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具有增强离子可调性和化学机械稳定性的海藻酸盐-氧化石墨烯水凝胶，用于光定向三维打印
摘要： 掺入二维碳纳米材料的纳米复合水凝胶能够实现仅靠聚合物基质无法获得的增强响应行为。特别是非共价相互作用可促进机械性能提升，并通过外部刺激实现自修复。本研究采用与光定向三维打印兼容的非共价离子交联机制，制备了海藻酸盐-氧化石墨烯（GO）水凝胶。结果表明，相较于纯海藻酸盐水凝胶，海藻酸盐-GO水凝胶在剪切、压缩和拉伸性能上均显著改善：剪切模量提高两倍，非弹性形变减少三倍，断裂能增加九倍。此外，纳米片层间的氢键作用使该水凝胶结构稳定，在螯合去除离子交联剂后仍保持完整。因此，通过调节外部离子浓度可使这类纳米复合水凝胶的剪切模量调控超过500倍。我们成功实现了海藻酸盐-GO的光固化立体打印，制备出坚固的自支撑悬垂三维结构。这些定制化材料架构在高盐溶液中展现出卓越的稳定性与超疏油性，可用于排斥和操控多种油类。总体而言，这种具有工程化非共价相互作用的纳米复合水凝胶，有望为水生及海洋环境开发"智能"多响应多功能器件。
关键词： 超疏油性、离子交联、化学机械稳定性、氧化石墨烯、3D打印、海藻酸盐、纳米复合水凝胶、机械性能
更新于2025-09-10 09:29:36
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采用富碳硅氮烷前驱体对低k值硅碳氮化物薄膜进行宽带紫外辅助热退火处理
摘要： 采用富碳硅氮烷前驱体N-甲基-氮杂-2,2,4-三甲基硅杂环戊烷(SiC7NH17)，通过等离子体增强化学气相沉积法在100°C下制备了低k介电常数硅碳氮化物(SiCxNy)薄膜。对SiCxNy薄膜进行400°C、5分钟的热退火和宽带紫外辅助热退火(UV退火)后处理。与单纯热退火相比，UV退火能同时改善低k值SiCxNy薄膜的介电性能和机械性能。热退火处理下薄膜表现出优异的热稳定性但结构变化微??；而UV退火过程中大部分Si-H和N-H键断裂，促使更多Si-N交联形成并使Si-C基质转化为Si-N基质。Si-(CH2)2-Si中的乙烯桥结构保持完整，但Si-(CH2)2-N和Si-CH2-CH3键中的非桥接烃类在UV退火过程中完全分解。这些变化使得薄膜介电常数从3.6降至3.2，杨氏模量提升21%达到7.4GPa?？泶贤馔嘶鹱魑嵘蚹介电屏障SiCxNy薄膜性能的后处理方法展现出良好应用前景。
关键词： 低k电介质、碳氮化硅、紫外辅助热退火、等离子体增强化学气相沉积、机械性能
更新于2025-09-10 09:29:36
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使用荧光液体对表面间接触进行快速三维显微成像
摘要： 本文提出一种新方法，通过使用荧光液体的荧光显微镜技术，实现对两个表面接触的快速直接三维可视化。该方法可在数秒内以亚纳米精度测定数百纳米范围内的表面间距，并实现三维测量。该技术为接触力学、摩擦学、磨损与润滑等领域的研究开辟了新途径。
关键词： 荧光探针、机械性能、三维成像、界面
更新于2025-09-10 09:29:36
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含二苯甲酮和水解淀粉的光/生物降解LDPE性能研究
摘要： 玉米淀粉在50-60?C下酸水解6小时。测定了原淀粉、水解淀粉（HS）和葡萄糖的还原粘度。通过DSC测试确定改性淀粉的熔点。使用双螺杆挤出机将熔体流动指数为2 g/10 min的LDPE与3-20%（重量百分比）的不同比例水解淀粉、光降解添加剂苯酮（3%）以及作为增容剂的甘油（3%）进行共混。采用HS制备的配方易于加工，且由于熔体流动指数增加，所添加的淀粉被证实已水解。使用吹膜挤出机制备管状吹塑薄膜。含水解淀粉的LDPE可加工成薄型薄膜（<250微米）。对所得薄膜进行了拉伸强度、断裂伸长率等多项机械性能测试，结果显示拉伸强度和断裂伸长率等力学性能有所降低，撕裂强度和落镖冲击强度也下降。此外，对所有样品进行了加速紫外老化和堆肥生物降解测试。通过扫描电子显微镜观察紫外老化前后及生物降解后的形貌变化。这些样品具有高度光/生物降解性，因此不会污染环境。
关键词： 低密度聚乙烯、光/生物降解、二苯甲酮、水解淀粉、机械性能
更新于2025-09-10 09:29:36
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原位共生产法制备氧化锌纳米粒子增强聚酰胺6复合材料及其性能
摘要： 通过原位共生产法制备了聚酰胺6/氧化锌纳米复合材料（记为PA6/ZnO），该方法中Zn2(OH)2CO3在己内酰胺高温开环聚合过程中分解为纳米氧化锌。分别采用透射电子显微镜、X射线衍射、热重分析和差示扫描量热法分析了纳米氧化锌的粒径与分散性、PA6/ZnO复合材料的结晶熔融性能、热性能及晶体结构。结果表明：通过PA6-ZnO原位聚合衍生的纳米氧化锌在PA6基体中均匀分散，但庞大的PA6分子链阻碍了PA6基体中纳米氧化锌的整体结晶速率与晶粒尺寸。采用万能拉伸和冲击试验仪器评估力学性能，结果显示含0.2%纳米氧化锌的PA6/ZnO复合材料具有优异拉伸强度，较纯PA6提升75%，而纳米氧化锌对PA6冲击强度影响甚微。
关键词： 摩擦性能、机械性能、纳米复合材料、聚酰胺6、纳米氧化锌、聚酰胺、复合材料
更新于2025-09-09 09:28:46
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激光箔材打印增材制造制备的Zr基块体金属玻璃部件的力学性能
摘要： 传统上，块体金属玻璃（BMGs）的应用仅限于小尺寸和简单几何形状的部件，这是因为常规铸造工艺需要快速冷却。本研究展示了一种极具前景的增材制造方法——激光箔材打印技术（LFP），可制备大尺寸、复杂几何形状的高质量BMG部件。通过该技术，研究人员采用逐层激光焊接MG箔材于基体的方式，成功制备了Zr52.5Ti5Al10Ni14.6Cu17.9 BMG部件。研究采用显微压痕、拉伸试验和四点弯曲试验测量了所制BMG部件的力学性能，并与铸态BMG部件进行对比。LFP工艺能实现快速冷却速率，成功制备出完全非晶化、近乎全致密且无裂纹的BMG部件。所制部件的玻璃转变温度、结晶温度和熔融温度与铸态部件基本一致。此外，这些BMG部件展现出与铸态BMG部件相当的力学性能，包括显微硬度、抗拉强度和抗弯强度。
关键词： 激光加工、增材制造、块体金属玻璃、机械性能
更新于2025-09-09 09:28:46
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碳化硅与氧化铝及氧化钙的放电等离子烧结：致密化行为、相演变及力学性能
摘要： 液相烧结（LPS）通?；嵝纬煞蔷ЬЫ缜颍饣崃踊战崽沾傻母呶滦阅?，因此陶瓷研究者更倾向于在LPS后获得晶态晶界。本文研究了碳化硅陶瓷的近理论密度液相烧结，探究其致密化行为、黄长石相演变及后续力学性能评估。采用亚微米α-SiC粉末，借助耐火相形成金属氧化物添加剂，通过放电等离子烧结制备高密度SiC陶瓷。通过改变烧结温度和峰值温度保温时间，研究其对致密化和力学性能的影响。烧结陶瓷密度在1800℃时达到约97%。利用扫描电子显微镜研究微观结构特征和裂纹扩展模式。XRD分析证实烧结样品中存在晶态黄长石相。通过标准测试程序测定烧结陶瓷的硬度、断裂韧性和弯曲强度。
关键词： 液相烧结、断裂韧性、放电等离子烧结、碳化硅、机械性能
更新于2025-09-09 09:28:46
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曝光时间对选择性激光熔化成形零件能耗及力学性能的影响
摘要： 目的——选择性激光熔化（SLM）的许多工艺参数可进行配置以优化构建时间（该时间与能耗直接相关），并实现可接受的零件质量。本研究旨在探究能否在保证力学性能达标的前提下有效降低能耗，重点研究曝光时间对能耗与力学性能关联性的影响。 设计/方法/途径——通过单因素设计与实验结果分析，在制备两组试样零件时考察三种曝光时间水平，用于能耗分析与力学性能测试。在线测量制造功率曲线，并研究抗拉强度、抗弯强度、抗扭强度及零件密度四项力学性能。提出图形化增长率趋势（GRT）图用于多变量联合分析。 研究发现——在测试范围内，相同零件的制造能耗随曝光时间增加而上升，但该SLM系统中曝光时间主要影响构建功率而非构建时间。力学性能并非线性增长且增速各异。测试表明：在研究范围内，能耗增加虽仅带来零件密度的微小提升，却显著提高了抗拉强度和最大扭矩。 实践意义——通过定量研究可实现SLM优质零件的节能生产。提出的GRT图作为直观可视化工具，能比较不同变量的增长率，为增材制造从业者提供更多决策依据。 原创性/价值——本研究首次联合分析能耗与力学性能，深化了对节能型SLM制造的认知，有助于推动增材制造技术真正实现节能与环保。
关键词： 机械性能、能耗、选择性激光熔化、曝光时间
更新于2025-09-09 09:28:46
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TiO2对由κ-卡拉胶、黄原胶和结冷胶复合制备的高弹性可拉伸紫外防护纳米复合薄膜的影响
摘要： 基于κ-卡拉胶（k-C）、黄原胶（X）和结冷胶（G）通过溶剂浇铸法制备了水凝胶复合薄膜。这些具有协同水凝胶组成的可凝胶化材料制成的透明薄膜质地柔软、弹性良好且断裂强度优异。采用不同TiO?纳米颗粒重量比制备的k-C/X/G基纳米复合薄膜被表征为新型包装材料。通过FT-IR、XRD和SEM分析表征了k-C/X/G及TiO?纳米复合薄膜的形貌、结构与微观特性。在k-C/X/G纳米复合薄膜中引入TiO?后，薄膜的拉伸强度、拉伸模量、玻璃化转变温度（Tg）和热稳定性显著提升。由于TiO?纳米颗粒的疏水性，接触角增大而薄膜含水量降低。随着TiO?含量增加，水蒸气透过率（WVP）和紫外线透射率下降。k-C/X/G与TiO?纳米复合材料能有效屏蔽紫外线，对金黄色葡萄球菌表现出部分抑菌活性，在食品与非食品行业作为紫外屏蔽包装材料具有广阔应用前景。
关键词： 纳米复合材料、二氧化钛、热性能、结冷胶、黄原胶、阻水性能、机械性能、κ-卡拉胶
更新于2025-09-09 09:28:46
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氧化镓 || 溅射沉积氧化镓的特性
摘要： 近年来，宽禁带氧化物（如ZrO?、Y?O?、HfO?、La?O?、Ga?O?和GeO?）因其广泛的光学、电子与光电子、光子学及磁电子器件应用而备受关注[1-12]。其中，氧化镓（Ga?O?）凭借其独特的物理、化学及电子特性，正逐渐成为科研界关注的焦点，这些特性可广泛应用于多种技术领域。尽管前景广阔，但包括Ga?O?在内的这类宽禁带材料的特性与潜在应用尚未被充分探索——这一观点常被多个研究团队提及。
关键词： 光学性能、宽带隙氧化物、机械性能、氧化镓、溅射沉积
更新于2025-09-09 09:28:46