层次生物特征驱动的产品情感化设计方法

目的对产品情感化设计的实现途径进行研究。方法将工程设计领域的多生物效应方法引入到艺术设计领域,基于功能相似性确定多生物效应,抽取生物原型的不同特征指导产品情感化设计。结果形成基于多生物效应的产品情感化设计过程模型,从生物角度指导设计人员进行产品情感化设计。结论经实例验证,系统化、分层次地应用生物知识可以辅助产品情感化设计,有利于设计出实用性与艺术性统一的产品、提高设计方案的质量和产出效率。     

氧化石墨烯纳米带杂化粒子和石墨烯纳米带的研究进展

氧化石墨烯纳米带杂化粒子是将氧化石墨烯纳米带(GONRs)与其他纳米粒子经π-π键、氢键等结合方式复合在一起,通过这种特殊的结合形态一方面可以有效地防止GONRs的聚积,另一方面新的纳米粒子的引入能够赋予该杂化材料某些特殊的性能,从而有利于充分发挥GONRs杂化材料在聚合物改性等领域的综合性能。本文综述了氧化石墨烯纳米带杂化粒子的制备方法、性能和应用现状。此外,针对GONRs的还原产物石墨烯纳米带(GNRs)的结构、性能、制备方法及其应用领域也进行了系统性地论述。相关研究表明,氧化石墨烯纳米带杂化粒子的设计与制备是氧化石墨烯纳米带迈向实用领域的一个有效途径,而石墨烯纳米作为石墨烯的一种特殊结构的二维变体,继承了石墨烯优良的导电和导热等性能,同时特殊的边缘效应,因而呈现出了更广阔的应用潜力。     

2A66铝锂合金板材各向异性研究

采用布氏硬度与拉伸性能测试以及OM,SEM和TEM分析,研究2A66铝锂合金板材力学性能的各向异性随时效时间变化的规律和合金时效状态下的显微组织,并探讨影响各向异性的主要因素。结果表明:165℃峰值时效前,随时效时间的延长,2A66铝锂合金力学性能的各向异性程度逐渐下降,过时效后合金的各向异性有所增强,伸长率的各向异性大于强度各向异性。峰时效(64h)时合金的σ_b,σ_(0.2),δ的IPA值均达到了最低值,分别为3.0%,3.0%,12.2%,此时合金也获得了较好的强塑性结合,轴向σ_b,σ_(0.2),δ分别为526.5,448.9MPa,10.1%。不同热处理状态下,2A66铝锂合金平面各向异性的总体表现为:纵向(0°)和横向(90°)的强度最高,45°方向最低;45°方向试样的伸长率最高,纵向和横向最低。     

Mn对22%Cr双相不锈钢700℃时效σ相及韧性的影响

利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)结合析出动力学和冲击实验,研究了不同Mn含量(4.3%,6.9%,9.7%,质量分数,下同)对22%Cr节镍型双相不锈钢700℃时效析出相形成和韧性的影响。结果表明:随Mn含量由4.3%增加至9.7%,时效76h,析出形貌分别为铁素体/奥氏体(δ/γ)界面细小σ相颗粒析出和铁素体晶内σ相/二次奥氏体(γ_2)共析组织。Mn含量增加使Avrami指数n减小,反应常数B增大,Mn元素参与并促进σ相析出,σ相开始析出和完全析出时间均提前,开始析出与完全析出的时间间隔增大,析出速率降低。时效过程中δ相分解量低于1%(体积分数,下同)对冲击韧度影响不大,δ相分解量由1%增至5%会显著降低冲击韧度。Mn含量增加在时效前期对冲击韧度有利,时效中期则会促使δ相分解量更早超过1%,导致冲击韧度快速下降。     

CrMoWV钢的应力松弛行为及其预测

以12Cr-1Mo-1W-0.25V耐热钢550,600℃的8760h松弛实验数据作为对象,研究短时间松弛数据准确而有效预测长时间松弛应力的方法。在采用松弛模型对长时间松弛应力进行直接拟合外推时,发现模型参数与所采用拟合数据的时间长度呈规律性的变化。提出考虑模型参数规律变化的时序参数法,以高精度预测长时间松弛应力。通过对比时序参数法与直接拟合外推法的预测结果,认为时序参数法在用短时间松弛数据预测长时间松弛应力上具有明显优势,预测结果的准确性较直接外推法高。     

前驱体对含Cu低碳钢I&Q&P处理后组织性能的影响

采用IQP工艺和EPMA、SEM和XRD等手段,研究了3种前驱体对含Cu低碳钢残余奥氏体含量及力学性能的影响。结果表明,双相区保温初期试验钢奥氏体长大由C配分控制,后期由合金元素Mn、Cu配分控制;双相区保温奥氏体化后,双相区配分后形成弥散分布的局部高浓度Mn、Cu区域仍保留富集效果,在随后的淬火-碳配分阶段易于形成残余奥氏体。经IQP处理后,前驱体为P+F的钢室温组织中马氏体板条较粗,原始奥氏体晶界并不明显;前驱体为F+M钢得到的马氏体板条有序细密;前驱体为M的钢室温组织中马氏体板条更加细密。其中,前驱体组织为M的钢中残余奥氏体量最高,延伸率为24.1%,强塑积可达25 338 MPa·%,综合性能最好。     

整体型环氧树脂大孔聚合物的制备与表征

用三亚乙基四胺(TETA)作为固化剂,通过双酚A环氧树脂在聚乙二醇(PEG)介质中的聚合反应诱导相分离制备具有三维骨架结构的整体型环氧树脂大孔聚合物。固定PEG1000与PEG2000的质量比为6∶1,分别研究了环氧树脂与PEG的比例关系和TETA的用量对整体型大孔聚合物孔结构的影响,用FT-IR、SEM、BET和MIP对整体型大孔聚合物进行表征并将其用于重金属离子的吸附。结果表明,改变环氧树脂与PEG的比例关系或者TETA的用量都可以调控大孔聚合物的孔结构,其孔径为0.1~1μm。孔径最小的整体型大孔聚合物比表面积最大,约84.4m~2/g,但孔径较大的整体型大孔聚合物对重金属离子(Cu~(2+))的吸附性能更好,吸附量高达113.1mg/g。     

钴酸镍空心球的合成及其抗坏血酸电化学敏感性能

本文以氧化亚铜小球为模板,采用简单温和的化学方法成功刻蚀制备出了钴酸镍空心球。通过多种表征手段对样品的形貌及组成进行了表征,结果表明,钴酸镍为空心结构并保持了氧化亚铜的形貌,粒径约为350nm,具有多晶的特征。将该材料修饰的电极应用到抗坏血酸电化学传感器中,测试结果表明,其对抗坏血酸的检测极限为3×10-7 M(S/N=3),线性相关系数为0.9993,线性检测范围为0.1~3mM,灵敏度高达1148.7μA·mM-1·cm-2,并具有良好的选择性。     

热处理温度及掺硼对富硅氧化硅发光的影响

利用等离子体增强化学气相沉积制备了未掺杂与掺硼富硅氧化硅薄膜。在高纯N2气氛中经过600℃、800℃和1100℃热处理,发现随着热处理温度的升高,富硅氧化硅薄膜的光致发光发生了明显红移。这表明薄膜的光致发光来源逐渐由薄膜中的发光中心演变为硅纳米晶。在经过1100℃热处理的未掺杂与掺硼样品中,掺硼样品光致发光强度有明显减弱,这是由俄歇复合效应引起的。此外,在ESR测试谱中,掺硼样品的g因子为2.0020,这表明掺硼可以在薄膜基体和硅纳米晶之间的界面引入发光中心。     

高温处理对ZnO薄膜及其忆阻性能的影响

本文研究了高温处理对ZnO薄膜及其忆阻效应的影响,发现利用经800℃高温处理后的ZnO薄膜制备的Cu/ZnO/Pt器件依然保持忆阻性能,并观察到无电形成过程的忆阻效应。研究表明,无电形成过程的原因在于高温处理后的ZnO薄膜出现了纳米级通道,使得在沉积顶电极Cu的过程中,形成天然的导电通道,使器件呈现低阻态。