聚焦离子束在微纳尺度材料力学性能研究中的应用

微纳尺度材料是指外观尺寸或其基本构成单元在10nm到10μm之间（以下简称微纳尺度）的材料或器件。个案、定性的研究表明微纳尺度材料有以下特性：其性能不能通过外推基于宏观块体材料的知识体系得到,传统的力学测试工具和方法无法满足对微纳尺度材料进行测试的要求,微纳尺度材料通常在多场耦合条件下服役。这些特性要求研究工作者持续不断地寻找和研发新的工具以期实现对微纳尺度材料的可控制备,高通量观测、操控和定量测量。双束聚焦离子束技术不仅因具有纳米级的空间分辨率而具备对微纳尺度材料的高质量成像和动态监测,而且具备纳米分辨率的定点刻蚀、诱导沉积等功能。因此,双束聚焦离子束成为研究微纳尺度材料力学性能的有力工具。综述了近年来聚焦离子束技术在微纳尺度材料类力学性能研究中的应用,并讨论了其局限性和发展趋势。     

多尺度材料模型研究及应用

在分别介绍宏观,介观,微观,原子和电子尺度材料模型研究的基础上,论述了多尺度材料模型（MMM）这一新兴的跨学科的前沿研究领域产生的前提,概念主其在材料科学,特别是在宏观形变及新断裂过程研究中的重要作用,综合分析了多种跨尺度关联方法的原理,技术方案及其应用,并探讨了当前多尺度研究的热点及进一步发展的方向。     

离散-连续混合多尺度模型在计算流体力学中的应用进展

综述离散-连续混合多尺度模型在计算流体力学中的应用研究进展,介绍混合多尺度模型的研究意义、建立方法及发展进程;重点评述混合直接蒙特卡洛方法及纳维叶-斯托克斯方程的方法在稀薄气体流动研究中的进展和混合分子动力学方法及纳维叶-斯托克斯方程的方法在纳微液体流动研究中的进展;简单介绍其他混合多尺度方法;总结混合多尺度模型的优缺点并展望其未来研究方向。     

分子模拟对多尺度材料模型应用

分子模拟方法能有效地模拟物质微结构层次的体系和状态。对于材料多尺度的分析和其模型的建立,分子模拟被认为是一种关键的技术之一。主要针对多尺度材料模型中的跨尺度统一性和多尺度多层次耦合的问题,阐述一些分子模拟方法在多尺度材料模型宏观以下尺度中的模拟应用。     

计算智能在微尺度力学研究中的应用

微尺度力学的研究常遇到力学模型分析、复杂本构方程求解和跨尺度计算等问题,而传统的数学方法很难给出所研究的微尺度力学问题的解析解。该文探讨运用计算智能方法(主要包括人工神经网络、遗传算法和模糊数学等知识)对微尺度材料的力学行为进行研究。首先,采用人工神经网络建立微尺度材料的纳米压痕硬度随压痕深度变化的力学模型,并用其预测氧化镁材料的纳米压痕硬度;其次,运用遗传算法对A533-B号钢的球形压痕的载荷-位移曲线进行反分析,进而获取其力学参数。     

微纳技术在泡沫混凝土中的应用进展

微纳技术可从多方面提升泡沫混凝土的性能,使二者性能达到完美结合。从泡沫混凝土气孔结构、泡沫混凝土强度、发泡催化剂以及泡沫混凝土电磁屏蔽效应4个方面综述了近年来微纳技术在泡沫混凝土中的应用,分析并展望了泡沫混凝土的前沿技术。     

微纳晶体材料体膨胀系数测定和计算方法

为解决微纳尺度晶体材料膨胀系数无法直接测量的现状,文章提出一种适用的测试思路及计算方法.该方法基于材料在不同温度下的XRD衍射图谱获得晶胞晶格常数,通过"晶格常数-温度"拟合,计算各个物相晶轴的线膨胀系数,进一步计算获得材料的体膨胀系数.采用该方法对单相高锡焊料及多相PbSn合金焊球进行测试,获取其体膨胀系数,证实方法...     

大块非晶合金的微尺度力学行为研究评述

大块非晶合金因其优异的力学、机械、物理等性能引起学术界和产业界广泛关注,其学术研究和应用领域内容范围正日益扩大和深入。本文简要介绍了大块非晶材料微尺度力学行为研究中的最新进展,内容包括大块非晶纳米压印过程中的锯齿状流变特性、非晶变形过程中的微观结构转变以及非晶断裂的微观机制及尺度效应。     

土木结构损伤多尺度并发计算方法及其应用

大型土木结构的损伤破坏是跨尺度演化的结果, 因此单一尺度下的结构分析难以正确地反映结构的非线性损伤失效过程。该文根据结构损伤在宏观、细观尺度下的不同特征建立结构一致多尺度模型, 并通过多点约束法进行跨尺度关联, 实现了结构整体线弹性响应分析和局部细节易损部位的细观层次上弹塑性损伤分析的并发进行。计算结果表明:该文提出的结构损伤多尺度并发计算方法能够兼顾结构整体上的线弹性响应和局部易损部位在细观层次上的塑性损伤特征, 在对结构多尺度响应与损伤特征进行准确描述的基础上, 能够获得结构易损局部的细观损伤状态、演化过程及其对结构宏观响应与失效的影响。     

多尺度法在阻尼多自由度系统中的应用

研究多尺度法在阻尼多自由度系统中的应用，给出弱阻尼情况下两自由度系统系自由振动的算例，并与复模态法所得结果进行数值比较。     

AgSnO2电触点材料制备方法进展

综合评价了AgSnO2电触点材料的制备方法,对比分析了粉末冶金法、合金内氧化法、预氧化合金粉末法和反应合成法等几种制备方法的优缺点,简要介绍了AgSnO2电触点材料的应用进展及国内外差距,并展望了AgSnO2电触点材料的发展趋势.     

纳米金刚石计算机磁头抛光液的研制及应用

用聚氧乙烯型非离子表面活性剂可有效分散纳米金刚石于油介质中,由此制得了纳米金刚石抛光液,探讨了纳米金刚石的分散机理,认为庞大的亲水性基团聚氧乙烯基象一巨大的屏障膜,使纳米金刚石颗粒在油中相互弹开,削弱颗粒间的相互作用能,阻止了纳米颗粒的重新团聚,从而实现了纳米金刚石在油中的稳定分散.本文研制的纳米金刚石抛光液应用于计算机磁头的精抛光,能降低计算机磁头表面粗糙度50%以上,解决了计算机磁头行业的技术难题.实验结果表明,纳米金刚石是一种理想的计算机磁头抛光材料.     

The Development of a Standard for Contact Transient Methods of Measurement of Thermophysical Properties

Contact transient methods, some of which are available as commercial forms, are now widely used worldwide for thermal properties measurements on broad ranges of materials used in physical, chemical, and medical applications. However, in many cases the claimed measurement uncertainty has not been substantiated while in others – especially for the multiproperty techniques – internal inconsistencies in measured and/or derived values are clearly apparent. Following recommendations of participants of two workshops held on the subject in Würzburg (1999) and Cambridge, Massachussetts (2001), NPL agreed to coordinate a task to develop a standard test-method for these techniques. This involved using inputs provided by a small group of individuals from organizations in several European countries and also taking note of comments from other interested parties via the internet during the course of the development. Details are provided on the resulting document, which takes the form of a generic standard containing appropriate details and related information common to all techniques. These sections include the scope, theory, summaries of method, basic apparatus and experiment, the influencing factors, specimen requirements, procedure, and recommended approach for analysis of the experiment and calculation of the results. In addition, there are six annexes, each of which contains additional information that applies to a specific technique. Finally, the document proposes a recommended approach for verification of a technique together with a list of appropriate reference materials having known values for one or more properties. The status of intercomparison studies will also be reported. Paper presented as the Fifteenth Symposium on Thermophysical Properties, June 22–27, 2003, Boulder.     

纳米水平热量传输中温度定义的讨论

纳米水平热量传输明显不同于宏观和微观系统的热量传输。由于热量携带子——电子、光子、声子或分子的平均自由行程与被研究物体的特征长度之间具有可比性,经典理论已经不再适用,人们必须采用新的理论来预测纳米水平的热量传输。在许多仿真模型的研究中存在对温度定义的分歧,因此出现不同的研究结论。针对于在仿真模型研究中可能出现的有关温度的定义给出了明确阐述。     

氧化铝微纳结构材料的研究进展

氧化铝微纳结构材料由于具有特殊的形貌、高比表面积、高介电常数、高的热和化学稳定性等特性,以及可以作为构筑单元,采用自下而上的方法合成各种超级结构材料,从而使其在吸收剂、催化剂裁体、陶瓷材料、耐磨材料和新结构材料合成等诸多领域得到重要应用,已成为当前纳米材料科学领域的前沿和热点.结合近年来国内外的最新研究进展对氧化铝微纳结构材料的制备方法、表征和物性研究等进行了综述,并对其发展趋势和前景进行了展望.     

碳纳米管/金属接触改善方法的研究进展

碳纳米管(CNT)由于其独特结构和优异特性已被广泛用来构筑各种纳米器件. 而CNT与电极间的接触在CNT器件中扮演着重要的作用, 是器件性能的关键影响因素. 采用何种有效的方法来改善CNT与金属电极间的接触一直是CNT器件研究中的一个重要方面. 本文综述了近年来CNT/金属接触改善方法的研究进展, 结合本课题组的研究对目前有代表性的接触改善方法进行介绍. 阐述了各种改善方法的原理和加工工艺, 讨论了采用这些方法获得的接触特性和器件性能, 并对各方法的特点进行了比较.     

高性能微/纳米结构不粘薄膜的制备及机理研究

本文从仿生学的思路出发,分别采用化学腐蚀和阳极氧化的手段在金属表面构建出类荷叶表面的结构,并用低表面能物质(氟硅烷)对其进行修饰成膜,制备出高性能的微/纳米双尺度细观结构不粘薄膜.该薄膜最佳疏水接触角度达到163.0°,疏丁羟胶的角度也达到136.0°.     

聚合物基微纳米复合材料的制备及微型注塑加工研究

微型高分子功能器件具有独特优点,发展迅速,应用广泛,是当今科学技术的重要前沿,迫切需要发展高性能多功能聚合物基微纳米复合材料,实现其微型注塑加工。介绍了近年来作者课题组在聚合物基微纳米复合材料制备及其微型注塑加工方面的研究进展:通过有机/无机杂化、固相剪切碾磨、纳米复合、分子复合及熔融共混技术等制备适合于微成型加工的高性能多功能聚合物基微纳米复合材料,如尼龙11/钛酸钡压电复合材料、聚乙烯醇/羟基磷灰石生物医用纳米复合材料、聚氨酯/碳纳米管导电复合材料等。解决了微纳米填料难分散、复合体系难加工的难题,实现了聚合物基微纳米功能复合材料的微型注塑加工,研究了其流变行为和充填行为,调控和优化了微型制品的结构与性能,为制备高性能多功能的聚合物微型器件提供了新材料、新技术和新理论。     

非接触式测振技术最新进展及应用

非接触式测振技术以其在振动测量方面优良的特性,越来越受到广泛关注。本文介绍了2016年第十二届非接触式激光测振会议的主要内容,会议分为测量技术领域和应用领域两大类,涉及的内容包括全场干涉测量、激光多普勒测振技术、叶尖定时测量及其传感器等。同时介绍了其他非接触式测振技术的最新应用。     

方兴未艾的微纳米艺术

微纳米艺术是这几年才新兴的一个非主流纳米学科分支。文章结合微纳米艺术的发展现状,阐述了微纳米艺术的内涵和分类,全面介绍了可用于发展微纳米艺术的主要纳米创作技术与方法。最后,围绕微纳米艺术发展的新动态,分析了若干微纳米艺术发展的新特征。