - 1之间。对样品进行变剪切速率测试,再使用幂律模型对数据进行拟合,可得到这一数值。通过测量体积流速(在一定时间内挤出的体积)和孔的内半径,可以估算挤出过程的相关剪切速率。该值可以输入到步阶式剪切速率测试(图1)中。测试首先在一定的时间内以低剪切速率剪切样品(模拟挤出之前),然后再提高到目标剪切速率(模拟挤出过程)。随着剪切速率下降到其初始值,粘度逐渐恢复。该测试展示了样品在挤出后的粘度恢复快慢,并与产品使用过程中的厚度或粘度相关。图1 步阶速率测试中的触变性可以通过在第一阶段结束时测量最终粘度,以及在第三阶段计算粘度恢复到一定比例所花费的时间,来对触变性进行量化表征。该数值可用于产品或配方之间的比较,广泛地应用于各个行业。方法在与产品使用过程中的挤出相关的剪切速率条件下,评估了牙膏和润肤露的粘度恢复特性。测量使用Kinexus旋转流变仪,Peltier温控单元,糙面平行板夹具,以及rSpace软件中标准的预配置程序。使用标准的装样步骤,以确保两个样品都经历一致且可控的装样方式。所有流变学测量均在25°C下进行。输入挤出体积,挤出时间和孔径半径,可以自动计算出相关的挤出剪切速率,并将其作为测试程序的一部分。在步阶式剪切速率测试中,以该计算值作为中间阶段的剪切速率,其前后使用0.1s-1的恒定剪切速率。自动测定产品恢复90%原始粘度所需时间,并在测试结束时报告。结果使用自动计算器,计算了产品挤出时的剪切速率为:牙膏为34 s-1,润肤露为840 s-1。在步阶测试的中间阶段应用了这些剪切速率。图2显示了牙膏的测试结果。 显然,这是一种高度触变性的材料,因为它无法在测试时间内完全恢复其结构,大约需要6分钟才能恢复到其原始粘度的70%。图2 牙膏的阶段剪切速率曲线相比之下,图3中所示的润肤露几乎可以完全恢复其原始粘度,并且仅需7秒即可获得与牙膏相同百分比的恢复,恢复到90%也仅需23秒即可。该材料可归为基本没有触变性。图3 润肤露的步阶剪切速率曲线对于消费者来说,这意味着润肤露在与皮肤接触后会很快重组结构,这可以防止过度铺展或可能发生的滴落。牙膏在刷牙之前停留在牙刷上的粘度较低,这将使其更易于在口腔中分布开,并可能影响感官特性。当然,牙膏的粘度也不能低到可以流过刷毛、或在刷毛上下垂的程度。结论对牙膏和润肤露进行了三步剪切速率测试,用来评估分别从管和瓶中挤出后的粘度恢复程度。牙膏显示出高度的触变性,需要6分钟才能恢复其原始粘度的70%。然而润肤露仅需7秒即可达到相同程度的恢复,两相比较,可以认为润肤露是非触变性的。
  • 抽检不合格 5家保温板企业被“赶出”北京
    抽检不合格的保温材料,材料供应企业将被撤销老旧小区改造专项备案资格,市住建委在两年内不再受理该企业的备案申请。进入9月,北京迎来老旧小区综合整治节能改造工程施工高峰期,记者9月4日从市住建委获悉,针对节能改造的重要材料——保温板,市住建委拿出“最严”监管力度,不合格材料坚决清出北京市场。   保温板必须专项备案   市住建委委员秦海翔表示,保温材料质量监管的关口已经前移,生产企业在向老旧小区供应材料之前,必须到市住建委进行专项备案。板材进场(工地)后,会有进场复试和见证检测环节,未经检验或检验不合格的,一律不得在老旧小区综合改造工程中使用。此外,多个监督部门还会对工地施工情况和材料情况,做专项检查和抽检。   为了防止企业在施工过程中弄虚作假,北京市住建委还建立了供应信息申报系统。施工方将对每个老旧小区所用建材的名称、数量、采购单位、供应的工程名称逐一记录,并实时录入到系统中,以便管理员监控。   鼓励同行企业互相监督   北京市建筑节能与建筑材料管理办公室副主任郑学忠告诉记者,截至8月底,通过随机抽查、接受举报等方式,共抽检老旧小区保温材料27组,涉及生产企业24个,供应企业1个,其中5组材料检测不合格。“不合格材料都是复合聚氨酯板防火性能不达标。目前这5家企业都已经被注销了专项备案资格,生产的产品不但“无缘”老旧小区改造工程,而且将被清出北京市场。   郑学忠说,自己的手机号已经公布给所有北京老旧小区改造工程的保温材料供应商。“欢迎同行举报同行,企业监督企业。”目前这5家“摊上大事”的企业均是通过举报被发现的,其中4组不合格材料在施工现场被发现,1组在厂家被发现。   返工后防火性能须达标   “一旦发现不合格的材料,没使用的必须退场,使用了的必须由设计单位给出整改意见进行返工、整改,验收必须达到防火性能要求。”郑学忠告诉记者,不合格的“烟台同化”牌保温板是在正在进行老旧小区改造的刘家窑南里小区发现的,目前不合格材料已经全部被清出,更换为“上海华峰”。   记者了解到,使用了“同化”保温板的共有六栋楼,施工都是刚刚进行到2层以下,有的只在1层进行了施工。对已经施工的部分,郑学忠表示,相关设计单位与专家正在研讨,经论证后立即整改,并确保整改后的楼体外墙保温系统达到防火性能要求。
  • 嘉兴首台蓄热保温纺织品测试仪器研发成功
    阳光蓄热保温纺织品是一种高技术功能纺织品,其中的阳光蓄热纤维可吸收太阳辐射中的可见光和近远红外线,并将光能转化为热能来达到良好的保温效果,主要运用于运动衣、窗帘、保暖服装等产品。但由于对其蓄热和保温性能缺乏统一规范的评价,目前市场上的阳光蓄热保温产品存在着质量参差不齐等问题,严重损害了消费者的利益。   为保证该纺织品的产品质量,日前,国家服装辅料产品质量监督检验中心对阳光蓄热保温品的蓄热及保温性能的检测方法和标准制定展开研究,并成功研制出阳光蓄热保温性能测试仪。该设备是国家服装辅料质检中心首台自主研发的纺织品测试仪器,主要模拟太阳光照射过程对特殊用途保暖服装、功能性纺织材料蓄热保温性能进行测试,并兼具记录时间与温度的功能,填补了国内空白。   下一步,该中心将使用该仪器大范围开展测试、收集分析基础数据,为纺织品蓄热保温性能测试方法的制定作准备。
  • 原子荧光光谱仪的应用-保温杯中不锈钢的检测
    原子荧光光谱仪也叫做原子荧光光度计,因其操作简单性价比高等优势被广泛应用在各种行业砷、汞等重金属的检测中。其中就包括我们生活中常使用的保温杯中的不锈钢检测。保温杯与我们的生活密切相关,不锈钢中重金属是否达标可以直接影响我们的身体健康。国家制定了一系列不锈钢检测标准。原子荧光光谱仪作为检测砷、汞等重金属元素的主要仪器在不锈钢检测中发挥重要作用。专注研究原子荧光光谱仪的研发以及生产二十余载的金索坤在研究使用原子荧光光谱仪检测不锈钢中砷、汞等重金属积累了大量经验,今天金索坤的小编和您分享如何应用原子荧光光度计检测不锈钢中的砷。依照标准《GB/T 20127.2-2006 钢铁及合金 痕量元素的测定 第2部分氢化物发生-原子荧光光谱法测定砷含量》检测不锈钢中的砷的操作步骤可简化为:按标准取样后,取适量试料于100 mL烧杯中,加入盐酸、硝酸在低温炉上加热溶解。待完全溶解后冷却。加入硫酸磷酸混合酸,加热蒸发至出现白烟,冷却至室温后加水,低温加热至溶解。溶液移入容量瓶,加定容。取适量试液于容量瓶中,加入硫脲和抗坏血酸混合溶液,静置30分钟后加水定容。然后调节原子荧光光谱仪参数至最佳分析测试条件,制作标准曲线,检测样品原子荧光强度,最后得到样品中砷含量。在应用原子荧光光谱法检测不锈钢中砷时加入硫酸磷酸混合酸可以络合钨、钼、铌、钽等容易水解的元素,另外在原子荧光光谱法检测钢铁中抗坏血酸混合溶液将砷(V)还原为砷(I),并抑制镍、钴、铜等元素的干扰。随着原子荧光技术的提高,原子荧光光谱仪的应用范围已经由地质选矿、卫生防疫等领域逐渐扩展到食品以及保温杯等日常生活用品中。金索坤作为原子荧光行业领跑者会随着原子荧光光谱仪应用领域的逐渐扩展不断地推陈出新,用更加优质的原子荧光产品服务官大客户。 金索坤SK-乐析 原子荧光光谱仪/光度计
  • 第十一届中国(上海)保温材料与节能技术展览会
    TIM Expo 2013 强强联合 再创辉煌 展会回顾-专业值得信赖 第十届上海国际保温材料展2012年9月28日在上海新国际博览中心圆满闭幕!展会吸引了来自美国、德国、英国、法国、韩国、日本、西班牙、意大利、瑞士、捷克、斯洛文尼亚、新加坡及中国大陆、台湾、香港等31个国家和地区的企业参展。 展会历经十年跨跃式发展,成就中国保温材料行业第一展的主导地位,是中国建筑保温行业最具规模、最具品牌影响力和行业号召力的专业盛会。历届展会聚集了岩棉、玻璃纤维、酚醛保温、真空绝热板、聚氨酯保温、泡沫玻璃、A级防火保温板等行业内的中国以及国际知名保温材料生产、经销企业的参与。还吸引了国内外众多房地产开发商、建设单位、施工企业、设计院、经销商、相关科研机构、政府部门及专业媒体的参与和关注。三天的展览中,吸引了42,976专业人士到访,其中海外观众4380名。80%展商达成了代理/分销协议,70家展商预定了2013年的展会,91%展商对观众人数表示满意,85%展商对观众质量表示满意,97%展商对主办单位的现场服务表示满意;参展商一致认为该展会是该行业每年不可缺席的盛会之一; 同期举办由世界华商联合会、世界设计师联合会、中国设计联盟、香港全球华人设计师公会主办,全国建筑装饰商会联盟、中国设计师艺术沙龙承办,上海展业展览有限公司运营的"中国设计师-2012第六届上海年会",全国各地设计精英云集,座无虚席; 市场背景 财政部和住房城乡建设部联合发布《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》的通知,华东地区城市建设日新月异,政策引导及市场需求必将加大防火与保温性能优良的建筑保温材料等绿色建材的推广力度,促进行业进一步快速发展,对生产经销企业而言无疑是一个重大商机。 欢迎莅临莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司展位,展位号:E7 、E21 www.motis-tech.com www.firetester.com.cn
  • 热变形维卡软化点温度测定仪:原理、结构、操作方法
    热变形维卡软化点温度测定仪是一种用于测量材料在高温环境下的热变形和软化点的实验设备。这种设备在质量控制、材料科学、塑料工业等领域都有广泛的应用。本文将详细介绍热变形维卡软化点温度测定仪的原理、结构、操作方法以及可能出现的误差和处理方法。和晟 HS-XRW-300MA 热变形维卡软化点温度测定仪热变形维卡软化点温度测定仪主要由加热装置、测试系统和测量仪器等组成。加热装置包括电炉、热电偶和加热炉壳等部分,用于提供高温环境。测试系统包括试样、加载装置和位移传感器等,用于测量材料的热变形和软化点。测量仪器则是用于记录和显示测量数据的设备。操作热变形维卡软化点温度测定仪需要遵循一定的步骤和注意事项。首先,选择合适的试样和试剂,确保试样在高温环境下能够充分软化和变形。其次,将试样放置在加热装置中,并使用加载装置施加一定的压力。然后,逐渐升高温度,并记录试样的变形量和温度变化。最后,通过测量仪器输出测量结果,并进行数据处理和分析。在使用热变形维卡软化点温度测定仪时,可能会出现一些误差。例如,由于加热不均匀或加载压力不一致,可能会导致测量结果出现偏差。此外,由于试样本身的性质和制备方法也会对测量结果产生影响。因此,在进行测量时,需要采取一些措施来减小误差,例如多次测量取平均值、选择合适的加热方式和加载压力等。热变形维卡软化点温度测定仪的测量结果可以反映材料在高温环境下的性能和特点。因此,正确理解和使用测量结果是至关重要的。在实践中,需要根据具体的实验条件和要求,选择合适的测定仪器和试剂,并严格按照操作规程进行测量。同时,需要充分考虑误差和处理方法,以确保测量结果的准确性和可靠性。总之,热变形维卡软化点温度测定仪是一种重要的实验设备,可以用于测量材料在高温环境下的热变形和软化点。了解其原理、结构、操作方法以及可能出现的误差和处理方法,对于科学研究和实际应用都具有重要意义。
  • 薄膜拉伸强度测试仪如何区分弹性变形和塑性变形
    在薄膜拉伸强度测试中,准确区分弹性变形和塑性变形对于材料工程师、物理学家以及产品开发者而言,是至关重要的一环。这两种变形类型不仅决定了材料的基本性能,还直接关系到产品的使用寿命和安全性。本文旨在深入探讨薄膜拉伸强度测试中弹性变形与塑性变形的区分方法,以及它们在材料科学领域的应用。一、弹性变形与塑性变形的基本概念弹性变形,指的是材料在外力作用下产生变形,当外力消失时能够恢复到原始形状和尺寸的现象。这种变形是可逆的,不涉及材料的内部结构变化。而塑性变形则是指材料在外力作用下产生变形后,即使外力消失也不能完全恢复到原始形状和尺寸的现象。塑性变形是不可逆的,通常伴随着材料内部结构的改变。二、薄膜拉伸强度测试中的变形观察在薄膜拉伸强度测试中,我们可以通过观察材料的应力-应变曲线来区分弹性变形和塑性变形。在弹性变形阶段,应力与应变之间呈线性关系,即应力增加时,应变也按一定比例增加。当应力达到弹性极限时,材料开始进入塑性变形阶段,此时应力-应变曲线呈非线性关系,应变继续增加但应力增长缓慢或不再增长。三、区分弹性变形与塑性变形的具体方法应力-应变曲线分析:如前所述,通过分析应力-应变曲线的形状和变化,可以判断材料是否进入塑性变形阶段。在弹性变形阶段,曲线呈直线状;而在塑性变形阶段,曲线则呈现弯曲或平坦的趋势。卸载试验:在拉伸测试过程中,当材料达到一定的应力水平时,可以突然卸载并观察材料的恢复情况。如果材料能够迅速恢复到原始长度,则说明之前的变形主要是弹性变形;如果材料不能完全恢复,则说明存在塑性变形。残余应变测量:在拉伸测试结束后,通过测量材料的残余应变可以判断塑性变形的程度。残余应变越大,说明塑性变形越显著。四、弹性变形与塑性变形在材料科学中的应用材料选择:了解材料的弹性变形和塑性变形特性有助于选择合适的材料以满足特定需求。例如,在需要高弹性的场合(如橡胶制品),应选择弹性变形能力强的材料;而在需要承受大变形而不破裂的场合(如金属薄板),则应选择塑性变形能力强的材料。产品设计:在产品设计过程中,考虑到材料的弹性变形和塑性变形特性,可以优化产品结构以提高其性能和安全性。例如,在设计弹性元件时,需要充分利用材料的弹性变形能力;而在设计承力结构时,则需要考虑材料的塑性变形特性以确保结构的稳定性和安全性。质量控制:通过测量材料的弹性模量、屈服强度等力学性能指标,可以评估材料的性能是否满足要求。同时,通过观察材料的变形行为(如弹性变形和塑性变形)可以判断材料是否存在缺陷或质量问题。五、结论在薄膜拉伸强度测试中准确区分弹性变形和塑性变形对于材料科学领域具有重要意义。通过分析应力-应变曲线、进行卸载试验和测量残余应变等方法可以判断材料的变形类型。了解材料的弹性变形和塑性变形特性有助于选择合适的材料、优化产品设计和提高产品质量。未来随着材料科学的发展和技术的进步相信我们将能够更加深入地理解材料的变形行为并开发出更多高性能的材料。
  • “向上捅破天”技术亮相,利扬芯片推出北斗短报文芯片测试方案
    有媒体报道,华为Mate50将支持卫星通信,另外,华为消费者业务CEO余承东在Mate50预热视频中直言,华为即将发布一项“向上捅破天”的技术,对此,华为一内部人士证实,9月6日发布的Mate50确实将支持卫星通信,这意味着华为将抢先苹果在手机上实现卫星通讯。有券商研报称,华为Mate50系列要用卫星通信:通过北斗发送紧急短信。业内人士猜测,Mate 50系列将搭载北斗的短报文服务。对此,9月5日晚,国内独立第三方集成电路测试技术服务商利扬芯片(688135)公告,公司近期已完成全球首颗北斗短报文SoC芯片的测试方案开发并进入量产阶段,短报文芯片由战略合作伙伴重庆西南集成电路设计有限责任公司设计研发,公司为该芯片独家提供晶圆级(ChipProbing,下称“CP”)测试服务。对于该事件对公司影响,利扬芯片表示,公司拥有短报文芯片测试解决方案并可提供独家晶圆级量产测试服务,随着该款芯片测试实践推出的“北斗射频基带一体化芯片测试方案”,进一步丰富了公司测试技术服务的类型,满足北斗导航、射频、基带等一系列芯片的测试需求。新技术有助于巩固和提升公司的核心竞争力和市场地位,服务更多优质客户,预计对公司未来的市场拓展和业绩成长性产生积极的影响。值得一提的是,利扬芯片称,公司本次研发的短报文芯片测试方案在后续量产测试技术服务过程中,不排除未来受市场需求、市场拓展、市场竞争等影响,目前该芯片的测试技术服务对公司2022年营业收入贡献影响较小,对公司未来营业收入和盈利能力的影响程度具有一定的不确定性。据了解,利扬芯片是一家独立第三方集成电路测试公司,专注于测试领域的研发,聚焦于芯片电子电路、性能、逻辑功能、信号、通信、系统应用等技术,在产业链的位置为独立第三方,仅提供专业测试服务,测试报告更加中立、客观。
  • 热变形磁体性能进一步提高
    图1. 热变形前后磁体的X射线衍射图谱 图2. 热变形磁体的扫描电子显微镜照片 当前使用的稀土永磁体其制备方法主要有粘接、烧结和热变形三种。粘接磁体的能量密度较低,烧结磁体虽然性能优异,但制备工艺相对比较复杂。相比之下,热变形磁体具有能量密度高、抗腐蚀性能好、工艺简单、生产效率高的优点。因此,热变形磁体的研究进展一直受到学术界和企业界的高度关注。 目前,国内制备的热变形磁体的磁性能与国际上相比仍存在较大差距,这一差距首先体现在矫顽力和磁能积两个方面。而且对于热变形磁体而言,磁能积的提高通常会显著降低材料的矫顽力,这两个性能指标犹如鱼和熊掌一样不可兼得。这成为近几年来制约热变形磁体发展的主要因素之一。 为了提高热变形磁体的磁性能,磁材事业部永磁团队热压小组群策群力,提出了多项措施方案,并积极开展尝试。目前他们已经成功制备了磁能积为47.3 MGOe、矫顽力达16.17 kOe的高性能热变形磁体以及矫顽力达22.7 kOe、磁能积为37.8 MGOe的高矫顽力热变形磁体。 图1给出了热变形磁体变形前后的的X射线衍射图谱。从中我们可以清楚地看出,热变形之后,磁体的(004)、(006)和(008)三组同族晶面以及(105)晶面的强度大大增强,说明在热变形过程中这些晶面发生了明显的择优取向生长。图2给出了热压磁体轴向断面的扫描电子显微镜(SEM)照片。可以看出,热变形后磁体中存在大量规则排列的片状Nd-Fe-B纳米晶,其厚度约为80nm。这些纳米晶的片层面对应XRD图谱中衍射峰强度加强的晶面,即Nd-Fe-B晶粒中发生择优取向生长的晶面。由于工艺优化后磁体内片状晶的变形程度增大,取向更加一致,从而导致磁体的性能得到了大幅度提升。 该研究的部分结果已发表在Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Journal of Applied Physics等期刊上,当前最新工作进展的2篇论文也被第56届国际磁学与磁性材料大会接收。
  • 成像改进测量:视觉变形测量中的“成像魔法”
    数字图像相关方法(DIC)是实验力学领域最实用、最受欢迎和最具生命力的非接触全场变形光学测量技术,已在固体力学、材料科学、生物医学工程等不同科研领域以及材料力学性能测试、航空航天、土木交通等工程领域获得无数成功应用。2024年8月13日,由仪器信息网主办的第三届试验机与试验技术网络研讨会即将召开。期间,北京航空航天大学潘兵教授分享报告《成像改进测量:视觉变形测量中的“成像魔法”》,介绍近年如何通过成像系统和技术的创新来提升数字图像相关测量的实用性和精准性,包括:1)用于材料力学性能测试的高精度、超灵敏、超高温视频引伸计;2)从单相机三维变形测量,到单相机360O全景/双表面变形测量;3)从白光DIC到蓝光/紫外主动成像DIC,再到荧光DIC,以实现极高温和强抗干扰等极端情况下的变形测量。本次会议于线上同步直播,欢迎相关领域科研工作者、工程技术人员等参会交流!关于第三届试验机与试验技术网络研讨会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,仪器信息网将于2024年8月13日举办第三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,欢迎大家参会交流。会议详情链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/testingmachine2024/
  • 俞书宏院士团队和吴恒安教授团队成功揭示淡水河蚌铰链中可变形硬组织耐疲劳机制
    脆性材料作为结构或功能部件被广泛应用于航空航天、电子器件和组织工程等领域。由于人工脆性材料对微裂纹和不易察觉的缺陷很敏感,在长时间的循环载荷作用下,材料很容易累积损伤产生疲劳裂纹,进而存在失效的风险。随着可折叠穿戴设备的发展,对具有高疲劳抗性的可变形功能材料的需求日益凸显。通过模仿典型的生物矿物材料如珍珠母、骨骼等的结构设计可以提升脆性材料疲劳抗性,但这常依赖于疲劳裂纹扩展过程中增韧行为,然而一旦裂纹开始扩展,就会对器件的性能产生不可逆的影响,因此寻找并开发新的耐疲劳结构模型对未来可变形功能材料的设计制备具有重要的科学意义和应用价值。中国科学技术大学俞书宏院士团队和吴恒安教授团队成功揭示了双壳纲褶纹冠蚌铰链内的可变形生物矿物硬组织的耐疲劳机制,提出了一种多尺度结构设计与成分固有特性相结合的耐疲劳设计新策略,为未来耐疲劳结构材料的合理创制发展提供了新的见解。研究成果以“Deformable hard tissue with high fatigue resistance in the hinge of bivalve Cristaria plicata”为题,于6月23日发表在国际顶尖学术期刊《Science》上。审稿人评价称:“这份手稿展示了一个非常有趣的工作”、“这是一份令人兴奋的稿件。它集成了诸多表征技术来理解双壳纲铰链组织的显著疲劳抗性”、“这无疑激发了对生物复合材料的进一步研究,以设计抗疲劳性能增强的新材料”。同期《Science》观点栏目(Perspectives)以“A bendable biological ceramic”为题发表了评述(Science 2023, 380, 1216-1218),评述称“通过整合不同尺度的原理——从铰链的整体结构到单个晶体的原子结构——孟等人揭示了大自然如何主要从脆性成分中创造出抗疲劳、可弯曲、有弹性的结构。这些跨尺度原理要求在最精细的尺度上精确,而软体动物如此精确地沉积壳的细胞和分子机制是一个正在探索的领域”;“匹配生物精细控制对于对生物启发材料感兴趣的人类工程师来说是一个特别的挑战,正如开发模仿珍珠质强度和韧性的复合材料所面临的困难所证明的那样”;“尽管孟等人研究的力学性能与这种特殊生物体的需求相匹配,这些原理如何在更广泛的系统范围内得到完善,这是令人兴奋的前景。”论文共同第一作者为中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生孟祥森,近代力学系周立川博士(现就职于合肥工业大学)、化学系刘蕾博士。我校俞书宏院士、吴恒安教授和茅瓅波副研究员为论文通讯作者。双壳纲动物褶纹冠蚌(Cristaria plicata)又称鸡冠蚌,是一种常见的淡水蚌类。为了满足生存需求(滤食、运动等),其外壳在一生中需要进行数十万次的开合运动,而连接两片外壳的铰链部位也会经历反复的受压和变形,表现出优异的耐疲劳性能。本工作中,研究人员揭示了铰链部位中的折扇形矿物硬组织所蕴含的跨尺度耐疲劳设计原理。从计算机断层扫描图(CT)和剖面光学照片可以看出,铰链可以分为两个不同的区域:外韧带(OL)和折扇形矿物硬组织(FFR)(图1,A和B)。研究人员首先观察了这两个区域在双壳开合过程中的运动行为(图1,D和E),并结合有限元分析(FEA),明晰了不同区域所承担的力学角色。在闭合过程中,OL发生拉伸,承担主要的周向应力并储存大部分弹性应变能;FFR区域在周向弯曲变形,并在受限的径向变形下提供强有力的径向支撑用以固定OL(图1,F到H)。图1(A)褶纹冠蚌和截面照片;(B)铰链切片照片和CT重构图;(C)在正常开合和过载状态下的疲劳测试结果;(D)开合前后铰链各区域形状变化及其轮廓图;(E)有限元模型对应的开合前后的铰链各区域形状变化及其轮廓图;(F)铰链有限元分析模型示意图;(G)开合状态下铰链各区域周向应力分布;(H)开合状态下铰链各区域径向应力分布。研究人员对FFR在不同尺度上的观察发现,其具有跨尺度多级结构特征。在宏观尺度上,FFR的扇形外形能使其在OL和外壳之间实现有效的载荷传递。进一步的深入观察发现,FFR由弹性有机基质和嵌入其中的脆性文石纳米线组成。文石纳米线直径约为100-200纳米,线的长轴方向在形貌上和扇形的径向方向一致,在晶体学上纳米线沿002晶向取向(图2,A到H)。考虑到文石晶体在002晶向的压缩模量远大于其他晶向,这种微观形貌和晶体学取向上的一致性意味着FFR能有效地为OL的拉伸提供支撑(图2,I和J)。这一结果也通过压缩力学和FEA模拟进行了进一步的验证。此外,FEA模拟结果显示,这种微米尺度上的软硬复合微观结构在压缩、拉伸、剪切三种受力状态下能够进行协调变形,在这个过程中有机基质承担了大部分的压缩和剪切应变,极大地减少了材料内部的应力集中,从而避免了文石纳米线侧向断裂,降低了FFR发生疲劳损伤的可能性。图2(A)FFR在纵向上的自然断面扫描图;(B)FFR在横向上的自然断面扫描图;(C和D)FFR脱钙处理之后的扫描图;(E和F)文石纳米线中的孪晶结构透射电子显微图片;(G和H)文石纳米线沿长度方向上的晶体学特征;(I和J)整个FFR中纳米线在形貌上和晶体学上的取向分析示意图。从FFR的横截面观察,文石纳米线呈近似六边形,研究人员通过高分辨透射电子显微镜也在纳米线中发现了纳米孪晶结构,考虑到文石纳米线沿002方向生长,这一结构可能与文石晶体Pmcn空间群易形成(110)孪晶界密切相关。这种沿纳米线纵向方向的孪晶结构的存在,在纳米尺度上大大强化了纳米线抗弯曲断裂的能力(图2,E和F)。与典型的天然硬质生物矿物材料(如骨骼、牙釉质)以及人工材料(如金属、水凝胶)等相比,FFR所展现的特殊之处在于它能在承担较大周向变形的同时,保持长时间的结构功能的稳定。这项研究从宏观到微纳米尺度上揭示了FFR的跨尺度多级结构设计原则(图3)。图3 典型生物和人工结构材料的耐疲劳设计机制。FFR中所具备的跨尺度结构特征使其在可变形能力上明显优于典型的生物矿物如牙釉质和骨骼,与常见的人工弹性体材料相比,FFR也一定程度保持了其高硬度和刚度。这项研究揭示了含脆性基元的生物矿物材料在较大形变下的耐疲劳设计新机制,填补了国际上含脆性组元的仿生耐疲劳材料设计的空白,所提出的整合跨尺度结构特征与功能特性的设计策略,能够在不同尺度上充分发挥每种成分的固有特性,从而实现材料整体性能的优化。这种兼顾变形性和耐疲劳性的跨尺度设计原则有望为未来功能材料的仿生设计和创制提供崭新思路。该研究得到了国家重点研发计划、新基石科学基金会、国家自然科学基金重点项目和中国科学院青促会等项目的资助支持。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade2038Featured by Science Perspectives:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi5939
  • 单智伟团队:在金属镁塑性变形行为和内在机制领域取得新进展
    镁是最轻的金属结构材料,在航空航天、交通运输,电子产品和医疗等领域具有广阔的应用前景。然而,相比于传统金属材料,如钢铁和铝合金,镁的塑性变形加工较困难,工艺成本高,制约了其广泛应用。微观机制是决定宏观性能的内在因素,因此,研发高塑性镁合金需要精准认知其微观塑性变形机制,相关研究也一直是镁合金领域关注的重点和热点。众所周知,金属材料在塑性变形时一般会发生加工硬化现象,即随着变形量的增加,材料内部缺陷和损伤逐步累积,流变应力不断增加。当硬化到一定程度时,材料将不具备继续塑性变形的能力,最终发生断裂。对于金属镁而言,其沿晶体学轴压缩时加工硬化十分明显,塑性变形量一般仅在5%-10%左右。针对镁的塑性变形行为和内在机制,西安交通大学单智伟教授团队近年来开展了系统深入研究。研究发现,对于亚微米尺寸的镁单晶,当沿轴压缩时,首先发生由锥面位错滑移主导的塑性变形(详见Liu et al. Science, 365 (6448), 73-75, 2019)。令人意想不到的是,随着加工硬化的不断加剧,原本认为塑性已消耗殆尽的样品并没有断裂失效。当流变应力升高到1 GPa水平时,样品突然被压为扁平状,且没有裂纹产生。此外,被压扁的样品已不再是单晶,而是由多个具有共轴取向关系的小晶粒组成,小晶粒内部有大量的基面和非基面位错。图1 亚微米镁单晶柱在轴压缩下的变形过程。(a)初始样品;(b) 位错的形成和运动;(c) 在样品右下角形成的新晶粒(白色箭头);(d) 新晶粒中产生位错(白色箭头);(e)样品被压为扁平状;(f) 在扁平样品上采集的电子衍射。(g)应力-应变曲线显示出变形的三个阶段:弹性变形、塑性变形-加工硬化阶段、塑性变形-应变突跳阶段。通过系统的晶体学分析、显微学分析、原子尺度表征,并结合分子动力学模拟,该团队提出新晶粒是通过锥面-基面转变形成的。在新晶粒形成后,原本已消耗殆尽的塑性得到了再生,继续加载时样品仍可持续发生很大的塑性变形。该研究将这种由变形诱导的在基体晶粒中形成新晶粒的过程称为“deformation graining(形变转晶)”。该过程不必依赖扩散,可在室温下快速发生,所形成的新晶粒与基体晶粒具有特定的晶体学取向对应关系。在新形成的晶粒中,可以继续发生由位错和孪生协调的塑性变形,使得样品重新具有了塑性变形能力(可比拟为“返老还童”)。该研究丰富了对塑性变形机制的认识,为镁的变形加工提供了新的启发:在高应力或高应变速率下加工,可由高应力引发新的变形机制,进而提高镁的变形加工能力。图2 新晶粒在加载时长大,卸载时缩小,二次加载时再次长大,反映了晶界的高可动性图3 新晶粒及其晶界结构该成果以"金属镁塑性变形能力再生新机制"(Rejuvenation of plasticity via deformation graining in magnesium)为题发表于《自然通讯》(Nature Communications),西安交通大学刘博宇教授为本论文的第一作者,西安交通大学单智伟教授为第一通讯作者,合肥工业大学张真教授为共同第一作者和通讯作者,西安交通大学马恩教授和美国麻省理工学院李巨教授为共同通讯作者。参与该工作的还包括西安交通大学博士研究生刘飞和杨楠、内华达大学李斌教授、吉林大学陈鹏教授、中国科学技术大学王宇教授和江苏科技大学彭金华博士。西安交通大学金属强度国家重点实验室为第一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金委、111计划2.0、西安交大青年拔尖人才计划等项目的资助。近年来,单智伟研究团队依托西安交通大学材料学院、金属材料强度国家重点实验室、西安交通大学微纳中心和陕西省镁基新材料工程研究中心,开展了一系列富有成效的基础研究、技术攻关和成果转化。2014年,发现了镁中不同于位错和孪晶的室温变形新机制,成果发表于《自然通讯》,并荣获美国TMS学会镁分会年度最佳基础研究论文奖;系统研究了镁合金中析出相形貌对孪晶行为的影响,并进而发展了一种判断镁合金强塑性的简单判据,成果发表于《材料科学技术》(封面推荐,2018);发现通过活化二氧化碳,可以在室温下将镁表面的氧化层或腐蚀产物转变成一种致密的保护膜层,不仅可显著提升镁及其合金的抗腐蚀性和强韧性,而且大幅提高镁的抗氧化能力,从而发明了一种绿色、低成本镁合金涂层新技术,成果发表于《自然通讯》(2018),并获得国家发明专利授权;应用基于原位电镜的先进测试与表征技术,结合原子尺度成像和三维图像重构技术,揭示了镁中锥面位错的结构特征和滑移行为,首次实验证明其是镁中有效的塑性载体,指出通过促进锥面位错滑移(可通过提高应力和减小晶粒尺寸来实现)可以有效提高镁的塑性,成果发表于《科学》(2019)。针对原镁冶炼工艺落后、自动化程度低和环境污染严重的现状,提出并验证了原本需要在真空条件下进行的原镁冶炼可以在常压进行,并与华西能源公司联合攻关,开展了原镁常压生产的工业化装置的开发。针对原镁杂质元素种类多、含量高、波动大的痼疾,从原子机理出发,开发出全新的工艺流程,可在不显著增加成本的情况下,从料球直接生产出99.99%以上纯度的高纯镁,革新了此前领域内普遍认为皮江法(硅热还原法)不能直接生产高纯原镁的认知。上述成果的推广和应用,有望从整体上提升镁基产品的质量和性能。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-28688-9
  • 创新突破!兼具高变形能力与强度的多晶氮化硼陶瓷诞生!
    【科学背景】随着对层状van der Waals(vdW)材料的研究日益深入,科学家们开始关注由扭曲堆积形成的莫尔纹超晶格。这种现象打破了晶体结构的对称性,引发了科研领域对新颖物理现象的兴趣。在这种超晶格中,层状晶体片之间存在轻微的相对旋转,即扭曲角,其引起的变化可能导致材料性质发生独特的变化。例如,魔角双层和多层石墨烯中观察到了超导性,而在两个略微扭曲的六角硼氮化物(hBN)薄晶片之间的界面上出现了铁电样区域。尽管这些扭曲堆积现象引起了广泛关注,但对于这些材料的力学性质了解还不充分。特别是在vdW陶瓷材料中,尚未有针对扭曲结构对变形性和强度的影响进行深入研究。针对这一问题,燕山大学赵智胜及田永君、陕西理工大学张洋博士合作提出了一种合成方法,通过常规的火花等离子烧结(SPS)和热压烧结制备了具有扭曲层结构的BN陶瓷材料。在制备过程中,他们使用了类似洋葱的BN纳米颗粒作为起始材料,并采取了特定的制备条件来实现所需的扭曲结构。该研究解决了对于vdW陶瓷材料的扭曲结构对变形性和强度的影响的认识不足的问题。通过合成具有三维相互锁定的BN纳米片的扭曲层陶瓷材料,科学家们成功地展示了这种材料具有超高的室温变形性和强度。这一突破为工程陶瓷领域提供了新的可能性,因为通常情况下工程陶瓷的变形性较差,几乎没有塑性。通过将扭曲层结构引入vdW陶瓷材料,研究人员改变了材料的内部结构,从而实现了材料力学性能的显著提高。【科学解读】为了研究洋葱状BN(oBN)前体向六角硼氮化物(hBN)陶瓷的相变过程,并深入了解形成的结构特征,研究者通过图1详细表征了实验结果。在图1a中,研究者通过X射线衍射(XRD)图谱展示了不同SPS条件下制备的块状陶瓷的结构演变。图中的XRD图谱表明,随着烧结温度的升高,oBN前体的宽峰逐渐变窄,同时出现了与hBN类似的衍射线,指示了oBN向hBN样式的层状结构的相变过程。在图1b中,展示了在1,600℃烧结5分钟的陶瓷的显微结构,显示了纳米片的随机取向。通过选择区域电子衍射(SAED)测量,揭示了1,600℃样品与标准hBN晶体学衍射图案存在差异,暗示了一些亚稳态结构的存在。在图1c和图1d中,通过差分相位对比图像和高角度透射电子显微镜(HAADF-STEM)图像,研究者观察到了具有扭曲不同BN纳米片的层状结构。而在图1e中,透射电子显微镜(TEM)图像呈现了莫尔纹超晶格的存在,通过傅里叶变换图案表明了两组衍射斑点之间的旋转角度为27.8°。这些实验结果揭示了在1,600℃条件下烧结的陶瓷中存在着扭曲层结构,与标准hBN相比存在差异,暗示了亚稳态结构的存在。图1. 通过SPS制备的块状陶瓷的XRD图谱和显微结构。图2展示了通过SPS制备的TS-BN陶瓷在室温下具有超高的变形性和强度。在图中研究者进行了工程应力-应变曲线表征,发现TS-BN-I陶瓷在1,600°C烧结5分钟后表现出非凡的工程应变(14%)和强度(626MPa),远远超过了普通hBN陶瓷。通过单个循环压缩试验和多个循环试验,研究者证明了TS-BN-I陶瓷具有持久的塑性变形能力,并且能够在多次载荷-卸载循环中保持完整,这表明了其出色的力学稳定性。耗散能量与单轴压缩应力的对数-对数图显示,TS-BN陶瓷具有非常高的能量耗散能力,在塑性变形阶段的能量耗散甚至超过了商业hBN陶瓷等其他工程陶瓷。这些结果突出了TS-BN陶瓷在室温下具有出色的弹塑性能,表明其在冲击吸收器等应用中的潜在应用前景。TS-BN陶瓷的制备和性能评价为工程陶瓷领域带来了新的突破,为设计和制造具有优异力学性能的陶瓷材料提供了重要参考。图2. 通过SPS制备的TS-BN陶瓷的超高室温变形性和强度。图3展示了TS-BN陶瓷超高变形性和强度的起源。a部分通过计算得出了假想的θ-tBN晶体的滑移能和解理能。结果表明,与hBN相比,引入了扭曲堆叠结构后,滑移能明显降低,而解理能保持不变。这表明了扭曲堆叠对材料变形性能的重要影响。b部分展示了假想θ-tBN晶体的固有变形性因子(Ξ),与hBN相比,θ-tBN晶体的Ξ值提高了两个数量级,甚至超过了已知具有超高室温变形性的其他材料,如Ag2S和InSe。这表明扭曲堆叠结构对材料的变形性能有显著的提升作用。c和d部分展示了在三轴压缩试验中得到的(001)和(100)晶格面的平均差异应力(即强度)。结果显示,TS-BN的强度明显高于hBN。这说明了扭曲堆叠结构在提高陶瓷材料强度方面的重要作用。图3. TS-BN陶瓷超高变形性和强度的起源。图4展示了TS-BN陶瓷的变形模式。a) 断裂表面显示了大量纳米片,这些片被弯曲形成了明显的弯曲结构(白色箭头)。这些弯曲的纳米片表明了在陶瓷断裂过程中发生的弯曲变形。b) DF-STEM图像展示了陶瓷中纳米片的弯曲(白色箭头)和剥离(橙色箭头)。通过剥离面,纳米片被“剥离”成多个片,这显示了纳米片之间的局部剥离现象。c) HAADF-STEM图像表征了弯曲边界的局部缺陷(红色圆圈),表明了陶瓷中存在的一些微观缺陷。d) TEM图像展示了基面原子层之间的ripplocation(箭头)和位错(⊥),这些位错和ripplocation是陶瓷中的变形机制之一。这些观察结果揭示了TS-BN陶瓷的变形机制,包括纳米片的弯曲、剥离以及基面原子层之间的位错和ripplocation。这些变形机制有助于陶瓷在受力过程中保持整体结构的完整性,从而提高了其机械性能和韧性(见图4)。图4. TS-BN陶瓷的变形模式。【科学结论】本文展示了通过调控层状结构中的扭曲堆叠可以显著改变二维材料的物理和力学性质。研究者通过对氮化硼陶瓷的制备和调控,成功地实现了超高的变形能力和强度,这为工程陶瓷领域提供了全新的思路和方法。通过引入扭曲堆叠,陶瓷的变形因子得到显著提高,从而使其具有超出传统材料的变形能力和强度。这为设计和制备具有优异力学性能的新型陶瓷材料提供了新的思路和策略。此外,本文还揭示了纳米结构调控对材料性能的重要性,强调了在材料设计和工程中利用纳米尺度结构调控的潜力。原文详情:Wu, Y., Zhang, Y., Wang, X. et al. Twisted-layer boron nitride ceramic with high deformability and strength. Nature 626, 779–784 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07036-5
  • 微纳3D打印结合二次翻模形成的微柱在磁场作用下实现定向可控变形
    北京理工大学宇航学院的陈少华教授课题组柴泽博士,近日在知名期刊《Soft Matter》发表了一篇高质量文章“Controllabledirectional deformation of micro-pillars actuated by a magnetic field”。研究人员在实验过程中使用了深圳摩方材料科技有限公司微尺度3D打印设备S140,该设备具有10um精度的分辨率,94*52*45mm大小的三维加工尺寸。基于该设备加工了阵列的微柱结构,通过PDMS二次倒模形成含有磁性颗粒的PDMS微柱阵列,通过磁场控制来研究微柱变形,进而研究可逆粘附、可控润湿性和方向性表面输运等特殊功能性表面的设计和研究。微柱阵列(BMF nanoArch® S140 GR resin)填充磁性颗粒的柔性微柱阵列的制备工艺如图(a)所示,先通过深圳摩方(BMF)10μm精度的微立体光固化3D打印机S140打印出微米级别的微柱阵列,再倒模出纯PDMS孔洞模具,最后二次倒模获得含有磁性颗粒的PDMS微柱阵列;(b)PDMS模具的SEM图像,该模具的孔的大小与3D打印的微柱的大小相同;(c-d)从顶视图(c)和侧视图(d)观察的磁性颗粒填充的微柱阵列的SEM图像;(e)单根微柱;(f)夹角为90°时,永磁铁和微柱阵列表面之间具有不同距离的微柱变形形态;(g)距离一定时,磁体围绕固定微柱样品以半圆形旋转,微柱的变形形态。众所周知,可以通过改变微结构表面的形貌来设计特殊的表面功能。本文提出了一种通过旋转磁场控制微柱阵列方向变形的简单有效的方法。每个微柱的大变形可以通过磁场强度和方向来调整。当磁场强度固定时,微柱的变形方向由磁场方向控制。当确定磁场方向时,微柱的挠度随磁场强度的增加而增加。根据最小势能原理,进一步建立了揭示微柱大变形机理的理论模型。从理论上预测变形柱的形态与实验结果非常吻合。目前的实验技术和理论结果有利于典型功能性表面的设计和制备。例如,通过外场精准控制表面微结构的变形,实现目标表面界面粘附性和液体浸润性的可连续性调控,以及呈现梯度变化。为实现仿生壁虎脚设计,微纳器件转印,生物医学微液滴混合及方向性输运等提供技术支持。BMF nanoArch® S140System
  • 微纳3D打印结合二次翻模形成的微柱在磁场作用下实现定向可控变形
    北京理工大学宇航学院的陈少华教授课题组柴泽博士,近日在知名期刊《Soft Matter》发表了一篇高质量文章“Controllabledirectional deformation of micro-pillars actuated by a magnetic field”。研究人员在实验过程中使用了深圳摩方材料科技有限公司微尺度3D打印设备S140,该设备具有10um精度的分辨率,94*52*45mm大小的三维加工尺寸。基于该设备加工了阵列的微柱结构,通过PDMS二次倒模形成含有磁性颗粒的PDMS微柱阵列,通过磁场控制来研究微柱变形,进而研究可逆粘附、可控润湿性和方向性表面输运等特殊功能性表面的设计和研究。微柱阵列(BMF nanoArch® S140 GR resin)填充磁性颗粒的柔性微柱阵列的制备工艺如图(a)所示,先通过深圳摩方(BMF)10μm精度的微立体光固化3D打印机S140打印出微米级别的微柱阵列,再倒模出纯PDMS孔洞模具,最后二次倒模获得含有磁性颗粒的PDMS微柱阵列;(b)PDMS模具的SEM图像,该模具的孔的大小与3D打印的微柱的大小相同;(c-d)从顶视图(c)和侧视图(d)观察的磁性颗粒填充的微柱阵列的SEM图像;(e)单根微柱;(f)夹角为90°时,永磁铁和微柱阵列表面之间具有不同距离的微柱变形形态;(g)距离一定时,磁体围绕固定微柱样品以半圆形旋转,微柱的变形形态。众所周知,可以通过改变微结构表面的形貌来设计特殊的表面功能。本文提出了一种通过旋转磁场控制微柱阵列方向变形的简单有效的方法。每个微柱的大变形可以通过磁场强度和方向来调整。当磁场强度固定时,微柱的变形方向由磁场方向控制。当确定磁场方向时,微柱的挠度随磁场强度的增加而增加。根据最小势能原理,进一步建立了揭示微柱大变形机理的理论模型。从理论上预测变形柱的形态与实验结果非常吻合。目前的实验技术和理论结果有利于典型功能性表面的设计和制备。例如,通过外场精准控制表面微结构的变形,实现目标表面界面粘附性和液体浸润性的可连续性调控,以及呈现梯度变化。为实现仿生壁虎脚设计,微纳器件转印,生物医学微液滴混合及方向性输运等提供技术支持。BMF nanoArch® S140System
  • 江门中微子实验的“变形金刚塔”建成
    作者:倪思洁 来源:中国科学报5月24日,记者从中国科学院高能物理研究所了解到,江门中微子实验的升降平台已安装完成,并顶升至38米,为下一步有机玻璃球安装工作做好了准备。江门中微子实验核心探测设备——中微子探测器位于地下实验大厅内44米深的水池中央。它由直径41米的不锈钢网壳、直径35.4米的有机玻璃球,以及2万吨液体闪烁体、2万只20英寸光电倍增管、2.5万只3英寸光电倍增管等关键部件组成。升降平台是完成有机玻璃球安装的重要辅助平台,其直径和高度逐层可变,可谓“变形金刚塔”。它将全程服役于有机玻璃球的安装。工程人员将在该平台上逐层完成有机玻璃的吊装就位、拼接聚合、固化、退火、打磨、清洗、贴膜等工序,最终完成有机玻璃球的整体安装。“变形金刚塔”——有机玻璃球安装升降平台(俯视图)中国科学院高能物理研究所供图“变形金刚塔”——有机玻璃球安装升降平台(仰视图)中国科学院高能物理研究所供图
  • 北京首台淬火/变形相变仪将落户北京科技大学
    继2006年上海大学后,北京科技大学与北京仪尊时代科技有限公司正式签约,购买德国巴赫热分析公司生产的世界领先产品--DIL805淬火/变形热膨胀仪(相变仪)。成为该设备在中国的第二个使用者。目前,德国巴赫公司在该领域的欧美市场占有率几乎百分之百。近年来,很多中国的金属、尤其是钢铁方面研究人员对该设备表现出了浓厚的兴趣,显示出中国钢铁行业在特种钢和优质钢方面长足进步,也是缩小我们与欧美国家在钢铁领域差距的一个缩影。相信该设备将成为该校金属学研究的得力帮手。 有关此产品的介绍,请登陆www.esum.com.cn或电话咨询:010-84831960。 screen.width-300)this.width=screen.width-300"
  • Nature:形状变形的纳米磁性编码微型机器人
    磁性软体机器人已有多种应用,特别是在与人体密切相关的生物医学领域。如自折叠式“折纸”机器人可以在肠道中爬行、修补伤口、将吞下的物体取出来;胶囊状的机器人可以沿着胃的内表面滚动,进行活组织检查并运送药物。此外,科学家们还研制出了尺寸从几百微米到几厘米不等的更薄的线型机器人,它们有可能在大脑血管中穿行,以治疗中风或动脉瘤。磁性软体机器人的进一步小型化可能带来新的应用,如在小的血管中进行操作甚至操纵单个细胞,但制备这样的微型机器人并非易事[1]。 2019年11月,瑞士联邦理工学院的Cui Jizhai(现任职复旦大学) 、Huang Tian-Yun 及其同事在Nature发表了名为“Nanomagnetic encoding of shape-morphing micromachines”的文章[2],该工作使用电子束光刻技术,制造出了只有几微米大小的可磁重组机器人,通过对单个区域的纳米磁体进行设计,将形状变化指令通过编程的方式输入微型机器人,对纳米磁体施加特殊的磁场序列后,实现微型机器人的形状变化,如图一所示。图一 四片式变形微机械的设计 a.磁体磁态随尺寸增大的示意图:i.超顺磁性;ii.室温下稳定的单畴;iii.多畴态。b. 部,四个面板微机械,面板I上有520 nm×60 nm(I型)纳米磁体阵列,面板II上有398 nm×80 nm(II型)纳米磁体阵列;底部,纳米磁体阵列的相应SEM图像。c. 体积相同但长宽比不同的单畴纳米磁体的磁光克尔效应磁滞回线。d.根据矫顽力的不同选择两个磁场对微机械进行编码的示意图。e. 应用控制磁场B=15 mT时的磁性结构(I型和II型纳米磁体)和微机械折叠行为示意图,光学显微镜图像显示了所制造器件的四种不同结构。从左到右,上/下折叠的面板数为4/0、3/1、2/2(折叠方向不同的对面面板)和2/2(折叠方向相同的对面面板)。 这项工作构建了一个模块化单元的集合,这些模块化单元可以编程为字母表中的字母,此外还构建了一个微型的“鸟”,能够进行复杂的行为,包括“拍打”、“悬停”、“转弯”和“侧滑”,如图二所示。这为创造未来的智能微系统建立了一条路线,这些智能微系统可以重新配置和原位重新编程,可以适应复杂的情况。图二 折纸式的微型“鸟”与多种形状变形模式 文章中,作者使用了英国Durham Magneto Optics Ltd.公司的磁光克尔效应系统-NanoMOKE3对不同型的纳米磁体进行了磁滞回线测试,同时使用该设备的电磁铁产生的磁场对纳米磁体阵列进行了编程。NanoMOKE3可以进行微区的超高灵敏度测试,在本工作中,作者通过激光聚焦在不同的纳米磁体上获得对应的磁滞回线,如图一c所示,为微型机器人的磁学编码工作提供了帮助。图三 磁光克尔效应系统-NanoMOKE3 NanoMOKE3主要技术特点:超高灵敏度~10-12emu微区磁滞回线,激光光斑~2μm超快测试速度,1秒内可获得磁滞回线克尔角检测<0.5 mdeg纵向/横向/向克尔磁畴成像扩展无液氦低温MOKE图四 与Montana S50超精细多功能无液氦低温光学恒温器联用的低温MOKE 温度范围4.2K~350K磁场纵向>0.4T,向>0.3T 参考文献:[1] X H,zhao. et al. Nature 575, 58-59 (2019)[2] Cui, J. et al. Nature 575, 164–168 (2019).
  • 非变性质谱代谢组学鉴定金属结合化合物
    大家好,本周为大家介绍的是一篇发表在Nature Chemistry上的文章Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds1,文章通讯作者是来自美国加州大学斯卡格斯药学和药物科学学院的Pieter C. Dorrestein教授。生命活动的正常运行离不开金属的帮助,微生物获取金属的一种常见策略是通过生产小分子电离团来结合金属并形成非共价复合物。尽管结合金属的小分子具有各种生理功能和潜在的药学应用,在复杂生物成分(如微生物培养提取物)中找到金属结合化合物仍具有挑战。由于小分子-金属结合位点是多样的,金属结合情况必须通过实验来确定,常用的实验方法有电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(AAS)、X射线荧光光谱(XRF)、紫外-可见吸收光谱和核磁共振(NMR)等方法,这些方法通常通量较低,且在小分子成分不确定和金属种类复杂的情况下无法判断小分子-金属结合情况。为了发现新的小分子-金属复合物,本文开发了一种非靶向LC-MS/MS方法,结合非变性质谱(native MS)和一种新的计算工具离子识别分子网络,通过相关性分析、用户定义的质量差异和MS/MS相似性匹配相关化合物。该方法能够在复杂的生物样品中筛选金属结合化合物,作者把这个方法称为非变性质谱代谢组学。一、非变性代谢组学概念小分子非靶向分析采用的萃取、样品制备和LC-MS/MS方法通常在低pH值、高比例有机相和低金属浓度的条件下,这些条件不利于金属络合。因此作者采用了非变性质谱的实验思路,考察了在较高的pH值下,小分子与金属的结合比例较高,并开发了一个两步非变性ESI-LC-MS/MS工作流程,该流程具备在线柱后pH调节和金属引入的能力(图1),在金属引入后有足够的时间形成小分子-金属复合物。使用MZmine和GNPS中的计算离子身份分子网络(IIMN)来分析数据。该实验流程是作者开发的第二代方法,此前的第一代方法使用的是双管注射泵(double-barrel syringe pump)注射氢氧化铵溶液,随后注射一种或多种金属盐。二代方法与一代的区别在于使用了HPLC二元泵进行乙酸铵溶液的补液过程,使溶剂组成和梯度更稳定。图1. 基于非变性质谱的代谢组学实验流程。二、方法考察作者首先制备了市售的铁载体标准混合物,即耶尔森菌杆菌素(1)、弧菌杆菌素(2)、肠杆菌素(3)、高铁环六肽(7)和红酵母酸(6),编号与图2相对应。标准品通过HPLC分离,然后通过第一代装置进行液相色谱后pH调节和过量(毫摩尔)氯化铁注入,仅在铁注入后观察到每种铁载体的三价铁加合物(图2a)。随后,作者进行了以下的考察:①考察了加和物峰面积呈现铁的浓度依赖性,但不完全与铁载体本身对铁的亲和力相对应,这可能由于每种载体的电喷雾效率不同以及流动相溶液组成的变化,因此作者开发了带有补流泵的第二代装置,可减少由梯度导致的溶剂组成的变化,并将有机溶剂浓度降低约50%。②考察了铁载体与铁的加和是否是非特异性加和,将能与铁结合的高铁色素分子与一系列不能结合铁的其他分子混合,同样实验流程下发现只有高铁色素结合了铁,证明加和物的形成是特异性结合(图2b)。③考察了载体的金属选择性,向载体加入生理水平(微摩尔)的金属混合物,包括铁、铜、钴、镍、锌和锰盐,发现载体对金属的选择性与文献报道一致,例如两种铁载体对铁的选择性都高于其他金属;两个相似的物质的区分,去铁胺B(DFB)可与铜结合,而去铁胺E(DFE)不能。图2. 液相后注入金属法在标准铁载体样品中的测试。接着,作者将此方法应用于谷氨酰杆菌JB182的培养提取物。该微生物是从液体奶酪培养基中分离出来的,而奶酪是一个缺铁的环境。作者利用非变性代谢组学工作流程,从培养提取物中观察到未结合铁的去铁胺E和结合了三价铁的铁胺E。去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子(图3),检测到的其他分子都不是铁结合的。图3. 谷氨酰杆菌JB182培养提取物的非变性代谢组学测试。a. 去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子;b. 标准液相方法鉴定到的去铁胺E大多没有结合金属,其3.03分钟处的MS1为图d;c. 液相后注入铁鉴定到的去铁胺E结合了金属,其3.05分钟处的MS1为图e。作者用同样的方法测试了大肠杆菌Nissle 1917提取物,并在液相后将pH调整为7(模仿大肠杆菌胞质pH),发现了一些结合铁的载体分子(图4a)及其相应的铁复合物(图4b-d),除图4标注的三种,还存在一些yersiniabactin和aerobactin的衍生物也能结合铁,共发现了至少15种额外的铁载体。衍生物的发现也说明了IIMN识别结构相似性的能力,且修饰也通常与生物合成或代谢有关。除了研究生理条件下的铁结合外,作者也尝试鉴定了锌结合分子,因为大肠杆菌Nissle的锌获取机制尚未完全阐明。使用本文的方法,作者发现了yersiniabactin及其许多衍生物也与锌结合,包括HPTzTn-COOH,这种结合也通过NMR进行了辅助验证。由此可推断yersiniabactin通过获取锌来逃避抗菌蛋白对锌的螯合,增强大肠杆菌Nissle在发炎的肠道中繁殖的能力。此外,作者还测试了比大肠杆菌Nissle基因组大十倍的酒用真菌Eutypa lata,也发现了结合铁的分子衍生物(图4e-f)图4. 非变性代谢组学方法用于鉴定细菌和真菌培养提取物。最后,作者将本方法应用到环境样品中,测试该方法是否可以在超复杂样品中识别金属结合化合物。作者分析了2017年6月浮游植物爆发期间在加州海流生态系统中收集的固相萃取的表层海洋样本。表层海水中的溶解有机质(dissolved organic matter,DOM)是十分复杂的样本,在液相后调节pH至8后,鉴定到了软骨藻酸为铜结合分子,与文献报道的一致。IIMN还分析到软骨藻酸以二聚体的形式与铜离子结合(图5),可能以类似于EDTA的构型与铜配位。图5. 非变性代谢组学方法用于鉴定表层海水中的溶解有机质。总结:本文开发的非变性代谢组学方法通过液相后补充金属或调节pH,可以从复杂的样本中识别已知的和新的金属离子载体。1. Aron, A. T. Petras, D. Schmid, R. Gauglitz, J. M. Büttel, I. Antelo, L. Zhi, H. Nuccio, S.-P. Saak, C. C. Malarney, K. P. Thines, E. Dutton, R. J. Aluwihare, L. I. Raffatellu, M. Dorrestein, P. C., Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds. Nature Chemistry 2022, 14 (1), 100-109.
  • 淬火/变形膨胀仪(相变仪)在上海大学正式投入使用
    世界最先进的相变仪产品—德国巴赫公司的DIL805淬火/变形膨胀仪,已于2006年11月23日在上海大学顺利验收,并正式投入使用。DIL805相变仪外观雍容华贵、工艺制作精美、性能先进可靠、操作及其方便,处处绽放着顶尖级仪器的品位,备受用户的青睐。我们相信该仪器必将成为我国钢铁及合金研究领域最得力的助手。 有关此产品的详细介绍,请登陆www.esum.com.cn或电话咨询:010-84831960。
  • 国内首台淬火/变形相变仪将落户上海大学
    德国巴赫热分析公司的世界领先产品--DIL805淬火/变形热膨胀仪(相变仪)拥有世界上众多的金属研究的用户。由于价格昂贵,在中国一直没有此领域的使用者。日前,上海大学材料学院经过反复的调研论证,已经和巴赫公司的中国总代理-北京仪尊时代科技有限公司签署了购买合同。所以,上海大学将成为国内首台高级相变仪的使用者,希望它将成为该校金属学研究的得力帮手。 同时,仪尊时代感谢上海大学的信任和支持,将继续为推动此产品的市场而做出努力! 有关此产品的介绍,请登陆www.esum.com.cn或电话咨询:010-84831960。
  • 助力材料高温变形测量——钢研纳克推出YYHT系列高温引伸计
    材料在外力作用下发生形状尺寸的变化称为材料的变形,变形的大小直接影响材料的性能,因此材料变形是其力学性能的重要指标。变形的测量都是通过引伸计来实现,材料在高温环境中的变形测量需要用到高温引伸计,YYHT系列高温引伸计可以满足各种形状尺寸材料在高温环境下变形的测量需求。1、简介YYHT系列高温引伸计具有精度高、灵敏度高、稳定性好、使用方便等特性,符合JJG762、GB/T12160、ASTM E83、ISO 9513等标准中对0.5级(或者B2级)精度的要求,可以适应不同规格和尺寸试样,相比于普通的引伸计,使用调节简单便捷,基于其极低的试样接触力,YYHT系列引伸计可以应用于薄板等对表面接触力比较敏感的样品测试。其技术参数如下:精度等级0.5级引伸计标距10mm/25mm/30mm/50m/80mm或定制最大变形量±5mm/±10mm或定制使用温度室温至1200℃输出灵敏度≈2.5mV/V应变片阻值350Ω供桥电压值≤8V输出端接头常规四芯、五芯、九孔、九针或USB等插头,可根据用户需求定制初始接触力0.15N最大接触力1.27N同时钢研纳克还推出活动支架方便高温引伸计与试验机的连接,试验机无需改动可根据试样尺寸和高温炉位置调整引伸计的上下位置,调节方便,操作简单,与试验机连接稳固,刚性好。2、验证高温引伸计测量的数据直接影响材料的性能,这就要求高温引伸计测量必须准确、稳定、可靠,所以引伸计不只要满足引伸计标定器的校准要求,还需要大量的测试和试验进行验证,保证数据的准确性。以下是我们部分验证的数据。(1)与普通引伸计的一致性检验,如图所示将普通手动引伸计和YYHT系列高温引伸计同时安装在同一根试样上,测试特定位置的变形量,测试结果如下表所示:特征点Rp0.1Rp0.2Rp0.3Rp0.4YYU引伸计(mm)0.11400.16450.21570.2672YYHT引伸计(mm)0.11420.16440.21580.2675从表中可以看出YYHT系列引伸计和常用引伸计测得的变形量一致。(2)与进口引伸计的一致性检验,分别将YYHT引伸计和进口引伸计安装在同一台试验机上,在特定温度条件下分别测试同一组标准样品,应力应变曲线如下所示:其中红色和绿色线为进口引伸计所得,其余为YYHT高温引伸计所得,曲线重合度高,一致性好。通过大量,多次及不同温度区间反复测试比较,YYHT高温引伸计测试精度高,稳定性好,测试数据准确,能够完成高温环境下材料变形的测量工作。3、应用YYHT系列高温引伸计已应用于用户的材料测试工作,如图所示为某测试中心一机双YYHT高温引伸计,可以满足不同尺寸试样的高温变形测量要求。通过权威机构的校准检验,完全满足国标0.5级和美标B2级的要求,证书如下:同时也满足高温拉伸新标准GB/T228.2中对应变控制的要求,曲线如下:目前YYHT系列高温引伸计以其应用范围广,数据准确稳定,精度高,安装便捷,性价比高等特点已广泛应用于材料在高温环境下的变形测量,助力高温材料的性能测试,受到用户的一致好评。
  • 特种工程塑料高温性能分析:超高温热变形维卡温度的测定(MAX.500℃)
    首先,让我们来了解一下什么是工程塑料?Whats”工程塑料,是指一类具有良好物理性质、机械性能、耐磨性、耐腐蚀性、绝缘性、耐热性、耐寒性、耐老化性等特点的高性能塑料材料。这些材料可以承受较高的温度和压力,具有较好的机械强度和耐用性,相对于传统的通用塑料具有更高的综合性能和更广泛的应用范围,相对于金属材料更轻、更薄、更能耐受高温,因此在工业和科技领域中被广泛应用并逐步成为发展趋势。例如常见的用于制造发动机内罩、轴承的聚醚酮(PEEK)、用于制造耐高温的薄膜、涂料,防火织物的聚酰亚胺(PI)、用于制造餐具、耐酸碱的管道阀门的聚苯硫醚(PPS)等。在工程和科研领域中,材料高温下性能的精确测定对材料研究和产品设计至关重要。如果工程塑料材料在实际使用中耐热性不好,就可能会出现以下问题:Question”1)部件变形或软化:在高温环境下,超级工程塑料可能会失去其结构稳定性,导致部件变形或软化,影响其性能和寿命。2)减弱耐久性:高温环境可能会导致超级工程塑料的分子结构发生变化,从而降低材料的耐久性和使用寿命。3)失去机械强度:高温环境可能会导致超级工程塑料的机械强度减弱,从而影响其承载能力和抗冲击性能。4)失效:如果超级工程塑料的耐热性能不好,那么在高温环境下,部件可能会失效,从而影响整个系统的性能和安全性。这些问题的出现会影响整个机械设备的性能和寿命。此外,还可能会对人员和环境造成安全隐患,例如部件失效引发事故、释放有害气体等。因而在使用工程塑料时,必须考虑其耐热性能,并根据实际使用情况选择适合的材料。表征高分子复合材料耐温性能的一个重要指标是热变形温度。但随着高性能聚酰亚胺塑料和各种纤维增强材料的研制和发展,由于其材料本身性能优越,通用仪器很难满足其测试要求。目前国内测定材料热变形的设备大多采用油介质加热,最高测定温度不超过300℃。同时由于加热时介质油的挥发和分解,产生大量的油烟,极易造成环境污染和人员中毒。通用热变形测试仪由金属材料加工制造,高温时,金属自身变形量增大,会对测试材料变形量产生影响,得到的材料热变形数据并不能反应材料的真实性能。而安田精机的高温热变形温度测定仪在测试材料的高温性能方面具有突出的优势。出色的高温稳定性和机械性能安田精机的高温热变形测试设备采用石英材质制作支架、测试台和压头等部位,该材质能够在高达500℃的极端温度下保持卓越的性能,设备最高测试温度可以达到500℃,同时可选择更换维卡测试头,支持维卡测试。【已知石英材质的热膨胀系数是5.6x10-7/℃,而SUS304不锈钢材质是17.3x10-6/℃,这意味着在同样高的温度下石英材质更不容易变形】精密的温度控制和实时监测加热方式放弃使用介质油加热,而选用更加环保安全、便捷经济的空气加热,为了保证温度分布均匀,各测试台的空气隔室是独立的,各自具备温控功能,能够均衡升温;防样条碳化功能为保护试样在高温下不发生碳化,测试过程中可以注入氮气保护,氮气可以将氧气排出,由于其自身具有惰性,可以降低塑料的氧化速度;安田精机的高温热变形温度测定仪可广泛应用于材料科学、汽车制造、航空航天和能源等领域。其卓越性能、高温范围、精密温度控制和广泛的应用领域为特种工程塑料高温性能分析提供了解决方案。感兴趣的朋友欢迎私信我们了解!更多精密物性设备,尽在仕家万联!
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