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快速塑性计

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快速塑性计相关的资讯

  • 《Science》重塑成人大脑的可塑性
    星形胶质细胞是大脑中的细胞,长期以来被认为仅仅是神经元的支持细胞。近年来,对星形胶质细胞的研究日益增多,逐渐揭示了星形胶质细胞在脑功能中的重要性。Inserm、CNRS和法国生物跨学科研究中心学院的研究人员现在已经发现了它们在结束出生后大脑可塑性阶段中的关键作用,发现它们是感官和认知能力发展的关键。从长远来看,这些发现将使我们有可能设想出新的策略,在成人中重新引入大脑可塑性,从而促进脑损伤或神经发育障碍后的康复。这项研究已发表在《Science》杂志上。大脑可塑性是出生后的一个短暂的关键时期,在这一时期,大脑根据所接受的外部刺激(环境、相互作用等)重塑神经元的“线路”。这个时期的结束或“结束”标志着神经回路的稳定,与有效的信息处理和正常的认知发展有关。可塑性在未来仍然是可能的,尽管比生命开始时的水平要低得多。20世纪80年代的开创性研究表明,将不成熟的星形胶质细胞移植到成年动物的大脑中,会重新引入一段主要的可塑性时期。Inserm研究员团队和生物学跨学科研究中心从这一过程中获得灵感,揭示了迄今未知的导致可塑性闭合的细胞过程。大脑可塑期出现的问题可能会产生重大的长期后果。例如,如果一个人的眼睛状况使他不能正确地看东西,比如斜视(交叉眼),如果不及时治疗,相应的大脑线路就会永久性地改变。为了弥补这一点,研究人员试图通过确定一种治疗方法来重塑这种连接,这种治疗方法可以重新引入大脑的可塑性,即使大脑已经关闭。为了实现这一点,他们还试图更好地描述这种封闭背后的生物学机制。移植未成熟星形胶质细胞重建脑可塑性通过对小鼠视觉皮层的实验,研究人员表明,不成熟星形胶质细胞的存在是大脑可塑性的关键。随后,星形胶质细胞在可塑期参与中间神经元的发育成熟,最终导致其关闭。这种成熟过程是通过一种涉及连接蛋白30的新机制发生的,研究人员发现在成熟的星形胶质细胞中,连接蛋白30在闭合过程中水平很高。将星形胶质细胞移植到成年小鼠体内能重新引入大脑可塑性吗?为了找到答案,研究人员从幼鼠(1到3天大)的视皮层培养了不成熟的星形胶质细胞。这些不成熟的星形胶质细胞被移植到成年小鼠的初级视皮层,然后在单眼蒙蔽四天后评估视皮层的活动——这是一种用于评估大脑可塑性的标准技术。他们发现,与未接受移植的对照组小鼠不同,移植了未成熟星形胶质细胞的小鼠表现出高度的可塑性。这项研究提醒我们,在神经科学领域,我们不能只关注神经元。胶质细胞是星形胶质细胞的一个亚型,它调节着大脑的大部分功能。我们意识到这些细胞有积极的作用。神经胶质细胞比神经元不那么脆弱,因此是一种更容易作用于大脑的手段。胶质细胞占大脑细胞的一半以上。它们与神经元的细胞谱系不同,功能也有很大的不同。直到最近,它们还被认为是大脑的“清洁剂”,但研究人员意识到它们在释放分子方面也起着积极的作用。与神经元相比,它们发生在大脑发育的后期,不以同样的方式进行交流,并且占主导地位。
  • 全国首个热塑性塑料餐具标准实施
    由广州市质量监督检测研究院制定的全国首个热塑性塑料餐具标准———《热塑性塑料餐具地方技术规范》已于8月1日起实施,其总体水平与日本标准相当,基本涵盖了市场上所有热塑性塑料餐具。  消费者选购塑料餐具时,首先要看标识是否完整,其次看产品。产品的表面应平滑,没有污点、杂质、划痕、裂纹等,没有脱色、褪色现象,还可闻一闻看有没有刺激性味道等异味。  “最重要的还是要看产品标识。”国家包装产品质量监督检验中心(广州)包装检验部部长孙世彧表示,此次标准规定,产品须标明厂家名称或商标、材质、使用温度等说明,若产品有不耐热水、不适用于微波炉、不能接触油质等要求,也应标明。
  • 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
  • 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。
  • 哈工大(深圳): 基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子
    镓基液态金属(LM)由于其优异的金属导电性以及室温流动性特点,被认为在柔性电子领域具有广泛的应用前景。基于镓基LM材料,目前已成功开发出各类柔性电子器件,如可穿戴传感器、柔性电容器、柔性电感器以及柔性变阻器等。LM柔性器件的集成性和可靠性一直以来是该领域的研究热点,其中3D柔性电子被普遍认为是提高集成性的有效解决方案之一。然而,液态金属的流动性是一把双刃剑,虽然它为LM柔性器件提供了优异的可变形性,但同时给3D结构柔性电路的制备带来了巨大挑战。目前报道的3D打印、冷冻打印、通道填充等方法在复杂3D结构电路的制备、工艺成本以及功能性芯片的集成等方面仍存在不足。近期,哈尔滨工业大学(深圳)马星教授联合中科院深圳先进技术研究院刘志远研究员,提出了一种通过将镓基液态金属转变为固态并通过塑性变形制备复杂3D结构柔性导体的方法。作者基于金属材料的合金化及相关理论,着重考量材料的相变温度、机械强度和塑性加工性能,筛选出Ga-10In作为3D柔性电子制备的基础材料。固体Ga-10In的高塑性特点允许通过机械弯曲、缠绕等方式制备复杂3D结构导体,在熔点以下温度将3D导体与功能芯片连接并使用硅胶封装后,熔点以上温度加热(22.7 °C)便可使Ga-10In熔化并恢复其流动性。此外由于过冷效应,Ga-10In导体可以在低于熔点的一定的温度范围内保持液态,保证了柔性电子器件的服役温度区间。为证明该方案的实用性,作者设计了具有超高灵敏度的3D应变传感器、由3D跳线导体构成的二极管 (LED) 阵列以及由3D螺旋结构的可穿戴传感器和多层柔性电路板组成的手指动作监测装置。相关工作以“Three-dimensional flexible electronics using solidified liquid metal with regulated plasticity”为题发表于电子领域权威期刊《Nature Electronics》,2019级博士生李国强同学为该论文第一作者。在本项研究中,由摩方精密25 μm精度的nanoArch P150设备3D打印的高精度模具,为制备2D应变传感电路和3D拱形跳线提供了精密支持。图1:基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子简介说明。(a) 液态的Ga-10In转变为固态的片状和棒状示意图;(b) 塑性变形能力对比;(c) Ga-10In低温拉伸性能;(d) Ga-10In相变性能测试;(e) 基于该方案制备的3D柔性电子。图2:Ga-In合金材料表征及性能测试。(a) 凝固态Ga-10In显微组织;(b) Ga-In合金中A6相体积分数于In元素含量的关系;(c) Ga-10In和Ga-15In显微组织表征;(d) Ga-10In拉伸样断口附近显微组织表征;(e) Ga-In合金力学性能测试;(f) 图(e)对应的屈服强度和延伸率;(g) Ga-In合金相变测试;(h) Ga-In合金熔点与In元素含量的关系。图3:2D应变传感器的电力性能测试及3D高灵敏度应变传感器设计。(a) 2D应变传感器电阻-应变关系;(b) 2D应变传感器平均GF值与应变的关系;(c) 2D应变传感器横向及纵向拉伸性能测试;(d) 3D应变传感器照片及其性能;(e) 3D应变传感器挤压位置的CT微观表征;(f) 与已报道LM应变传感器的灵敏度对比。 图4:Ga-10In 3D拱形导体及其LED柔性阵列应用。(a) 熔化前后拱形Ga-10In导体图像;(b) LED阵列示意图;(c) LED阵列电流-电压性能测试;(d) 控制装置和LED阵列电路图;(e) 控制系统和LED柔性阵列照片;(f) LED阵列动态弯曲图像。图5:3D结构的可穿戴手指动作监测柔性装置。(a) 装置示意图;(b) 3D柔性传感器及其变形性能;(c) 3D柔性传感器的手指动作传感测试;(d) 3D传感器疲劳性能测试;(e) 3D柔性电路板俯视图像;(f, g) 3D垂直电路图像;(h) 该柔性装置的手指动作测试。通过凝固态Ga-10In液态金属的塑性变形制备复杂结构3D柔性导体具有显著优势,但作者表示,该3D柔性电子制备方案目前在导电线径、柔性器件制备效率、以及自动化制造设备等方面仍存在限制。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41928-022-00914-8
  • OPTON的微观世界|第10期 从合金的断口看材料的塑性性能
    ——不同断口在SEM下的微观分析 前期回顾上期我们探索了蚂蚁在扫描电子显微镜下的形貌。从整体形貌到细节上的形貌,详细的描述了蚂蚁身体上的各个结构的形貌以及功能。本期我们继续借助扫描电子显微镜研究不同加工条件下合金的断口,以表征其塑性性能。序 言合金通常要经过铸造、压力加工(如轧制、挤压、锻造、拉丝以及冲压等)和热处理等过程,以获得优良的组织,制成合适的型材和工件,应用在国民经济等各种领域。在产品批量生产前,通常利用一系列的拉伸试验以检验材料的一些力学性能。从拉伸试验过程中,可以得出一系列的拉伸曲线,以表征材料的本征弹性、塑性、韧性等。在拉伸曲线的最后阶段,试样在外力作用下丧失连续变形,就会断成两段。试样的断裂过程包括裂纹的萌生和裂纹的扩展两个基本过程。金属材料的断裂过程在工程上有很大的实际意义。桥梁、轮船、汽车、宇航器的断裂行为给国民经济带来了巨大的危害。金属材料的抗断裂行为主要取决于两大因素。一是外因。如应力状态、温度、湿度等。二是内因。如显微组织和化学成分等。人们可以通过调整合金的化学成分,改善加工参数以及热处理方案,以提高材料的性能指标。人们在追求合金的高强度的同时,越来越关注材料的塑性和韧性等。本文主要通过一些合金的断口的微观形貌来分析材料的塑性指标。材料的断裂主要分为两大类:塑性断裂和脆性断裂。塑性断裂又叫延性断裂,断裂前发生大量的宏观塑性变形;脆性断裂过程中,几乎没有宏观塑性变形,但是在局部区域内存在一定的微观塑性变形。本文选取了四种不同变形量的铝合金的断口,观察其形貌组织,以表征其塑性指标。 20%变形量下的合金断口——形貌分析从图1可以看出,20%变形量下样品的断口主要是韧窝解理型断口,在解理断口的周围有一些韧窝。一般来说,韧窝越大,分布越多,材料的塑性性能越好。在较低的倍数下,有解理台阶和微裂纹的形成。解理裂纹继续扩展过程中,解理台阶相互汇合,形成“河流花样”。在较高的放大倍数下,可以从这些解理断口看出试样的晶粒呈长条状分布,这些长条状晶粒的尺寸多为15um左右,主要是由于加工变形造成的。在这些长条状晶粒的周围分布着少量的小晶粒,这些小尺寸晶粒的尺寸多为5um左右,主要是由于局部再结晶造成的。此外,在有的解理断口中还含有少量的第二相颗粒或孔洞。这些孔洞可能是由于在断裂过程中,晶体内部的第二相颗粒的脱落留下的位置造成的。图1 20%变形量下合金的断口形貌图 30%变形量下的合金断口——形貌分析图2 30%变形量下合金的断口形貌图从图2可以看出,30%变形量下样品的断口主要是韧窝解理型断口。与20%变形量下样品相比,30%变形量下样品的韧窝增多,表征在较大的变形量下,材料的塑性增强。主要表现在两个方面,一是韧窝的体积增大,二是韧窝的数量增多。在较高的放大倍数下,从这些解理断口看出呈长条状分布的变形晶粒,这些长条状晶粒的尺寸多为10um左右。在这些长条状晶粒的周围分布着少量再结晶晶粒,这些小尺寸晶粒的尺寸多为3um-5um左右。此外,在这些解理断口分布区域还有一些撕裂棱和第二相颗粒的分布。 50%变形量下的合金断口——形貌分析从图3可以看出,50%变形量下样品的断口主要是韧窝解理断口。有明显的解理台阶以及“河流花样”。在较高的放大倍数下,从解理断口的形貌可以看出长条状晶粒的周围分布着大量的近乎等轴的再结晶晶粒。这些长条状晶粒较少,且其尺寸多在7um-10um范围内,这些小尺寸晶粒的尺寸多为5um左右。表明材料发生了明显的再结晶。在这些解理断口中有第二相颗粒的分布,且这些颗粒尺寸较20%变形量下的颗粒尺寸要小一些。表明第二相颗粒的固溶强化作用增强,材料的力学性能以及塑性会有一定的改善。在这些几乎等轴的晶粒边缘含有一定的韧窝。这些韧窝的体积较小,可能是由于大变形量下颗粒尺寸较小,形成的韧窝也比较小。图3 50%变形量下合金的断口形貌图 60%变形量下的合金断口——形貌分析从图4可以看出,60%变形量下样品的断口主要是韧窝解理断口,在解理断口的周围有一些韧窝。从解理断口可以看出晶粒都呈近乎等轴分布,且这些晶粒的尺寸较50%变形量下的晶粒尺寸较大。这表明再结晶过程已经较充分进行,并且发生了一定程度的再结晶晶粒长大的行为,这不利于材料的塑性性能。在部分几乎等轴的解理断口中含有细小的第二相颗粒。这些第二相颗粒起到了很好的固溶强化的作用,对材料的塑性性能也有一定的益处。图4 60%变形量下合金的断口形貌图后记通过扫描电子显微镜下不同变形条件下的合金的断口形貌观察,可以看出随着变形量的增加,合金的再结晶程度增加,晶粒的尺寸逐渐减小,第二相的颗粒也会发生一定的碎化。材料的塑性会有一定的提高。但是,当变形量到达一定数值时,部分再结晶晶粒会发生一定的长大,可能对合金的塑性性能有一定的损害。当然,材料的力学性能与多种外因和内因有关。我们在选择合适的加工工艺同时,可以通过调节合金的成分、改善合金的热处理工艺等,获得优良的塑性性能。
  • 河北工大郑士建团队在金属材料强塑性研究方面取得新进展
    近日,河北工业大学原子尺度研究团队在国际顶级学术期刊Science Advances上发表了题为“Enhancing strength and ductility via crystalline-amorphousnanoarchitectures in TiZr-based alloys”的研究论文,揭示了纳米尺度晶体-非晶三维双联续结构有助于改善材料强度和塑性的固有矛盾,实现材料强度和塑性的同时提升。论文发表页面展示强度和塑性是金属结构材料的两个重要力学性能。但是,强度的提高往往伴随着其塑性的降低,即强度和塑性呈倒置关系。例如,细晶强化和第二相强化会降低应变硬化能力,从而降低塑性。金属非晶材料(又称金属玻璃)通常要比对应的晶体材料具有更高的强度,但是其在2%塑性应变下就会出现灾难性的脆性断裂。由连续的非晶基体和微米尺度晶体枝晶组成的金属玻璃基复合材料(MGMC,如图1a-b所示)能够在一定程度上协调强度和塑性,但是MGMC在拉伸下没有应变硬化能力,所以MGMC的抗拉强度无法得到有效提升。与晶体材料不同,随着特征尺寸减小到纳米级,金属玻璃的变形能力显著增强。因此,由纳米非晶相和晶体相组成的晶体-非晶复合材料有望同时获得高强度和高塑性。作者设计了一种独特的TiZr基纳米晶-非晶复合材料,该合金由等轴的微米晶组成,且每个晶粒内部由三维双连续晶体-非晶纳米双相结构(3Dbicontinuous crystalline-amorphous nanoarchitectures,3D-BCAN) 组成(图1)。图1.三维双连续晶体-非晶纳米双相结构亚稳的晶体相通过位错滑移和马氏体相变产生塑性变形,而纳米非晶相由于界面约束表现出均匀的塑性变形。如图2a-c原位拉伸测试表明,与单一晶体和非晶相材料相比,3D-BCAN 表现出更加优异的塑性和应变硬化能力,使TiZr 基合金具有超高屈服强度(~1.80 GPa)、抗拉强度(~2.3 GPa)和高塑性(均匀延伸率~7.0%)。结合透射电子显微镜观察(图2d)和有限元模拟(图2e),作者揭示了晶体-非晶纳米双相结构协同变形机制,即非晶相对晶体相施加额外的应变硬化,而晶体相阻止了非晶相中的过早剪切局部化。这些独特的机制赋予TiZr 基合金优异的强度、塑性和应变硬化能力。该研究提供了一种通过三维双连续纳米双相结构设计来制备高强韧晶体-非晶纳米复合材料的新策略。图2.TiZr基纳米晶非晶复合材料拉伸前后分析:(A)TiZr基纳米晶非晶复合材料的拉伸真应力应变曲线;(B-C)原位拉伸前后样品的SEM图片;(D)TEM分析和(E)有限元模拟表明塑性变形首先均匀发生在晶体区域,然后在非晶区域形成大量均匀分布的微小剪切变形区。本研究提出的通过三维双连续纳米双相结构设计来制备高强韧复合材料的新策略,可以广泛应用于钛合金、铝合金、超级钢等金属结构设计制备。文章链接:https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.abm2884?af="R作者简介郑士建,河北工业大学教授,博士生导师,2014年入选中科院“百人计划”,2016年入选国家“海外高层次人才引进计划”青年项目。长期致力于金属结构材料与能源材料的原子尺度研究,研究成果揭示了高温、高应力、强辐照等极端使役环境下原子尺度界面结构对高温合金、钛合金、层状金属材料力学性能、抗核辐照损伤性能的影响规律,以及能源电池材料服役过程中原子尺度衰变机制。在Nature Communications、Advanced Materials、Acta Materialia、Scripta Materialia 等高水平期刊发表SCI论文130余篇,引用近5000次,并受邀在(国际塑性、损伤与断裂会议等)高水平国际会议上做邀请报告,主持或参与国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目11项。获河北省政府特殊津贴(2019)、天津市创新类领军人才(2019)等荣誉,并任中国电子显微镜学会(2016-至今)等学会理事。明开胜,副教授,博士生导师,河北工业大学“元光学者”启航A岗,于2020年1月毕业于北京航空航天大学,并于同年4月加入河北工业大学。于2017.09-2019.09在美国内布拉斯加大学林肯分校公派留学。于2021年任Coatings 期刊客座编辑。研究方向为新型高强韧金属材料(包括高熵合金、晶体-非晶纳米复合材料)设计、强韧化机理以及多尺度形变机制。先后主持国家自然科学基金青年项目、河北省高层次留学人才回国资助项目、河北省自然科学基金青年项目等;以第一作者或者通讯作者在Science Advances、Acta Materialia、International Journal of Plasticity、Scripta Materialia 等高水平期刊发表论文15篇,其中2篇入选ESI高被引论文。获得荣誉包括北京航空航天大学优秀毕业生、北京航空航天大学优秀博士论文、博士研究生国家奖学金、宝钢优秀学生奖、河北工业大学材料科学与工程学院“突出贡献奖”等。
  • 《热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》国家标准通过专家审查
    5月10日,《热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》国家标准正式通过专家审查,向全面实施迈出了重要的一步。   该标准详细规定了热塑性材料及其复合材料的热封面,在热封刚结束尚未冷却时的热粘力(即热粘强度)的测试方法,填补了国内相关国家标准和行业标准的空白。审查会中,来自全国塑料制品标准化技术委员会、国家包装产品质量监督检验中心、山东省医疗器械产品质量检验中心等国家检验、学术机构的专家对标准文本、试验验证报告等文件资料进行了认真的讨论并提出修改意见,认定该标准草案已具有与国际标准等同的技术水平。   热粘力,是材料热封部分在热封后未冷却测得的剥离力。在实际生产中,包装材料的热粘力的合适与否直接影响到生产线的灌装效率和破袋率。目前,国际上已经拥有了成熟的热粘性能检测的测试标准—ASTM F1921,但国内标准仍处于空白,标准需求极为迫切。   ——由北京市海淀区产品质量监督检验所、济南兰光机电技术有限公司等多家机构企业的技术人员共同组建了标准起草小组,经过大量的行业调研和国外标准研读,同时辅以兰光热粘拉力机的试验验证,历时3年最终形成了本版标准草案。接下来,本草案将会进一步完善,正式实施后必将对包装材料合理选择和使用提供强有力的量化支持。附:设备介绍HTT-L1热粘拉力试验仪专业适用于塑料薄膜、复合膜等包装材料的热粘、热封性能的测试。同时也适用于胶粘剂、胶粘带、不干胶、胶黏复合品、复合膜、塑料薄膜、纸张等软质材料进行剥离、拉断等项目的试验。
  • 欧盟食品安全局发起非塑性食品接触材料合作计划
    2010年2月22日,欧盟食品安全局发布消息称,已经成立科技协作工作组(ESCO),专门收集和分析那些能够接触到食品的非塑性材料的安全性信息。  最近几年的研究发现许多非塑性食品接触材料(例如墨水和粘合剂)能够迁移到食品中。虽然欧盟法规中规定所有能够接触到食品的材料必须是安全的,然而和塑性材料不同,许多非塑性食品接触材料不受欧盟层面法规的限制。  科技协作工作组是依据欧盟食品安全局咨询论坛的讨论成立的,集合了各国食品安全机构的代表。工作组由欧盟各成员国中从事食品接触材料的立法和安全性评估的专家以及欧盟食品安全局相关专家组中致力于这方面研究工作的成员组成。2010年2月17日,科技协作工作组在欧盟食品安全局总部帕尔马召开了第一次会议。  科技协作工作组将收集欧盟各成员国中关于应用于非塑性食品接触材料的物质评估的信息和专家意见。同时,工作组还将研究进行风险评估的不同方法之间的优势和劣势,为以后的安全性评估制定标准,并提出一些后续的行动建议。
  • 欧盟环保法规更严格 热塑性橡胶大有可为
    欧盟对石化产品的环保要求越来越严苛。1月16日,在对邻苯二甲酸酯/盐及其替代品积累的科学数据进行分析后,欧盟可能出台更为严格的法规,这给以PVC为原料的石化企业带来巨大压力,寻找可替代PVC的材料势在必行。  2009年10月底,我国一款出口德国的笔壳为PVC(聚氯乙烯)材质的圆珠笔自愿召回,因为该产品的PVC材料中含有39.6%百分比浓度的DEHP(邻苯二甲酸二己酯),不符合欧盟REACH法规中对玩具产品中邻苯二甲酸酯/盐的要求。与此同时,西班牙海关拒绝了原产于中国的“医生器械玩具套装”产品入关,因为产品材料中含有0.43%重量百分比浓度的DEHP和2%重量百分比浓度的邻苯二甲酸二异壬酯。  2007年1月16日,欧盟委员会出台了第2005/84/EC号指令,规定邻苯二甲酸酯/盐的含量不得超过0.1%。指令要求在执行3年之后,位于芬兰赫尔辛基的欧洲化学品管理局针对邻苯二甲酸酯/盐及其替代品累计的科学数据进行分析,重新评估,将于今年1月16日做出新的决定。  环保法规形成绿色壁垒  上世纪90年代,欧盟委员会针对邻苯二甲酸酯/盐的临时禁令早已出台并不断延长禁令时间,直至以下其中一种情况发生为止:1.欧盟采纳一致认可的测试方法,以测量邻苯二甲酸酯/盐的含量,确保不超出欧盟国家的限制。2.反对禁令的业者及科学家能够向欧盟证明邻苯二甲酸酯/盐对人体无害。3.欧盟实施指引,永久全面禁用邻苯二甲酸酯/盐。  由于我国目前对石化产品中的邻苯二甲酸酯/盐含量没有明确规定,该物质用作增塑剂在PVC等塑料产品中普遍使用,因此欧盟针对邻苯二甲酸酯/盐的新法规将直接影响PVC产品的出口。这令国内PVC生产企业和下游PVC塑料玩具、制品生产厂家以及相关行业人员心急如焚。  新法规的实施将大大增加我国企业的出口成本。替代邻苯二甲酸酯/盐的新物质要进行严格的检测,高昂的检测费用全部由企业承担。据欧盟估算,每一种化学物质的基本检测费用约需8.5万欧元,每一种新物质的检测费用约需57万欧元。同时欧盟对化工产品检测试验水平要求相当高,企业需要花大量的精力收集相关数据信息,出口企业的应对难度和成本将逐级加大。由此增加的费用将使我国对欧盟石油化工产品的出口成本普遍提高5%以上,导致我化工品对欧盟出口受阻,甚至退出欧盟市场。这不仅影响中国塑料工业的发展,而且将导致我国相关的下游产品成本增加,效益下降,严重影响我国轻工、电子、汽车等相关产业的发展。  新法规的实施将打破目前国际化学品贸易平衡的局面,迫使中国企业重新开拓欧盟以外的市场,建立新的贸易渠道。新市场的开拓需要一定的时间和投入,市场的转移将会严重影响我国化工产业的发展,削弱我国出口产品在国际贸易中的竞争能力。同时,欧盟化工企业也将失去获得中国廉价化工原料的机会。  新法规实施后,包括世界500强企业中石化、中石油在内的中国石化企业必须进一步调整产品构架,以更好应对这一绿色壁垒。  绿色壁垒催熟SEBS  在塑料行业中,PVC是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料,已被广泛应用于食品包装、玩具、医疗用品、化妆品、鞋、塑料门窗等产业。在PVC增塑剂中,邻苯二甲酸酯/盐的使用又占主要地位,它可使PVC这种天然硬、脆的材料变得柔软而富有弹性。由于增塑剂不能永久地与PVC聚合物键合,因此在塑料产品的使用过程中邻苯二甲酸酯/盐会释放出来,对人体造成危害。PVC及其常用的增塑剂邻苯二甲酸酯/盐于2001年被国际癌症研究中心列为有致癌作用的物质,PVC的使用安全引起公众的关注。随着全世界对环保要求的越来越高,研发能够替代PVC的环保材料势在必行。  热塑性弹性体(TPE)兼具塑料和橡胶的特性,被誉为“第三代合成橡胶”。在TPE中, SBS苯乙烯嵌段共聚物占有重要的地位,是目前世界上产量最大、发展最快的一种可替代PVC、软硫化橡胶的环保热塑性弹性体材料。目前,国内共有5家SBS生产企业,其中巴陵石化(产能20万吨/年)、燕山石化(9万~10万吨/年)、茂名石化(8万~8.5万吨/年)、独山子石化(8万吨/年)。  SBS最大的缺点是抗老化性能较差,其氢化产物SEBS克服了这一缺点。热塑性橡胶SEBS是壳牌公司于上世纪70年代最早研究开发的,是一种使用性能优、应用领域广的新型环境友好高分子材料,通过了美国FDA的安全认证。由于性能卓越,在业界有着“橡胶黄金”之称。  中国石化巴陵石化公司是国内最早建立SEBS生产装置的企业,目前巴陵石化SEBS年产能达2万吨。  2009年全球SEBS的年消费量约18万吨,其中美国为8万吨,欧盟为3万吨,日本为2.4万吨。国内SEBS消费量比2008年有较大提高,预计全年超过2.6万吨。  南京海旗环保科技有限公司是国内专业从事SEBS产品市场推广的公司。公司SEBS业务主管谈秋说:“SEBS完全符合欧盟REACH法规、美国FDA相关标准。2009年我们针对SEBS的特点开拓了三四个新的应用领域,客户生产的产品大多用于替代PVC产品出口美国、欧盟,SEBS销售量比2008年增加了90%。”  “橡胶黄金”大有可为  在欧盟1月16日公布新指令前,SEBS已率先成为攻破国外绿色壁垒的产品。随着欧盟相关法规日益严格,“橡胶黄金”未来大有可为,将广泛应用于医疗器械和玩具以及日常用品。  淄博康圣弹性体橡胶科技有限公司是国内知名的医用弹性体材料生产企业。公司总经理侯秋生表示:“我们已经将SEBS应用于医用管材制品中,目前国外订单全部使用了SEBS材质。由于这种产品的售价高出普通PVC产品好几倍,国内只有一线城市的大医院开始部分使用。如果有国家相关政策扶持,我们可用SEBS新产品替换PVC产品,年使用SEBS将达到2000吨以上。”  2007年起,义乌的玩具生产企业使用巴陵石化的SEBS生产了2亿多个毛毛球玩具,出口创汇3000多万美元。当地一家毛毛球生产企业负责人说:“巴陵石化的SEBS做了相关检测,不含DEHP等REACH法规高度关注的15种有害物质,不用担心出口欧盟国家时因为材质问题而被召回。”  江苏扬州的牙刷生产企业较为集中,以前牙刷手柄上的包覆材料大多以PVC为主。随着环保标准的要求越来越高,越来越多的牙刷厂家选择SEBS/PP材料来包覆牙刷手柄。江苏奥尔玛新材料有限公司总经理王强表示:“我们生产的SEBS/PP越来越受到下游牙刷厂家、牙刷使用者的欢迎,包覆在牙刷手柄上的那一点软胶,会带给使用者更多的舒适感。”  SEBS给人们生活带来的不仅是安全、环保,而且是高品质的生活享受。
  • 客户成果 | 上海交通大学王俊教授:预制孪晶同时提高高熵合金强度和塑性!
    本文转自《材料学网》高熵合金是近年来发展起来的一种新型金属材料,由于其优异的性能引发了人们的关注。特别是,面心立方结构CoCrFeNi/CoCrFeNiMn HEAs具有优异的力学性能。然而,较低的屈服强度限制了其潜在的应用,通过阻碍位错运动(如细化晶粒或引入纳米析出相)来强化HEAs通常会牺牲其延性。因此,强度-塑性之间的trade-off关系不能仅通过位错主导的变形机制来克服。近年来,多种变形机制协同效应被证明其可有效解决这一问题。据报道,CoCrFeNiMn HEAs在低温(77 K)下由于塑性初始阶段存在平面位错滑移以及高应变下的纳米级变形孪晶等多种变形机制,使其强度和塑性同时提高。近日,上海交通大学王俊教授团队提出了一个有效策略,通过低温变形和退火来预制高密度孪晶以增加CoCrFeNi HEA的流变应力。在拉伸试验中,位错和孪晶的交互作用所产生的高流变应力激活了多种变形机制,实现了强度和延性的同时提高,这为设计高性能高熵合金提供了新的途径。相关成果以“Multiple deformation mechanisms induced by pre-twinning in CoCrFeNi high entropy alloy”为题发表在材料领域权威期刊Scripta Materialia上。(https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114266)该工作提供了一种通过激活多种变形机制同时提高CoCrFeNi HEAs强度和延性的新方法,即引入高密度孪晶。孪晶使流变应力超过临界孪晶应力,在室温拉伸变形过程中,即使只有5%的低应变,也会产生变形孪晶。此外,高流变应力激活了交滑移并形成微带。因此,CoCrFeNi HEA中位错滑移、微带和孪晶的多重变形机制有助于提高其强度、塑性和加工硬化能力,导致YS、UTS和εu分别提高到728 MPa、1015 MPa和23.2%。。图1. FeCoCrNi引入孪晶之后的微观结构(PTH)图2. 引入孪晶(PTH)和未引入孪晶(NTH)样品的拉伸曲线和加工硬化曲线图3. PTH样品在不同变形阶段的TEM图像,出现大量的变形孪晶。图4. PTH和NTH试样随应变增加的显微组织演化示意图。
  • 文献分享 | Echo Revolve在海马体突触传递和突触可塑性调节研究的应用
    经过20世纪生命科学的快速发展,我们对疾病、遗传生命本质等方面的认识都有了长足的进步,但还有一个领域仍有太多的未解之谜困扰着我们,那就是神经科学,我们仍未了解意识是如何产生的?大脑是如何进行认知的?记忆产生的具体机制是什么?当然也包括神经系统相关疾病的发病机制,如阿尔兹海默症的发病机理等等,这些问题的解决对整个人类发展都具有重要意义,科学家也在不断探索,以期获得真相。意识是如何产生的?这是作者最好奇的问题,在作者的观点中意识很大程度上是和记忆相关,记忆已经证实是源于突触的微小改变,脑内电活动的改变引发第二信使分子传递信号,产生突触蛋白的修饰,这些暂时性变化最终转化为突触结构的永久变化后,长时程记忆就产生了。在对记忆的研究过程中人们在海马中发现了记忆产生相关的LTP(长时程增强)和LTD(长时程抑制),因为海马细胞构筑和组成体系简单,且海马可以从大脑中移出切成脑片,在体外可以存活数小时,可以进行电流刺激并记录突触反应,因此成为研究突触传递的理想部位。▲ 图1:海马微环路我们的身体是一个整体,激素、外界刺激、大脑活动等都会影响我们的记忆产生,在《The FASEB Journal》期刊杂志上发表的一篇题为《Rapid actions of anti‐Müllerian hormone in regulating synaptic transmission and long‐term synaptic plasticity in the hippocampus》的文章就将激素与大脑认知发育和功能联系了起来,分析了抗缪勒氏管激素(Amh)与突触传递及突触可塑性的关系。研究人员通过PCR、Western Blot检测Amh基因及其受体在雄性和雌性小鼠海马中的表达情况,同时采用ECHO正倒置一体荧光显微镜对免疫荧光染色材料观察其真实表达情况(如下图)。图中可以看出,CA1神经元的胞体和树突均为Amh阳性(图2A,C),而仅在CA3神经元胞体出现Amh阳性染色(图2E,G)。Amhr2在CA1(图2B,C)和CA3(图2F,G)的表达模式与Amh相似。表明Amhr2与Amh在神经元胞体和树突共定位(图2D,H)。▲ 图2:anti-Müllerian激素(Amh)和配体特异性II型受体(Amhr2)在小鼠海马中的蛋白定位。冠状切片使用荧光标记,Amh(红色 A、E) Amhr2(绿色 B,F)和DAPI(核染色 蓝色 C、G)。在每个面板的左上角插入框中显示了框区域的高倍图像。A和E显示阿蒙氏角(cornu Ammonis, CA) 1和CA3 对Amh染色阳性。B、F显示CA1、CA3对Amhr2染色阳性。D和H显示 Amh-和amhr2阳性染色共定位于细胞体和树突(箭头)。进一步分析发现,外源Amh蛋白增加了突触传递和长期突触可塑性。Amh暴露也增加了CA1突触的兴奋性突触后电位。这些结果表明,Amh可能在学习和记忆方面发挥作用,并可能是认知发育和功能的性别差异的原因。Echo Revolve正倒置一体显微镜Echo Revolve展现了其非凡的灵活性,可以轻松地实现正置和倒置显微镜转换,创新性地把正倒置显微镜合二为一,开启了显微镜Hybrid时代。▲ Echo Revolve正倒置一体显微镜☑ 视网膜屏显示技术:比拟目镜人眼观察效果。☑ 全视野观察: 更清晰,更方便。☑ 多通道荧光:多达4个EPI荧光通道,无须暗室,就可以轻松快速地完成多色荧光显微分析。☑ 自动化操作:通过iPad Pro点触操控相机及荧光通道之间的切换,实现了完全自动化操作。☑ App应用软件:基于IOS的Echo App是与Apple团队合作研发的专业显微镜软件。☑ 精湛的工艺尽显高端品质:实现非凡的性能。|申请试用|我们的仪器可以申请试用哦!扫描下方二维码关注“深蓝云生物科技”公众号,点击“云活动”→“试用中心”即可。
  • Science|张泽院士团队/韩晓东教授等在晶界塑性原子机制研究上取得突破
    近日,浙江大学张泽院士团队与北京工业大学固体所韩晓东教授课题组和美国佐治亚理工学院朱廷教授团队等合作在《Science》发表题为“Tracking the sliding of grain boundaries at the atomic scale”的研究成果。他们利用原创的原子分辨原位力学实验研究装置(实现专利转化百实创Bestron INSTEM),首次实现了晶界滑移过程的原子层次动态观察,揭示了常温下晶界滑移的原子机制。《Science》期刊用5页详细报道了该突破性发现。北京工业大学为第一单位,北京工业大学王立华与佐治亚理工学院张寅为共同第一作者;通讯作者为北京工业大学韩晓东教授,美国佐治亚理工学院朱廷教授以及浙江大学张泽院士。该成果获北京高校卓越青年科学家计划、国家自然金委基础科学中心、北京市基金重点研究专题等项目支持。多晶材料是应用最广泛的材料体系,它由无数结构相同而取向不同的晶粒组成。 这些结构相同而取向不同的晶粒与晶粒之间的接触界面叫做晶界。晶界是多晶材料中最重要的基本结构单元之一。晶界滑动塑性是多晶材料中基础的变形机制,直接影响着多晶材料的强度、韧性等关键力学性能。正因为晶界滑移的重要性,几十年来,研究者为揭示晶界的变形机制付出了巨大的努力。然而,人们对于晶界滑移的原子尺度机制仍然知之甚少,主要是由于缺乏有效的实验方法和科学仪器,使得跟踪变形过程中晶界处的原子运动极其困难。理论模型和模拟针对一些特殊的重合位置点阵晶界(高对称晶界)进行研究,为理解晶界塑性变形的原子机制提供了重要参考。研究者普遍认为晶界塑性变形总是通过阶错(Disconnection)主导的晶界迁移,这个过程中没有扩散,晶界的结构不会发生变化,然而实际的实验中是否如此尚无直接实验证据。由于缺乏直接的实验方法和实验证据,晶界滑动塑性的原子机制存在很多不确定性,甚至矛盾之处。晶界滑动的原子机制是长期困扰该领域的重要科学难题。团队利用原创自制实验装置实现了晶界滑移过程的原子层次动态观察,揭示出常温下晶界滑移是通过晶界处的原子之间的直接滑动与原子短程扩散相互协调实现。这种原子之间的直接滑动提供滑移方向上的位移,而原子短程扩散协调滑动导致的应力集中。发现晶界滑移过程中,晶界原子阵列合并消失、分裂出新原子阵列、原子迁移并插入晶体内部等多种新型的扩散机制,这些机制在之前的理论中尚未被预测。该突破发现展示了原子分辨的原位TEM技术研究晶界变形原子机制的巨大潜力,并为实验和理论模型提供了新的机遇。图1 A-H.系列Cs-TEM图像展示了非对称110倾斜晶界的滑动,左侧和右侧颗粒分别标记为GL和GR;I, J. 图 (A)中绿色方框区域的放大像,可看出晶界的一侧是{111}面(红色虚线标记),另一侧由一系列原子级台阶组成(绿色虚线标记)。这些晶界处有一些五边形的特征结构。图2 展示了不对称的110倾斜晶界滑动过程中,分别在0、2.5、6.0和9.0秒时拍摄的Cs-TEM图像,显示沿晶界原子直接滑动与扩散耦合导致原子柱扩散穿过晶界平面。晶粒GL面上的原子列用绿色小写字母标记,晶粒GR面上的原子列用红色大写字母标记。图3 A-C.利用原子追踪技术,原位观察揭示出原子柱h从晶粒GL的表面转移到晶粒GR的密排面,并伴随着产生新原子柱h′;D.从原子追踪软件中分析出原子柱的位移图;E.平面应变分布图。图4 原位观察到五元环的产生,消失,晶界原子扩散最容易在五元环附近发生。A-C. 滑移过程中,形成空位、扩散、晶界位错攀移导致五元环产生、消失、运动;D,E. 从应变分布可以看出在压应变区域,原子密度大,容易通过原子扩散导致原子消失。作者介绍:通讯作者:张泽教授,中国科学院院士张泽,中国科学院院士。张泽院士长期从事先进材料的电子显微结构研究,曾获中国青年科学家奖、求是杰出青年奖、何梁何利奖等10余项奖项,获1986年国家自然科学一等奖。 近20年,针对国家重大需求的结构材料,引领团队系统并原创发展了电子显微学原位实验力学技术,跨亚埃(原子分辨)至宏观(厘米以上尺寸)尺度,跨温区(室温)至1250度,部分性能指标居国际领先水平,引领相关领域发展;进一步创新发展原子分辨环境电子显微学技术;发展高空间分辨螺旋电子束显微学技术。在材料的原位结构演变和使役性能关联的领域取得了系列重要创新性成果,率领团队获国家自然科学二等奖(2021)。通讯作者:韩晓东教授,博士研究生导师韩晓东,国家杰出青年科学基金获得者,长江学者特聘教授。韩晓东长期从事材料力学行为及原子层次机理等本领域的基础科学问题研究及相关方法学和实验技术攻关。团队原创发展了系列材料力学行为的原子层次原位动态表征方法,系统地将材料力学行为表征技术的空间分辨率由纳米提高至皮米尺度。团队开发了具有自主知识产权和国际领先的力热(电)耦合MEMS芯片、透射电子显微镜力学实验仪、多通道电学信号传输电路板等核心部件及配套应用分析软件。团队取得系列重要研究成果,关键技术获国内外授权专利33项,其中美国专利3项,国际PCT专利1项,中国发明专利27项。团队获国家自然科学二等奖(2021),2016年北京市科学技术奖一等奖,北京市创新创业特别贡献奖等。发表论文Science,Nature Mater.,Nature Comm.,Nano Lett,Phys Rev Lett,Acta Mater等高水平论文230余篇;承担国家重点研发计划项目,国家重大科研仪器设备研制专项课题、国家自然科学基金委航空发动机重大研究计划重点项目、科学仪器基础研究专项等。培养2名全国百篇优秀博士学位论文奖及提名奖,北京市优秀博士学位论文奖4项。第一作者:王立华研究员,博士研究生导师王立华,国家优秀青年科学基金获得者。2012年获得北京工业大学博士学位。2015−2017年,获得澳大利亚政府资助(Discovery Early Career Researcher Award),在昆士兰大学(全球排名前50)从事博士后研究工作。入选北京市卓越青年科学家计划、北京市科技新星、霍英东青年教师基金等人才计划。长期从事“原子尺度下材料力学行为的原位实验研究”,在该领域突破多项实验瓶颈,形成特色。发表论文70余篇,包括Science 1篇,Nat. Commun. 5篇,Phys. Rev. Lett. 2篇,Nano Lett. 4篇,Acta Mater. 4篇,ACS Nano 4篇,Scripta Mater. 6篇等,获批专利4项。获2020年度国家自然科学二等奖(排名第三),2016年北京市科学技术奖一等奖(排名第五),北京市卓越青年科学家计划,郭可信优秀青年学子奖等。承担国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金优秀青年基金、国家自然科学基金面上等10多项国家及省部级项目。
  • Labthink起草的GB/T 34445-2017《热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》正式颁布
    2017年9月29日,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布公告,正式颁布GB/T 34445-2017《 热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》,实施日期为2018年4月1日。  这是软塑材料行业首个热粘性能相关测试方法国家标准,规定了热塑性材料及其复合材料的热封面在热封刚结束,尚未冷却时的热粘力的测试方法。包材热粘性测试,不但能很好地解决生产线灌装破袋的问题,同时也会为包材的合理选择和使用提供了有力的数据支持。  该标准是根据国家标准化管理委员会2012年第二批国家标准计划,由全国塑料制品标准化技术委员会归口,北京市海淀区产品质量监督检验所、济南兰光机电技术有限公司、厦门顺峰包装材料有限公司、厦门金德威包装有限公司、广东德冠包装材料有限公司共同负责起草。  起草小组对行业情况和国际标准进行了充分的调查研究,在利用Labthink热粘性能测试仪器进行的相关试验验证基础上,历时三年完成了标准的起草、征求意见、修改完善和审查等各阶段工作,按规定程序上报中国国家标准化管理委员会做最终审核。  Labthink兰光,致力于通过包装检测技术提升和尖端检测仪器研发帮助客户应对包装难题,助力包装相关产业的品质安全。
  • 哈工大(深圳)马星团队和中科院刘志远研究员《Nature Electronics》: 基于可调塑性的
    镓基液态金属(LM)由于其优异的金属导电性以及室温流动性特点,被认为在柔性电子领域具有广泛的应用前景。基于镓基LM材料,目前已成功开发出各类柔性电子器件,如可穿戴传感器、柔性电容器、柔性电感器以及柔性变阻器等。LM柔性器件的集成性和可靠性一直以来是该领域的研究热点,其中3D柔性电子被普遍认为是提高集成性的有效解决方案之一。然而,液态金属的流动性是一把双刃剑,虽然它为LM柔性器件提供了优异的可变形性,但同时给3D结构柔性电路的制备带来了巨大挑战。目前报道的3D打印、冷冻打印、通道填充等方法在复杂3D结构电路的制备、工艺成本以及功能性芯片的集成等方面仍存在不足。近期,哈尔滨工业大学(深圳)马星教授联合中科院深圳先进技术研究院刘志远研究员,提出了一种通过将镓基液态金属转变为固态并通过塑性变形制备复杂3D结构柔性导体的方法。作者基于金属材料的合金化及相关理论,着重考量材料的相变温度、机械强度和塑性加工性能,筛选出Ga-10In作为3D柔性电子制备的基础材料。固体Ga-10In的高塑性特点允许通过机械弯曲、缠绕等方式制备复杂3D结构导体,在熔点以下温度将3D导体与功能芯片连接并使用硅胶封装后,熔点以上温度加热(22.7 °C)便可使Ga-10In熔化并恢复其流动性。此外由于过冷效应,Ga-10In导体可以在低于熔点的一定的温度范围内保持液态,保证了柔性电子器件的服役温度区间。为证明该方案的实用性,作者设计了具有超高灵敏度的3D应变传感器、由3D跳线导体构成的二极管 (LED) 阵列以及由3D螺旋结构的可穿戴传感器和多层柔性电路板组成的手指动作监测装置。相关工作以“Three-dimensional flexible electronics using solidified liquid metal with regulated plasticity”为题发表于电子领域权威期刊《Nature Electronics》,2019级博士生李国强同学为该论文第一作者。在本项研究中,由摩方精密25 μm精度的nanoArch P150设备3D打印的高精度模具,为制备2D应变传感电路和3D拱形跳线提供了精密支持。图1:基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子简介说明。(a) 液态的Ga-10In转变为固态的片状和棒状示意图;(b) 塑性变形能力对比;(c) Ga-10In低温拉伸性能;(d) Ga-10In相变性能测试;(e) 基于该方案制备的3D柔性电子。图2:Ga-In合金材料表征及性能测试。(a) 凝固态Ga-10In显微组织;(b) Ga-In合金中A6相体积分数于In元素含量的关系;(c) Ga-10In和Ga-15In显微组织表征;(d) Ga-10In拉伸样断口附近显微组织表征;(e) Ga-In合金力学性能测试;(f) 图(e)对应的屈服强度和延伸率;(g) Ga-In合金相变测试;(h) Ga-In合金熔点与In元素含量的关系。图3:2D应变传感器的电力性能测试及3D高灵敏度应变传感器设计。(a) 2D应变传感器电阻-应变关系;(b) 2D应变传感器平均GF值与应变的关系;(c) 2D应变传感器横向及纵向拉伸性能测试;(d) 3D应变传感器照片及其性能;(e) 3D应变传感器挤压位置的CT微观表征;(f) 与已报道LM应变传感器的灵敏度对比。 图4:Ga-10In 3D拱形导体及其LED柔性阵列应用。(a) 熔化前后拱形Ga-10In导体图像;(b) LED阵列示意图;(c) LED阵列电流-电压性能测试;(d) 控制装置和LED阵列电路图;(e) 控制系统和LED柔性阵列照片;(f) LED阵列动态弯曲图像。图5:3D结构的可穿戴手指动作监测柔性装置。(a) 装置示意图;(b) 3D柔性传感器及其变形性能;(c) 3D柔性传感器的手指动作传感测试;(d) 3D传感器疲劳性能测试;(e) 3D柔性电路板俯视图像;(f, g) 3D垂直电路图像;(h) 该柔性装置的手指动作测试。通过凝固态Ga-10In液态金属的塑性变形制备复杂结构3D柔性导体具有显著优势,但作者表示,该3D柔性电子制备方案目前在导电线径、柔性器件制备效率、以及自动化制造设备等方面仍存在限制。
  • 基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子,摩方精密为科研探索提供精密技术支持
    哈尔滨工业大学(深圳)马星教授联合中科院深圳先进技术研究院刘志远研究员,提出了一种通过将镓基液态金属转变为固态并通过塑性变形制备复杂3D结构柔性导体的方法。在本项研究中,由摩方精密25 μm精度的nanoArch P150设备3D打印的高精度模具,为制备2D应变传感电路和3D拱形跳线提供了精密支持。
  • 一种新型磁性材料可快速去除水环境中的微纳塑料
    从河流到湖泊,从大江到海洋,有着“白色污染”之称的塑料垃圾对人们的生活环境造成了严重的污染,而微纳尺度的塑料作为一种新兴的污染物更是对环境和人体健康具有潜在的危险性。面对这些潜在威胁,开发出高效去除水环境中微纳塑料的技术迫在眉睫。广西科学院生态环境研究所环境新型污染物综合治理与生态修复创新团队李婉赫研究实习员、黄慨研究员、王俊教授等开发了一种新型磁性材料,可对水环境中的微纳塑料进行快速去除,该项研究成果近日发表在国际期刊《整体环境科学》上。“团队开发的这种新型磁性材料主要针对安全饮水领域,尤其是纳米级塑料颗粒的处理。”黄慨说。新型磁性材料具有亲水和疏水特性作为一种人造材料,塑料被广泛应用于国民经济各个行业,在工业、农业、交通运输等多个领域发挥着不可替代的作用,但也带来了严重的环境问题。“微纳塑料在水生环境中广泛分布已是不争的事实,它会对人类健康构成潜在威胁。”黄慨表示,由于微纳塑料体积小,很容易被水生生物吸收,最终进入食物链而对终端消费者人类产生危害。同时微塑料在水中还会从周围环境中吸附其他有毒污染物(比如重金属和永久性有毒物质),这会造成微纳塑料的毒性成几何倍数放大。因此,如何解决水环境微塑料的污染问题,探索有效去除水中微塑料的策略势在必行。“塑料颗粒纳米化后,其在水体中的分散作用更强,疏水性变弱,常规的吸附材料难以在水体中有效地吸附纳米级塑料颗粒。”黄慨说。为此,团队设计并研制了一种具亲水和疏水特性的双亲性吸附材料,该材料既能在水体自由分散又能寻找并吸附塑料微粒,从而实现高效去除和实现生态环境修复的目标。李婉赫介绍,双亲性磁性材料是一种具有化学不对称性的磁性粒子,其表面具有两种或两种以上性质相反的化合物。这种不对称赋予了粒子独特的特性,使材料表面同时具备亲水/疏水、极性/非极性等特点。双亲性磁性janus粒子结构示意图,表明它具有两种亲水疏水基团结构。受访者供图“团队开发的这种新型双亲性磁性材料,以磁性微球为原料,通过皮克林乳液定向控制和磷酸基高分子定向表面修饰,得到的一种单侧花状结构的双亲性磁性粒子。这种粒子具有适宜的电动电势(Zeta电位)和接触角,亲水侧有利于在水环境中充分分散与其他粒子接触,疏水侧则表现出较强的吸附带负电荷塑料粒子的能力。在磁场中,这种双亲性磁性粒子能够实现快速分离,从而完成对水环境中微米级/纳米级塑料微粒的富集与分离。”李婉赫说。未来能广泛应用于水环境中的吸附治理与其他吸附材料相比,此次合成的这种新型磁性材料用于吸附微纳塑料有何优势?“这种新型磁性材料的优势在于对低浓度高度纳米化的微纳塑料具有更显著的吸附能力,亲水侧有利于充分分散接触,疏水侧有利于吸附目标物,在磁场作用下能快速聚集分离。目前从吸附动力学和热力学研究上看,它吸附聚苯乙烯(PS)微粒的吸附速率为每分钟0.759,吸附容量达到每克能吸附2.72克聚苯乙烯微粒,而它吸附聚乙烯(PE)微粒的吸附速率为每分钟0.539,吸附容量达到每克吸附2.42克聚乙烯微粒,这些吸附能力数据比非双亲性吸附材料都要高,因此它在处理聚苯乙烯和聚乙烯两种微纳塑料方面具有更强的竞争优势。”李婉赫说。作为该团队的最新研究成果,该新型双亲性磁性材料在许多领域具有实用价值。“我们开发的新型双亲性磁性材料,不仅可以应用于水环境中微纳塑料颗粒的吸附治理,未来也能应用于水环境中抗生素和其他永久性有机污染物的吸附治理,团队正逐步对相关应用领域开展研究工作。”黄慨说。该团队经过研究还发现,此次研究开发的新型吸附材料,对聚苯乙烯和聚乙烯两类带负电荷塑料微粒表现出强的吸附效果,而对于其他带正电荷塑料微粒的吸附效果不明显,比如吸附带正电荷(MR)的能力就很弱。“相关的甄别研究工作是下一步研究的重点。”黄慨表示,未来,团队将会设计强化亲水侧作用的吸附材料,同时完善材料甄别更多目标物的吸附能力,掌握更丰富的吸附数据,构建各类型塑料微粒的吸附数据库。同时团队与自来水厂合作开展集成设计去除塑料微粒的装置模块,为今后大规模工程化应用研究提供基础数据。
  • 塑料一次性餐饮具新标准实施
    据悉,自从国家质检总局对食品用塑料制品实行市场准入制度之后,一次性塑料餐具质量有了明显提高,劣质餐盒也因为消费者食品安全意识的不断提高而慢慢淡出市场,一次性快餐餐盒向着密封性、透明性、防烫性等多功能方向发展。业内人士指出,《塑料一次性餐饮具通用技术要求》新国标的实施,使一次性塑料餐饮具行业的分类和管理有了可依据的标准,便于各有关部门顺利开展监管工作,逐步规范行业秩序,对生产者、销售者、使用者做出三方规定,淘汰不符合标准的生产企业,规范中小型企业。同时,有关部门也将根据相关法规,对市场进行严格监管。安全性能好、回收利用价值高的一次性塑料餐饮具将在未来市场更具竞争力。  新的国家标准gb18006.1-2009《塑料一次性餐饮具通用技术要求》从2009年12月1日起实施。据了解,此前我国尚未有一次性塑料餐具的国家标准,而是由每个企业制定企业标准,一次性塑料饭盒等不可降解餐具长期无标准可依,虽未明文禁止,却始终没有合法身份。新国标的施行将彻底结束这一现状,为进一步规范塑料一次性餐饮具的生产及使用起到重要的作用。  明确界定范围  《塑料一次性餐饮具通用技术要求》规定了塑料一次性餐饮具的定义和术语、分类、技术要求、检验方法、检验规则及产品标志、包装、运输、贮存要求,并对一次性餐饮具的范围进行了明确的界定:是指预期用餐或类似用途的器具,包括一次性使用的餐盒、盘、碟、刀、叉、勺、筷子、碗、杯、罐、壶、吸管等,也包括有外托的一次性内衬餐具,但不包括无预期用餐目的或类似用途的食品包装物,如生鲜食品托盘、酸奶杯、果冻杯等。而塑料一次性餐饮具指树脂或其他热塑性材料通过热塑成型加工得到的一次性餐饮具。  据了解,新标准对塑料一次性餐饮具的技术要求更加严格和规范,主要表现在严把“两关”上:一是严把原材料关。新标准对塑料一次性餐饮具的原料制定了专门的规定,如使用的树脂等应为食品级 添加剂的用量应符合gb9685的规定 在感官上不得有异嗅 色泽正常 成型品不能有裂缝口及填装缺陷 无油污、尘土、霉变及其他异物 表面平整洁净、质地均匀,无划痕,无皱褶,无剥离,无破裂,无穿孔等。二是严把使用性能关。新标准主要对塑料一次性餐饮具的容积偏差、负重性能、跌落性能、盖体对折性能等方面提出了一系列规范性要求,尤其对塑料一次性餐饮具的耐温性能,如耐热水、耐热油方面制定了具体的要求。  根据新标准,塑料一次性餐饮具按照其材质可以分为通用塑料一次性餐饮具、植物纤维模塑一次性餐饮具、淀粉基塑料一次性餐饮具、其他覆塑一次性餐饮具 按照其使用时的耐温程度,可以分为耐温和不耐温一次性餐饮具 按照降解性能可以分为非降解一次性餐饮具和可降解一次性餐饮具 还可以分为可微波炉用和非微波炉用一次性餐饮具。  同时,该标准对一次性餐饮具的耐热水性能、耐热油性能、漏水性能、负重性能以及微波炉耐温性能等,都作出了具体的规定。例如,标准规定,一次性餐饮具耐热水试验后,不应变形、起皮、起皱,对容器功能的餐饮具不应变形、阴渗及渗漏 一次性餐饮具耐热油试验后,不应变形、起皮、起皱,对容器功能的餐饮具不应阴渗及渗漏 对盛装液体功能的盒、碗、杯等一次性餐饮具,试验后不应漏水 一次性餐盒、碗、杯等餐饮具,其负重前后高度变化应不大于5% 微波炉试验应无变形、缺陷、渗漏和异常……这些规定为消费者科学选购、安全使用餐饮具提供了指南。  “可降解”不可随意标注  伴随着新国标的实施,执行了近十年的gb18006.1-1999《一次性可降解餐饮具通用技术条件》标准被替代。《塑料一次性餐饮具通用技术要求》不适用于一次性纸餐具、纸杯、木筷子、竹筷子等非热塑性材料制作的一次性餐饮具,同时较之原标准,修改了分类办法,修改了对原料的技术要求,增加了感官指标内容中的异嗅等,使用性能检验上明确了适用范围和样品的检验数量。增加了淀粉基塑料一次性餐饮具淀粉含量的要求,明确淀粉含量不小于40%。  增加了对标识可微波炉使用的一次性餐饮具的微波炉使用性能及检验方法,补充了淀粉基塑料一次性餐饮具和其他一次性餐饮具卫生理化指标的新要求,修改了检验规程以及降解性能要求适用范围、检验方法和技术指标。降解性能要求和检验方法也由原标准采用gb/t18006.2-1999《一次性可降解餐饮具降解性能试验方法》改为采用gb/t20197-2008《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》。  标准明确规定,对于标称其可生物降解的一次性餐饮具,其生物降解率不得低于60%。据了解,一直以来,市面上一些假冒伪劣的所谓“可降解饭盒”大行其道,因为真正可降解的餐具成本要比不可降解的高出20%,而旧的技术标准难以保证执法力度。根据新标准,一次性塑料餐具不能再随意标注“可降解”字样。《塑料一次性餐饮具通用技术要求》规定,只有能完全降解变成二氧化碳或甲烷、水等物质的一次性餐饮具,才能标注“可降解餐具”,对可降解餐饮具有更为具体、量化的成分要求。  行业监管有标可循  在新国标实施前,一次性塑料餐饮具种类繁多、功能各异,但许多产品的包装标识都过于简单、欠缺规范,多款产品均采用一般的塑料包装袋进行简易封装,外包装上仅仅注明了产地、生产商等信息,而无产品的化学成分、组成物质、卫生标准、耐高温性能等关键信息。新标准的实施将给一次性餐饮具生产企业明确的标准依据、新的机会和挑战。
  • 赛默飞世尔科技“塑化剂”检测整体解决方案
    2012年11月19日有媒体报道称,据第三方检测显示,国内某知名的白酒品牌酒中的塑化剂含量超标高达260%,存在意想不到的致命危险。消息传出后,立刻引起巨大反响。受此消息影响,A股白酒板块在股市上大受影响,多家白酒上市公司股价大跌,初步估计19日一天白酒板块市值蒸发430亿元。 说起塑化剂,人们都还记忆犹新。2011年5月24日,台湾爆出在食品添加物起云剂中加入有害物质塑化剂(DEHP)事件,多家知名运动饮料及果汁,酵素饮品已遭污染。此次塑化剂风波在台湾引起轩然大波,被称为台湾版的&ldquo 三聚氰胺事件&rdquo 。中国卫生部于2011年6月1日紧急发布公告,将塑化剂邻苯二甲酸酯类物质,列入食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单。质检总局发布禁令暂停台湾问题食品进口,并对进口食品以及境内食品严加检验。 邻苯二甲酸酯是一种常用的增塑剂,可增大产品的可塑性和柔韧性,广泛用于塑料产品,驱虫剂,农药载体,染料助剂,涂料及润滑油等工业产品中,本不应该出现在食品中。但是由于饮料或奶类制品中需要添加的起云剂(一种乳化稳定剂,合法的食品添加剂)的成本过高,致使不良制造商为降低成本加入塑化剂取代部分起云剂,从而使食品中含有塑化剂,对人体造成健康危害。本次事件虽然不是商家的刻意为之,但却反映出我国食品安全领域面临的各种问题和检测遇到的挑战。但是对于塑化剂的检测早有成熟的检测方案。 赛默飞具有完备的色谱产品线,包括气相色谱、液相色谱、离子色谱、气质联用、液质联用以及相应的样品前处理设备和色谱耗材产品,可以为广大用户提供各类热点分析的解决方案。本文介绍了一些赛默飞世尔科技分析仪器产品检测食品饮料中塑化剂的可行方法,希望能助分析检测工作者一臂之力。 赛默飞优谱佳液相色谱系统UHPLC+能够提供更快的运行、更高的分离度以及更低的运行成本,满足更多实验室各种不同应用的需求。所有型号的HPLC系统都具备常规分析及快速分析的功能,同时还大大提高了UltiMate 3000 RSLC系统的分析速度。 液相色谱塑化剂分离结果 GC/MS塑化剂分析结果 赛默飞 ISQ&trade 单四极杆GC-MS系统提供稳定可靠的性能以及连续不中断的运行。赛默飞ISQ&trade GC-MS 采用全新的源设计,是连续高分析量操作的理想选择。真空互锁功能无需使系统泄真空即可将源取出,从而保证连续不中断的运行。除此之外,TSQ Quantum XLS是用于GC/MS痕量分析的三重四极杆系串接气质的创新产品。这个系统拥有行业领先的分析灵敏度和选择性。 相关的检测方法:单四级杆气质联用检测塑化剂的方法.pdf三重四级杆气质联用检测塑化剂的方法.pdf液质联用检测塑化剂的方法.pdf
  • 塑料一次性餐饮具新国家标准已正式实施
    新的国家标准GB18006.1-2009《塑料一次性餐饮具通用技术要求》从2009年12月1日起正式实施。据了解,此前我国尚未有一次性塑料餐具的国家标准,而是由每个企业制定企业标准,一次性塑料饭盒等不可降解餐具长期无标准可依,虽未明文禁止,却始终没有合法身份。新国标的施行将彻底结束这一现状,为进一步规范塑料一次性餐饮具的生产及使用起到重要的作用。  明确界定范围  《塑料一次性餐饮具通用技术要求》规定了塑料一次性餐饮具的定义和术语、分类、技术要求、检验方法、检验规则及产品标志、包装、运输、贮存要求,并对一次性餐饮具的范围进行了明确的界定:是指预期用餐或类似用途的器具,包括一次性使用的餐盒、盘、碟、刀、叉、勺、筷子、碗、杯、罐、壶、吸管等,也包括有外托的一次性内衬餐具,但不包括无预期用餐目的或类似用途的食品包装物,如生鲜食品托盘、酸奶杯、果冻杯等。而塑料一次性餐饮具指树脂或其他热塑性材料通过热塑成型加工得到的一次性餐饮具。  据了解,新标准对塑料一次性餐饮具的技术要求更加严格和规范,主要表现在严把“两关”上:一是严把原材料关。新标准对塑料一次性餐饮具的原料制定了专门的规定,如使用的树脂等应为食品级 添加剂的用量应符合GB9685的规定 在感官上不得有异嗅 色泽正常 成型品不能有裂缝口及填装缺陷 无油污、尘土、霉变及其他异物 表面平整洁净、质地均匀,无划痕,无皱褶,无剥离,无破裂,无穿孔等。二是严把使用性能关。新标准主要对塑料一次性餐饮具的容积偏差、负重性能、跌落性能、盖体对折性能等方面提出了一系列规范性要求,尤其对塑料一次性餐饮具的耐温性能,如耐热水、耐热油方面制定了具体的要求。  根据新标准,塑料一次性餐饮具按照其材质可以分为通用塑料一次性餐饮具、植物纤维模塑一次性餐饮具、淀粉基塑料一次性餐饮具、其他覆塑一次性餐饮具 按照其使用时的耐温程度,可以分为耐温和不耐温一次性餐饮具 按照降解性能可以分为非降解一次性餐饮具和可降解一次性餐饮具 还可以分为可微波炉用和非微波炉用一次性餐饮具。  同时,该标准对一次性餐饮具的耐热水性能、耐热油性能、漏水性能、负重性能以及微波炉耐温性能等,都作出了具体的规定。例如,标准规定,一次性餐饮具耐热水试验后,不应变形、起皮、起皱,对容器功能的餐饮具不应变形、阴渗及渗漏 一次性餐饮具耐热油试验后,不应变形、起皮、起皱,对容器功能的餐饮具不应阴渗及渗漏 对盛装液体功能的盒、碗、杯等一次性餐饮具,试验后不应漏水 一次性餐盒、碗、杯等餐饮具,其负重前后高度变化应不大于5% 微波炉试验应无变形、缺陷、渗漏和异常……这些规定为消费者科学选购、安全使用餐饮具提供了指南。  “可降解”不可随意标注  伴随着新国标的实施,执行了近十年的GB18006.1-1999《一次性可降解餐饮具通用技术条件》标准被替代。《塑料一次性餐饮具通用技术要求》不适用于一次性纸餐具、纸杯、木筷子、竹筷子等非热塑性材料制作的一次性餐饮具,同时较之原标准,修改了分类办法,修改了对原料的技术要求,增加了感官指标内容中的异嗅等,使用性能检验上明确了适用范围和样品的检验数量。增加了淀粉基塑料一次性餐饮具淀粉含量的要求,明确淀粉含量不小于40%。  增加了对标识可微波炉使用的一次性餐饮具的微波炉使用性能及检验方法,补充了淀粉基塑料一次性餐饮具和其他一次性餐饮具卫生理化指标的新要求,修改了检验规程以及降解性能要求适用范围、检验方法和技术指标。降解性能要求和检验方法也由原标准采用GB/T18006.2-1999《一次性可降解餐饮具降解性能试验方法》改为采用GB/T20197-2008《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》。  标准明确规定,对于标称其可生物降解的一次性餐饮具,其生物降解率不得低于60%。据了解,一直以来,市面上一些假冒伪劣的所谓“可降解饭盒”大行其道,因为真正可降解的餐具成本要比不可降解的高出20%,而旧的技术标准难以保证执法力度。根据新标准,一次性塑料餐具不能再随意标注“可降解”字样。《塑料一次性餐饮具通用技术要求》规定,只有能完全降解变成二氧化碳或甲烷、水等物质的一次性餐饮具,才能标注“可降解餐具”,对可降解餐饮具有更为具体、量化的成分要求。  行业监管有标可循  在新国标实施前,记者走访部分超市时看到,一次性塑料餐饮具种类繁多、功能各异,但许多产品的包装标识都过于简单、欠缺规范,多款产品均采用一般的塑料包装袋进行简易封装,外包装上仅仅注明了产地、生产商等信息,而无产品的化学成分、组成物质、卫生标准、耐高温性能等关键信息。新标准的实施将给一次性餐饮具生产企业明确的标准依据、新的机会和挑战。  据悉,自从国家质检总局对食品用塑料制品实行市场准入制度之后,一次性塑料餐具质量有了明显提高,劣质餐盒也因为消费者食品安全意识的不断提高而慢慢淡出市场,一次性快餐餐盒向着密封性、透明性、防烫性等多功能方向发展。业内人士指出,《塑料一次性餐饮具通用技术要求》新国标的实施,使一次性塑料餐饮具行业的分类和管理有了可依据的标准,便于各有关部门顺利开展监管工作,逐步规范行业秩序,对生产者、销售者、使用者做出三方规定,淘汰不符合标准的生产企业,规范中小型企业。同时,有关部门也将根据相关法规,对市场进行严格监管。安全性能好、回收利用价值高的一次性塑料餐饮具将在未来市场更具竞争力。
  • 技术干货 | 无惧干扰,快速分析土壤中放射性核素污染
    锶-90(90Sr)是铀和钚的裂变产物,是核泄漏的主要污染物之一。其半衰期为29 年,因此能够在环境中留存相当长的时间。90Sr 本身可以衰变为钇-90(90Y),然后再衰变成稳定的锆-90(90Zr)。当生物体摄入90Sr 时,该元素在骨骼中积累并持续产生辐射,可能对生物体产生危害。因此,评估环境中的90Sr 污染对当地人类和环境健康问题至关重要。常规的90Sr 测定技术通常耗时长(数天)、成本高,并且效率较低,无法实现大量样品的分析,从而快速确定源于核反应堆的90Sr 污染程度。利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)进行分析能够解决上述问题,但同样存在巨大的挑战:90Sr 与锆(Zr)主要同位素的质量数相同(51.45% 高丰度),会造成质谱干扰;同时Zr 在正常环境样品例如土壤中的含量比90Sr 高约十二个数量级(Zr 含量在ppm 级,Sr 含量在sub-ppq 级)。必须克服上述挑战才能有效利用ICP-MS 测量土壤中的90Sr。样品在福岛第一核电站西北方向10 到20km 存在强辐射的区域内,在2cm 深的位置采集表层土样本(100-150g),并用塑料容器搜集、储存样本。样品前处理每个聚四氟乙烯微波消解罐中放一克干燥土壤,之后加入10mL 浓度为10% 的硝酸。按照表1 所示的微波消解程序进行消解,然后冷却至室温并保持20 分钟。之后将溶液转移至塑料离心管中,并以2500rpm 的转速进行10 分钟的离心操作。在进行ICP-MS 分析前,利用孔径为0.45μm 的滤膜过滤样品,留存上清液、去除沉淀物。可将同一采样地点采集的土壤样品同时消解和过滤后,将上清液混合在一起以增加总样品量。表1 微波消解程序由于90Sr 含量较低,所以采用珀金埃尔默FIAS 400 流动注射系统和50mm × 4.6 mm 色谱柱(Eicrhom Technology,Lisle,IL,USA,填料为锶离子选择性树脂,粒径50-100 μm)对Sr 富集并去除其他基体元素。先利用1.9 mL/min 的流速使样品流经色谱柱,然后以0.75mL/min 的流速将浓度为20% 的HNO3 泵入色谱柱,持续90 秒,以去除质谱柱中除Sr 之外质荷比为90 的全部其他同质异位素。最后,用流速为1.9 mL/min 的去离子水冲洗色谱柱90 秒,从而洗脱Sr。在去除基体和洗脱Sr 步骤之间,利用浓度为20% 的HNO3 冲洗整个系统(不包括色谱柱),以清洗阀门。FIAS流动注射系统经前处理后的样品溶液直接注入超声雾化器中,雾化后的气溶胶被导入珀金埃尔默ICP-MS 中,并利用氧气作为反应池气在DRC 模式下检测90Sr;仪器参数如表2 所示。每个样品的总分析时间是14.6 分钟,其中大部分时间主要用于预富集程序。表2 ICP-MS参数氧气反应消除干扰的原理Sr、Zr、Y 和氧气的反应速率常数如下所示: Sr+不能与氧气发生反应,而Zr+ 和Y+ 均可与氧气快速反应,这说明氧气可以将干扰物90Zr+ 和 90Y+ 从90Sr+中有效消除。虽然这些反应似乎可以解决干扰问题且无需进行基质分离,但土壤中90Zr 和90Sr 之间显著的含量差异(6.5-11 μg/g 的Zr 与ppq 含量的90Sr)构成了挑战:在反应池中用O2 除去所有90Zr+ 时,与O2 分子的碰撞会导致90Sr+动能损失。鉴于90Sr+ 含量极低,这种动能损失足以造成90Sr+灵敏度过低从而无法检测。为了克服这一问题,在前处理中特采用基质分离方法。然而,进一步研究表明,在基质分离步骤之后仍然存在显着的Zr 信号(分离之后色谱柱上仍有0.23% 的Zr 残留)。这此种低含量的Zr用氧气反应模式,则可以轻松去除,并且不会影响90Sr的灵敏度。因此,在预富集和基体分离之后利用反应池进行氧气反应去除干扰是最佳的解决方案。可用以下方程式将质量浓度转化为放射性: 表3 记录了从福岛核电站西北10 到20 公里处所取三个土壤样品的分析结果(均取四个测量值的平均值)。运用本文所述方法分离样品后进行分析,同时采用常规方法进行90Sr 测定。两种方法的结果在95% 的置信水平上显示一致。之所以结果出现了少许不吻合现象,是因为90Sr 在土壤中分布不均。表3 土壤中90Sr 分析结果此项研究证实了采用ICP-MS 方法测量土壤中90Sr 含量的有效性;由于土壤中90Sr 含量低、Zr 含量高,因而此项分析工作颇具挑战性。运用基质分离/ 预富集步骤,可将大部分基质元素去除并对90Sr 进行预富集。然而,此步骤后仍存在基质干扰,需用动态反应池进行反应模式消除干扰。与传统的90Sr 分析方法相比,本分析方法在分析效率上具有非常明显的优势。想要了解更多详情,请扫描二维码下载完整的应用报告。
  • 小体积有大“热”量 林赛斯携新品亮相橡塑展——访林赛斯(上海)科学仪器有限公司技术工程师刘伟华
    p  strong仪器信息网讯/strong 第三十三届中国国际塑料橡胶工业展览会于2019年5月21日在中国广州中国进出口商品交易会展馆开幕。" CHINAPLAS 国际橡塑展" 伴随着中国塑料及橡胶行业成长逾30年,至今已发展成为亚洲最具规模之橡塑业展会,并对中国橡塑业的发展产生了积极的推动作用。目前," CHINAPLAS 国际橡塑展" 已是全球领先的塑料橡胶业展览会,业内人士更公认其影响力仅次于德国" K展" ,成为橡塑业的全球最顶尖的展会之一。 去年的展会盛况空前,展馆总面积超30万,展商数目近4000,参展国家及地区多达40个,参展人数超过18万,而今年展会预期更胜往昔。/pp  林赛斯(上海)科学仪器有限公司(以下简称“林赛斯”)携新产品参加了本次展会。仪器信息网采访了林赛斯(上海)科学仪器有限公司技术工程师刘伟华。/pp  采访视频如下:/ppscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=4A384E89EEE440509C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptbr//pp  林赛斯在热分析仪器研发方面已经有几十年悠久历史,产品线涵盖了热导、热扩散、DSC、和热重等。此次展会,林赛斯带来他们的DSC新产品。该产品不仅体积小、检测性能高、检测速度快、方便快速更换而且成本较低。产品采用的DSC支架达到芯片级,集成了参比、加热、传感器等。林赛斯希望通过产品推广,帮助更多用户提升检测合格率,并在高分子、医药、化学、有机、无机等领域有更好的应用。/pp  刘伟华通过参加展会,发现了用户对高端产品的注重性和对产品性能可塑性的关注,感受到了用户希望通过林赛斯的产品拓宽用户产品的行业应用的渴求。林赛斯致力于给予用户更好的应用体验,未来将在全国举办用户会等活动,对用户问题进行整理和解答。最后,刘伟华欢迎全国的用户到林赛斯位于北京的实验室参观体验和进行产品检测,从而对林赛斯的产品有更好了解。/pp /p
  • 白酒塑化剂或是瓶盖橡胶垫惹的祸
    连日来,媒体报道,酒鬼酒塑化剂超标260%,可影响发育,甚至导致肝癌。对于白酒中为何含有塑化剂,国际食品包装协会常务副会长兼秘书长董金狮近日在接受记者采访时指出,白酒塑化剂有可能是瓶盖橡胶垫惹的祸。  董金狮表示:“白酒中塑化剂的来源很大可能性是来自酒瓶盖里面的橡胶垫,如果垫子是采用国家已禁用的聚氯乙烯,就会出现塑化剂溶入酒中的现象。”我国规定,塑化剂禁止添加到食品中,但可以使用在食品容器、包装材料中,以增加材料的弹性、塑性、透明度、改变其性能。但不排除企业人为因素,因为添加塑化剂可增加白酒的黏稠度,让酒显得更有质量。此外,自来水管道、瓶盖等包装也可能是白酒含塑化剂的原因。  “白酒等食品含塑化剂问题一直没有得到足够重视。”董金狮说。据了解,白酒行业塑化剂超标现象由来已久,甚至有的企业产品超标10多倍。酒业协会曾就此专门开会讨论,但因白酒行业检验的国家标准里,没有塑化剂检验这一项,所以并没有形成相关规定。董金狮建议,相关部门和企业都应该对白酒行业塑化剂问题加以重视,给消费者一个交代。质检部门应该对整个行业进行检查,如果确实是普遍现象,则应将白酒行业塑化剂检验列入国家标准并严格执法。
  • 中科院力学所苏业旺团队提出提高可拉伸电子器件弹性延展性的新策略—过加载
    可拉伸电子器件在过去十多年中被广泛应用于健康监测、康复医疗、智能工业及航空航天等领域。无机可拉伸电子器件的关键技术创新在于通过力学结构设计实现弹性拉伸性,对任意复杂曲面实现共形贴附/包裹,并且能维持稳定的电学性能。例如,“岛-桥”结构是可拉伸电子器件中最常见的一种结构。其中,功能性元器件置于不可变形的“岛”上,互联导线形成“桥”并提供整体结构的弹性延展性。实现可拉伸电子器件弹性延展性的策略是至关重要的,并引起了大量的关注。 尽管先前有很多研究集中在可拉伸结构的设计上,但目前主要只有两种策略被用于实现或提高结构的弹性延展性(如图1所示):(1)预应变策略。波浪形条带是一种典型的例子,平面的条带被转印/粘接在预拉伸的弹性基底上,释放预应变后,由于压应力的存在使得条带产生面外屈曲变形,形成具有拉伸性的波浪形结构。此外,更加复杂的三维可拉伸微结构也可以通过二维平面前驱体粘接在预应变的基底上制备而成。(2)几何结构设计策略。各种具有弹性可拉伸的几何互联被设计出来,如:“之”字型、马蹄型、蛇型、分型、非屈曲蛇型、螺旋型以及剪纸结构等,这些几何结构在弹性延展性和各种应用场景中表现出不同的特点。有时这两种类型的策略也可以相互结合以增强结构的弹性延展性,如:预应变基底显著增加了蛇形互联结构的弹性延展性。 图1. 可拉伸结构在过去几十年的发展过程 近日,中国科学院力学研究所苏业旺团队创新性地提出第三种提高可拉伸电子器件弹性延展性的新策略——过加载策略(如图2)。互联结构转印、粘接在弹性聚合物基底上后,对整体结构进行过弹性极限拉伸,释放拉伸应变后,互联结构的弹性延展性可以提高到原来的两倍,这对可拉伸电子器件的性能至关重要。理论、有限元及实验结果均证明过加载策略对不同几何构型、不同厚度的互联结构是有效的(如图3、4、5)。其基本机理在于:过加载过程中弹塑性本构关系的演变使得互联结构关键部位的弹性范围扩大一倍。过加载策略易于操作,并可与其他两种策略相结合以提高结构弹性延展性。这对无机可拉伸电子器件的设计、制造及应用具有深远的意义。 图2. 过加载策略的操作过程以及各过程中蛇形互联结构的应变分布图3. 基于独立金属厚蛇形互联(MTSI)的过拉策略力学分析。(a)MTSI的本构关系:理想弹塑性;(b)MTSI的力学模型;(c)过加载操作过程示意图以及各过程中蛇形互联圆弧顶截面处应力分布。(d)MTSI的增强弹性延展性随第一次施加应变/过加载应变的变化,包括理论、有限元和实验结果图4. 基于独立MTSI的过加载策略的实验验证。(a)独立MTSI初始状态的图像以及拉伸150%时的正面和侧面视图;(b)狗骨头形铜片的单向拉伸应力-应变曲线;(c-k)在第一次施加拉伸、卸载和第二次施加拉伸过程中,力与施加应变的关系曲线,第一次施加应变分别为:30%、50%、60%、75%、90%、110%、120%、130%、150%图5. MTSI粘结在软基底上的力学分析。(a-c)粘接在软基底上的厚马蹄形、之字形、分形互联的增强弹性延展性与第一次施加应变/过加载应变的关系;(d)粘接在软基底上蛇形互联结构的弹性延展性随其厚的变化关系;(e-g)三种不同厚度蛇形互连增强弹性延展性与第一次施加应变/过加载应变关系的有限元分析结果该研究成果以“An Overstretch Strategy to Double the Designed Elastic Stretchability of Stretchable Electronics”为题发表于学术期刊《Advanced Materials》(DOI: 10.1002/adma.202300340)。论文的第一作者为中国科学院力学所博士生李居曜,通讯作者为中国科学院力学所苏业旺研究员,参加该工作的还有中国科学院力学所的武晓雷研究员。该工作得到了国家自然科学基金委、中国科学院从0到1原始创新计划、中国科学院交叉学科创新团队和国家WR计划青年项目的支持。 原文链接:An Overstretch Strategy to Double the Designed Elastic Stretchability of Stretchable Electronics (wiley.com)
  • 上海月旭提供17种增塑剂HPLC测定方案
    日前,台湾在食品添加物起云剂中违法加入有害健康的塑化剂&ldquo 邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)&rdquo ,导致多家知名饮料及果汁、酵素饮品污染并流入市面。目前台湾已经清查出177家企业的原料,食品添加剂等供货商源头是昱伸香料公司,已确定多家厂商饮料奥污染,很多都是台湾知名品牌,其中不少销往中国大陆、美国、菲律宾以及越南等地。起云剂起云剂(又名浑浊剂、乳浊剂、增浊剂)也就是我们常说的乳化稳定剂,是指将具有一定香气强度的风味油,以细微粒子的形式乳化分散在由阿拉伯胶、变性淀粉和水等组成的水相中形成的一种相对稳定的水包油体系。2011年5月29日,台湾&ldquo 卫生署&rdquo 宣布5月31日为终止黑心&ldquo 起云剂&rdquo 行动日,并将在当天展开强力稽查活动。另外,也有&ldquo 立委&rdquo 建议,将塑化剂改列为第二类毒性化学物质。增塑剂主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健,即范德华力,从而增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。&ldquo 塑化剂&rdquo DEHP、DINP作用类似人工荷尔蒙,体内长期累积高剂量,可能会造成小孩性别错乱,包括生殖器变短小、性征不明显,目前虽无法证实对人类是否致癌,但动物会产生致癌反应。因塑化剂依法不得添加在食品里。上海月旭针对17种增塑剂提供解决方案:色谱条件:仪器:Agilent LC1200/UV,手动进样色谱柱:Ultimate AQ-C18,4.6m*250mm,5um(上海月旭提供)波长:230nm,柱温:30℃,流速:1.0ml/min流动相:A-水,B-乙腈,进行梯度洗脱色谱峰按出峰时间依次为:1、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)2、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)3、邻苯二甲酸二丙酯(DPRP)4、邻苯二甲酸丁卞酯(BBP)5、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)或邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)6、邻苯二甲酸二戊酯(DPP)7、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)8、邻苯二甲酸二己酯(DNP)9、邻苯二甲酸二苯酯(DPHP)10、己二酸二辛酯(DEHA)11、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)12、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)13、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)14、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)或邻苯二甲酸二壬酯(DNP)15、邻苯二甲酸二异葵酯(DIDP)图中第5和14为混合峰,因其为同分异构体,且单标响应值相当,在管控标准中是管控其总量,因为两对峰未分开,并不影响含量的计算和限量标准。DIBP和DBP在分子结构上面是同分异构体,具有相同的极性,在这里柱子分不开的,而且我们在对两种单标做了测试,浓度相同的情况下,两种物质的响应值相当,因此不分开两种物质,对结果不产生影响!因为最后是按17种物质的总量来限制产品是否合格的!
  • 维萨拉助力确保塑料颗粒的理想干燥度
    在制造注塑塑料产品时,正确干燥原材料(塑料颗粒)至关重要。这是借助温暖干燥的空气完成的。干燥过程中使用的空气比周围空气干燥,因此使用空气干燥机将其回收到工艺过程中是相当经济实惠的。对干燥工艺过程和再生吸附式干燥机中使用的空气进行加热需要耗费大量能源。露点测量是优化能耗和干燥质量的关键。Eino Korhonen Oy (EKOY) 生产多种塑料产品,如固定件、接头和管套。该公司使用维萨拉 DRYCAP 露点变送器 DMT143 改进塑料颗粒干燥时的干燥空气质量监测。得益于露点测量,该公司已经取得了更好的整体盈利能力、产品质量和客户满意度。在生产过程中,首先需要将塑料颗粒在高温下熔化成热塑性熔体,然后注入模具。如果塑料颗粒太潮湿,很容易出现外观和机械质量问题。在高温情况下,过多的水分会引起化学反应,从而降低产品的机械性能。因此,密切和持续地监测干燥工艺过程是非常重要的。 为了达到合适的干燥程度,塑料颗粒被放置在料斗中,暴露在干燥和温暖的送风中。回风在再生过程中进行冷却和干燥。为确保空气在加热和重新送入干燥工艺过程之前适当干燥,露点测量在这一阶段必不可少。确保塑料颗粒正确干燥的最佳露点是 -35 °C (-31 °F)。‍DMT143 微型露点变送器维萨拉紧凑型 DMT143 变送器可精确测量小型压缩空气干燥机、塑料干燥机、添加剂生产和其他 OEM 应用中的露点。它采用维萨拉 DRYCAP技术,具有自动校准功能,并且易于集成,可与维萨拉 DRYCAP 手持式露点仪 DM70 配合使用。要优点之一是紧凑小巧,例如可应用于小型工业干燥机。DMT143 稳定测量可实现较长的校准间隔和较低的维护成本,它还具有模拟输出选项,易于维护且支持数据传输。 维萨拉 DMT143 响应快速,其露点测量范围为 -70...+60 °C (-94 ...+140 °F),准确度为 ±2 °C (±3.6 °F)连续且可靠的监测EKOY 吸附式干燥机的再生过程已预先设定,并通过定时开关定期执行此过程。这种方法既不考虑生产浮动性,也不考虑吸附式干燥机的状况,这意味着干燥机的性能持续存在不确定性。“我们经验丰富的技术人员发现热塑性熔体过于潮湿,”技术经理 Antti Heikkilä 表示。 EKOY 团队已经能熟练使用维萨拉 DMT143,因为它内置在 EKOY 的干燥机中,且此干燥机的再生过程已经通过露点测量进行了优化。他们决定借用维萨拉的设备进行测试,旨在测量其定时控制的旧式塑料干燥机的性能。“测试证实了我们的怀疑,也就是说我们旧式干燥机的性能甚至未能接近我们的目标值。根据测试结果,我们决定为所有干燥机购置维萨拉设备。目前,维萨拉 DMT143 变送器能够持续进行监测并能够提供可靠的数据,”Heikkilä 解释道。以前,我们每年都会使用从干燥机制造商那里借用的设备来监测干燥机的性能,如此看来,该设备一直都未能提供可靠的数据。干燥机中的 DMT143 变送器与 EKOY 的楼宇自动化系统相关联,所有测量数据都存储在一个位置,便于跟踪。这是向前迈出的重要一步,因为以前关于干燥机性能的数据非常有限。历史数据和趋势曲线提供了有关设备性能和任何维修需求的宝贵信息。变送器连接到 Modbus 通道,且在 MaWi 自动化和维萨拉技术支持的帮助下,使用起来相当容易。 当塑料颗粒的含水量保持在其目标值时,原料质量较高,且 EKOY 可以充分利用其全部生产能力。优化能耗从生产过程中收集有效和准确的数据也给 EKOY 提供了提高其能源效率的机会。 “我们希望成为一家节能的工业企业。举例来说,我们希望在未来能够告诉我们的客户,在制造每种塑料产品时消耗了多少能源,”Antti Heikkilä 表示。 得益于准确的数据,EKOY 团队可以调整旧式塑料干燥机的再生周期,以尽可能实现节能。尽管仍需要手动调整,但在持续测量过程中允许优化调整设置。在未来,通过将使用定时开关进行再生的塑料干燥机转换为露点控制,将有可能进一步优化该过程。 与维萨拉的合作中,另一个在环境方面和产品生命周期相关的考虑:“我们持有相同的价值观念。对我们来说,维萨拉能够保证未来许多年的备件供应,这一点非常重要。比起丢弃和更换,我们更愿意进行维修和调整,”Heikkilä 说道。 Eino Korhonen OyEKOY 专门从事电工、塑料和金属产品的代工生产。其产品销往全球。EKOY 与 Nordic Aluminum/Lival、Ensto Produal 和 KONE 等公司均有合作。这家家族企业成立于 1978 年,在芬兰波尔沃和爱沙尼亚的哈尔尤县等地都有业务。DM70 手持式露点仪 用于抽检应用和现场校准的 Vaisala DRYCAP 手持式露点仪 DM70 能为工业露点应用提供准确快速的测量结果,例如在压缩空气、金属处理、添加剂生产以及食品和塑料干燥等应用方面。DM70 可提供宽量程范围内的准确露点温度测量。该探头可以直接插入带压工艺过程中,并且能在外界环境转换到工艺环境的条件下快速调整。DM70 也可用作对固定的维萨拉露点变送器进行输出读取的工具。DM70 通过其传感器净化功能进一步加快了响应时间,从而可确保快速准确的数据。该传感器抗冷凝,并且弄湿后可以完全恢复。其操作界面易于使用,并且具有清晰的 LCD显示屏和数据记录功能。❖ 微型露点变送器 DMT143 和 DMT143L(长型)(针对 OEM 应用)当您想要准确地测量小型压缩空气干燥机、塑料干燥机、添加剂生产和其他 OEM 应用场合内的露点时,微尺寸露点变送器 DMT143 和 DMT143L 是您的理想选择。它们很容易集成,并可以应用于手持式维萨拉 DM70 中。长型设备已取代 DMT242。特点:可进行自动校准的维萨拉 DRYCAP 技术快速响应时间露点测量范围为 -70 ... +60 °C (-94 ... +140 °F)准确度为 ±2 ºC (±3.6 ºF)防冷凝与维萨拉 DRYCAP 手持式露点仪 DM70 兼容可溯源的校准(包括证书)超过露点水平时触发 LED 报警
  • 快速分析塑料添加剂的凝胶渗透色谱仪问世
    Shimadzu科学设备公司推出一种用于超微量物质如塑料和合成聚合物中不纯物质和添加剂快速分析的凝胶渗透色谱仪(GPC)和质谱仪。GPC-AccuSpot-AXIMA含有高分辨率的GPC系统,AccuSpot全自动碎片收集和识别设备,以及AXIMA系列的MALDI-TOF质谱仪。  时至今日,使用GPC-MALDI对聚合物和塑料进行分析的步骤仍然需要大量的时间和精力。为了让此工艺完全自动化,Shimadzu重新设计了设计用于MS分析的高能液态层析检测系统-AccuSpot,使其与标准GPC有机溶剂相容。此设备将GPC洗提液与MALDI基体溶液相混并自动在将溶液沉积于MALDI目标样品上,从而提高了工艺效率和生产率。  在GPC-AccuSpot-AXIMA系统的协助下,研究学者们可自动地从分离样品中取出最多384个1-μL的样品。这消除了在手工工艺中的不确定性。它大幅度地降低了操作所需要的时间(从约10小时降低至3小时)。此外,智能“聚合物分析”软件计算了单体单元分子量,端基质量,多分散性和平均分子量。  GPC-AccuSpot-AXIMA可提供更多微量组分的详细分析,而这在之前由于离子抑制是无法检测到的。它可协助检测到会影响材料特性如耐久性和磨损性的物质。
  • 用石墨烯“聆听”细菌“配乐”,或可用于抗生素耐药性快速检测
    你有没有想过细菌会发出独特的声音?如果我们能听到细菌的声音,我们就能知道它们是否还活着。当细菌被抗生素杀死时,这些声音就会停止,除非细菌对抗生素产生耐药性。现在,荷兰代尔夫特理工大学法尔博德阿里贾尼课题组研究人员成功使用石墨烯捕捉到了单一细菌的低水平噪音。相关研究发表在18日《自然纳米技术》杂志上。研究团队最初是研究石墨烯的基本力学原理,但他们想知道如果这种极其敏感的材料与单个生物物体接触会发生什么。“石墨烯是碳的一种存在形式,由单层原子组成,也被称为‘神奇材料’。”法尔博德阿里贾尼说,“它非常坚固,具有良好的电气和机械性能,而且对外力也非常敏感。”研究人员对大肠杆菌进行了首次实验。结果发现,当细菌附着在石墨烯鼓的表面时,它会产生幅度低至几纳米的随机振动,研究人员可以检测并听到单个细菌的声音。这种极小的振动源自细菌生物的过程,主要来自它们的鞭毛。为了让人们更好地理解石墨烯上细菌鞭毛的“节拍”是多么微小,阿里贾尼打比方说,如果也让细菌来打拳击沙袋的话,它们至少比人类拳击手的拳头力度小100亿倍。现在,这些纳米级的“节拍”可以被转换为音轨并被听到了。研究人员表示,这项研究对抗生素耐药性的检测具有巨大的意义。实验结果是明确的:如果细菌对抗生素产生耐药性,振动会在相同的水平上继续。当细菌容易受到药物作用时,振动会在一两个小时内逐渐减弱,直到完全消失。由于石墨烯鼓的高灵敏度,只需一个电池就可以检测到这一现象。阿里贾尼说:“未来,我们的目标是优化我们的单细胞石墨烯抗生素敏感性平台,并针对各种致病样本进行验证。从而最终可以作为一种有效的诊断工具包,在临床实践中快速检测抗生素耐药性。”抗生素耐药性是世界各地对人类健康日益增长的威胁。在对抗抗生素耐药性方面,这将是一个“无价的工具”。【总编辑圈点】对微观世界,大多数时候我们还是“只见其人,未闻其声”,用显微镜来观察,用染色法、培养法来判断细菌的生死。这次,科研人员打开了新思路。既然石墨烯是这么神奇又敏感的材料,若细菌在其表面运动,会不会留下“脚步”声?这种力度极其轻微,要有灵敏的材料和“耳朵”才能捕捉。研究人员认为,听到细菌活动的声音,就有了判断细菌活力的新方法。抗生素耐药性是个世界难题,若开发出石墨烯抗生素敏感性平台,则可快速对细菌耐药性进行检验。
  • 多元素分析仪针对钢材的化学成分检测优势
    多元素分析仪针对钢材的化学成分检测优势 钢材中除了主要化学成分铁(Fe)以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、钛(Ti)、钒(V)等元素,这些元素虽然含量少,但对钢材性能有很大影响: 南京麒麟科学仪器集团有限公司专业研发的QL-S3000C型电脑红外全能联测多元素分析仪针对钢铁材料检测,由红外和比色原理的精确检测,将理化实验室的配置搭配得尽善尽美,其对性能、质量及精度的要求完全达到了国际化标准,而投资的总价即实在又超值!采用计算机实现程序控制和数据处理。能快速、准确地测出钢铁和有色金属中多种元素的质量分数,自动化程度高,首创元素分析仪不定量称样功能,准确可靠,方便用户操作。 电脑红外全能联测多元素分析仪钢材的化学成分检测及其对钢材性能的影响1.碳。碳是决定钢材性能的最重要元素。碳对钢材性能的影响如图6-3所示:当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。一般工程所用碳素钢均为低碳钢,即含碳量小于0.25%;工程所用低合金钢,其含碳量小于0.52%。多元素分析仪针对钢材的化学成分检测优势2.硅。硅是作为脱氧剂而存在于钢中,是钢中的有益元素。硅含量较低(小于1.0%)时,能提高钢材的强度,而对塑性和韧性无明显影响。3.锰。锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的,是钢中的有益元素。锰具有很强的脱氧去硫能力,能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性,大大改善钢材的热加工性能,同时能提高钢材的强度和硬度。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。4.磷。磷是钢中很有害的元素。随着磷含量的增加,钢材的强度、屈强比、硬度均提高,而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低,对塑性和韧性的影响愈大,显著加大钢材的冷脆性。 磷也使钢材的可焊性显著降低。但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性,故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。5.硫。硫是钢中很有害的元素。硫的存在会加大钢材的热脆性,降低钢材的各种机械性能,也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。6.钛。钛是强脱氧剂。钛能显著提高强度,改善韧性、可焊性,但稍降低塑性。钛是常用的微量合金元素。7.钒。钒是弱脱氧剂。钒加入钢中可减弱碳和氮的不利影响,有效地提高强度,但有时也会增加焊接淬硬倾向,钒也是常用的微量合金元素。 南京麒麟科学仪器集团有限公司检测中心2016.06.22更多资料请登陆以下网站高频红外碳硫分析仪 http://www.jqilin.com红外碳硫仪 http://www.qilinyiqi88.com元素分析仪 http://www.qlfxy.com多元素分析仪 http://www.jqilin.net火花直读光谱仪 http://www.njqlyq.com碳硫分析仪器 http://www.njqilin.com
  • 微型激光测振仪在超声领域的应用
    微型激光测振仪在超声领域的应用最近几年,超声技术在各个领域的应用越来越多,比如利用超声波原理进行医学治疗的设备也在临床实践中被广泛应用。医学超声设备主要是基于高频振动波(超声波)传入人体组织,并在局部产生热效应、机械效应和空化效应,引起目标组织的改变,从而达到治疗的目的。昊量光电全新推出的微型激光测振仪是一种非接触式的振动测量仪器,能够精确测试医学超声设备的超声振动特性和模态,在产品的研发、质检和性能优化过程中起到了至关重要的作用。激光测振仪在医学超声领域的应用具有如下优势:1、激光聚焦光斑小、空间分辨率高,能够快速定位并测量超声手术刀、洁牙器等小尺寸超声器件;2、采用非接触式的测量方法,高效便捷,可以快速检测产线上的超声设备性能,确保产品一致性,甚至可以检测超声设备在工作状态下的超声波输出特性,更加真实地反映设备的实际使用性能;3、超声检测带宽大,最高可检测5MHz左右的高频超声,同时能满足20pm以下的微弱振动分辨率要求,检测精度极高;4、集成式光学自研芯片,无需额外控制器,体积小巧使得安装测试变得更加便捷,提高测量精准性!一、 超声换能器测振超声换能器是一种将电磁能转化为机械能(声能)的装置,通常由压电陶瓷或其它磁致伸缩材料制成,常见的超声波清洗器、超声雾化器、B超探头等都是超声换能器的应用实例。针对超声领域应用需求,昊量光电全新推出了一套完整的台架式超声振动测量仪。作为这款测量仪核心部件的激光传感器,利用了集成光学技术将原有复杂光学元器件集成于微小芯片中,结合具有自主知识产权的调频连续波(FMCW)相干光检测原理,以小型集成化的设计模式,实现了传统复杂大型设备的测量能力。测试:20kHz 频率功率换能器,工作距离:375px振动图谱:在换能器在各个位置的测量结果。当换能器频率在 Mhz 附近时,幅度测量对测量精度的要求大大提高。结果显示,昊量测振传感器能很好的分辨振幅的实时波形,得到 nm 级的测量精度。二、 超声手术刀超声手术刀是一种通过激发20 kHz~60 kHz 超声振动的金属探头(刀头),对生物组织进行切割、消融、止血、破碎或去除的外科手术仪器。超声手术刀的工作性能一般与刀头的超声输出功率、频率直接相关,因此对刀头的超声特性探测至关重要。超声手术刀的刀头尺寸一般为5-10 mm,这种小尺寸结构很难采用接触式传感器测量其超声特性,而激光测振仪则可以轻松将激光聚焦到刀头位置,精确测量超声振幅与频率。三、 超声洁牙器 超声洁牙器主要工作原理是:将高频振荡信号作用于超声换能器,利用逆压电效应(或磁致伸缩效应)产生超声振动并传递至工作尖,工作尖受到激励产生共振,利用工作尖的超声波共振可以将牙齿表面的菌斑、结石或牙周表面的细菌等清除。依据我国医药行业标准(YY 0460-2009)和国际电工委员会标准(IEC 61205:1993),超声洁牙器工作尖的超声输出特性是重要的检测指标。常规超声洁牙器工作尖振动频率主要设计范围在18 kHz~60 kHz,其中以42 kHz工作频率最为常见。同时工作尖尺寸往往较小(<1mm),无法采用传统的接触式振动传感器进行检测。因此,对于超声洁牙器振动性能的检测,通常采用激光测振仪完成,其非接触式的检测方式便于开展产线上产品的逐个检测,是产品良率和一致性的有力保障。某品牌的洁牙器尖端测振四、 超声焊接 超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动,随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传到待焊接工件的接合部,在该区域,振动能量被通过摩擦方式转换成热能,将塑料化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料,还可以加工织物和薄膜。五.技术参数介绍昊量光电全新推出的微型超声测振仪光学元件集成化可以实现更加复杂的设计和更多的功能。集成光学芯片可以在一个单一的光学基底上包含数十到数百个光学元件,包括激光器、调制器、光电探测器和滤波器等。相对于传统基于分立器件的多普勒测振仪,MV-H以其低功耗、高性能、小型化的优势,为客户带来了低成本、便于集成的解决方案,也为激光振动传感器的广泛应用奠定了基础。1.产品参数指标2.软件功能完善3.丰富的配件可选上海昊量光电作为这款微型超声测振传感器在中国大陆地区蕞大的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
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