冷却速率对包晶钢凝固过程中包晶转变收缩的影响

通过高温激光共聚焦显微镜模拟观察了Fe-0.1C-0.21Si-1.2Mn (质量分数,%)包晶钢在不同冷却速率下的包晶相变过程,然后利用试样表面粗糙度变化反映了包晶转变收缩程度的不同。结果显示,冷却速率超过临界值后包晶转变能够发生快速相变,快速相变引起突然的包晶转变收缩和表面粗糙度变化。随冷却速率的增加包晶钢的包晶转变收缩呈先增加后减小的趋势,在冷却速率为20℃/s时表面粗糙度达到最大值,此时的表面粗糙度约是低冷却速率(2.5℃/s)时表面粗糙度的2.8倍。当冷却速率足够大后包晶转变收缩又开始减小,这一变化为高拉速下减少包晶钢连铸坯表面纵裂纹的发生提供了新策略。     

纳米碳酸钙改性聚丙烯大变形行为的研究

为了研究纳米碳酸钙改性聚丙烯(PP/nano-CaCO_3)在不同应变率下的大变形特性及相关机理,采用疲劳试验机(MTS)结合数字图像相关技术(DIC)对该种材料在不同拉伸速率下进行单项拉伸试验,并用有限元对其进行数值模拟,得出了不同变形程度的试验结果。之后采用电镜扫描(SEM)对不同变形程度的试件表面进行分析。结果表明:PP/nano-CaCO_3在不同拉伸速率下的应力-应变可分为线弹性阶段、屈服阶段、软化颈缩阶段及应力稳定阶段。其中,线弹性阶段、屈服阶段及峰值应力基本不受拉伸速率的影响,应力稳定阶段的稳定应力随着拉伸速率的增大而减小,测试试件的延展率超过300%后仍可继续拉伸延长。电镜扫描发现:随着变形量的增大,试件表面的纹理及皱褶凸起也增大。总的来说,PP/nano-CaCO_3相比纯PP具有更好的应力-应变稳定性、延展性及柔软度,在抗冲击及承载结构件中具有很好的应用前景。     

具有耐油、自修复功能的改性天然橡胶的研究

首先对天然橡胶进行环氧化改性,进而利用环氧基团和硅羟基之间的反应制备具有多重羟基的改性天然橡胶。利用红外光谱法、核磁共振法、光学显微镜、拉伸试验和耐油实验等方法研究该材料的自修复性能和耐油性能。当反应pH值7,改性产物改性程度较高,且显示出优异的低温自修复性能。裂纹自然拼接后,在没有任何外界刺激条件下,室温自修复效率高达82.6%。在93#柴油中浸泡72h后,质量膨胀率仅为243.8%,仅为天然橡胶的四分之一。     

基于柔性干电极的肌电信号无线采集系统设计

传统Ag/AgCl湿电极存在柔韧性差、稳定性不高等缺点,已不能满足应用于智能可穿戴设备采集表面肌电信号(sEMG)的需求。提出一种通过微电子机械系统(MEMS)技术制备柔性干电极的方法,并针对柔性干电极的特点设计一套便携式16通道sEMG无线采集系统。通过光刻、刻蚀、聚二甲基硅氧烷(PDMS)形貌转移等工艺制成面积1 cm~2、厚度1 mm、底部直径80μm、高度143μm、中心距160～240μm的柔性微针阵列干电极。无线采集系统将采集到的sEMG进行放大、滤波、A/D转换和无线传输后,由LabVIEW编写的上位机进行波形显示和数据存储。整个采集装置尺寸为6 cm×2.5 cm×1.5 cm,电池容量为200 mA·h,充电5 min可在室外50 m范围内工作4 h左右。该无线采集装置配合柔性干电极提取sEMG具有采集通道多、稳定性好、传输距离远、实时显示波形、生物兼容性好等优点。