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压缩应力松弛仪

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压缩应力松弛仪相关的资讯

  • 南京大学胡文兵教授课题组Polymer:应力松弛在聚合物取向结晶过程中的作用
    在纤维纺丝、薄膜拉伸和塑料注塑成型加工过程中,聚合物结晶一般都发生在高速取向变形过程中,这一过程还伴随着聚合物的应力松弛。因此聚合物结晶、取向和松弛这三种非平衡动力学过程相互竞争,对应的调控因素例如加工温度、应变速率和拉伸应力就共同决定着聚合物材料制品最终的半结晶织态结构及其综合性能。在国家自然科学基金委的项目支持下,南京大学胡文兵课题组在采用动态蒙特卡洛分子模拟研究应变诱导聚合物结晶微观机理方面近年来取得了一系列的进展。分子模拟结果揭示了应变诱导结晶成核阶段所存在的分子内链折叠成核和分子间缨状微束成核之间的竞争关系(Polymer, 2013, 54, 3402)以及结晶成核、晶体生长和后生长三个阶段不同的链折叠变化趋势及其微观机理(Polymer, 2014, 55, 1267);研究还推广到双链长分布聚合物(Chin. J. Polym. Sci., 2014, 32, 1218),无规共聚物(Soft Matter, 2014, 10, 343 Eur. Polym. J., 2016, 81, 34 Polymer, 2016, 98, 282),溶液聚合物(J. Phys. Chem. B, 2016, 120, 6890),结晶/非晶共混物(J. Phys. Chem. B, 2016, 120, 12988),外消旋共混物(J. Phys. Chem. B, 2018, 122, 10928)和短链支化聚合物(Polym. Int., 2019, 68, 225)等复杂多组分体系。最近,他们将麦克斯韦应力松弛模型引入到每条高分子链中。分子模拟结果揭示了非晶聚合物应力松弛的熵势垒微观机制(Chin. J. Polym. Sci., 2021, 39, 906)以及聚合物重复单元结构间各种局部相互作用对链扩散势垒的贡献(Polymer, 2021, 224, 123740),他们甚至还发现了低温区非晶聚合物非线性粘弹性的微观发生机制(Chin. J. Polym. Sci., 2021, 39, 1496)。他们进一步对比了引入和不引入应力松弛的聚合物拉伸结晶过程,如图1所示,发现应力松弛在结晶成核、晶体生长和后生长阶段三个阶段都发挥了独特的作用。图1:没有应力松弛(Strain-induced)和引入应力松弛(Stress-induced)的聚合物应变诱导结晶对比示意图。在结晶成核阶段,聚合物的取向变形减小了构象熵,提升了聚合物的平衡熔点,导致结晶成核的过冷度,即热力学驱动力增强,于是结晶的起始应变随温度升高而变大。增大应变速率,聚合物链内调整这一动力学效应将推迟结晶成核的发生,结晶的起始应变也相应变大。一开始他们合理地猜想应力松弛将削弱聚合物的取向变形程度,给热力学上带来不利于结晶成核的作用。由于在高速拉伸过程中应力松弛的时间窗口很小,对聚合物取向变形程度的影响较为有限,实际的模拟结果显示这一热力学效应并不明显。实际上引入应力松弛对结晶起始应变的影响与增大应变速率的效果相似,即在高温区都不改变结晶的起始应变,说明聚合物来得及链内调整;在低温区都增大了结晶的起始应变,说明应力松弛对结晶主要起到了动力学阻滞效应,而不是预期的热力学削弱效应。在晶体生长阶段,由于折叠链片晶生长动力学主要由链内次级成核机理所控制,应力松弛同样在动力学上阻滞晶体生长。于是,应力松弛显著减缓了拉伸过程中结晶度随应变增大而提高的动力学过程,导致在相同应变程度下,引入应力松弛的结晶过程所能达到的结晶度相对较低。在后生长阶段,聚合物晶体发生应变诱导的熔融重结晶过程。在这一过程中晶体的折叠链被迫打开转变为伸直链,片晶转化为纤维晶,对应于半结晶聚合物冷拉的细颈化过程。分子模拟观察到熔融重结晶带来显著的应力松弛加速现象,证明外力做功迫使折叠链晶体熔化,然后以重结晶生成伸直链纤维晶的形式将外界冲击能转化为热能耗散到周边的环境中去,从而使得半结晶聚合物表现出优异的韧性特点,不同于金属和陶瓷材料。这一阶段应力松弛与增大应变速率对结晶形态的影响有所不同:在其它条件相同时,应力松弛显著减少晶粒的数目,而增大应变速率显著减小晶粒的尺寸,如图2所示。图2:不同拉伸速率下应变诱导与应力诱导结晶的晶区形貌快照,20000对应于相对慢速的拉伸应变过程,5000对应于中速应变。这项工作揭示了聚合物应力松弛、拉伸变形和结晶这三个非平衡过程之间在聚合物取向结晶过程中的微观相互竞争机理,有助于更好地理解实际聚合物高速取向加工成型过程中的高分子结晶行为以及各种加工因素对半结晶聚合物制品内部结构和性能的调控机制。相关成果发表在Polymer(2021, 235, 124306)。论文的第一作者是博士生罗文。文章链接:https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.124306
  • CSTM《金属材料强度、应力应变关系的圆环压缩试验方法》团体标准征求意见
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "日前,中国材料与试验标准平台发布了关于对strong《金属材料强度、应力应变关系的圆环压缩试验方法》/strong团体标准征求意见的函。span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong内容如下:/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " 各有关单位:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "由中国材料与试验团体标准委员会材料试验标委会字[2019]128号文件strong《关于CSTM标准〈金属材料 圆环试验 强度、应力应变关系的测定〉的立项公告》/strong,由CSTM/FC53/TC04航空材料领域材料检测与评价技术委员会组织制定的CSTM标准strong《金属材料 圆环试验 强度、应力应变关系的测定》/strong(计划编号为CSTM LX 5304 00278-2019),已由西南交通大学为牵头单位的起草小组完成了征求意见稿,现开始征求意见。请于strong2020年3月27日/strong前,将strong《CSTM团体标准征求意见表》/strong反馈给CSTM航空材料领域委员会材料检测与评价技术委员会秘书处。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "联系人:刘世英/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "电子邮箱:neulsy@163.com/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "电话:010-62496241/17813261935/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong附件:/strong/pp style="line-height: 16px "a href="https://www.instrument.com.cn/download/shtml/934301.shtml" target="_self" style="text-decoration: underline font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "span style="font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "征求意见函-金属材料 强度、应力应变关系的圆环压缩试验方法.pdf/span/a/pp style="line-height: 16px "a href="https://www.instrument.com.cn/download/shtml/934303.shtml" target="_self" style="text-decoration: underline font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "span style="font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "金属材料 强度、应力应变关系的圆环压缩试验方法-征求意见稿.pdf/span/a/pp style="line-height: 16px "a href="https://www.instrument.com.cn/download/shtml/934304.shtml" target="_self" style="text-decoration: underline font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "span style="font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "金属材料 强度、应力应变关系的圆环压缩试验方法-编制说明.pdf/span/a/pp style="line-height: 16px "a href="https://www.instrument.com.cn/download/shtml/934306.shtml" target="_self" style="text-decoration: underline font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "span style="font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "附件1:中国材料与试验团体标准征求意见表.doc/span/a/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/ef7c1265-c9c2-4ef3-a112-283a2aa38b0f.jpg" title="1.PNG" alt="1.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/ba66dc07-fb49-4191-8033-e5c3e5fc9c1b.jpg" title="2.PNG" alt="2.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/a0bb5606-4168-48e5-a101-2bdbcdc0c3d1.jpg" title="3.PNG" alt="3.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/5fac8e1a-4476-4509-a19f-d421dd182683.jpg" title="4.PNG" alt="4.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/a6e5cabc-1fd3-4fc7-a9e2-3ec3b3265ad6.jpg" title="5.PNG" alt="5.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/0c4d0644-7c71-4593-9449-e56a1ded411b.jpg" title="6.PNG" alt="6.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/150117b4-2ad7-42f0-b3ba-534c96fd53fb.jpg" title="7.PNG" alt="7.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/77dccf55-ac88-46f8-9186-91f1f2214ef7.jpg" title="8.PNG" alt="8.PNG"//ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/37defebf-9f9d-4a2f-9431-ecfc52b51830.jpg" title="9.PNG" alt="9.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/856010ec-10f4-4228-8b8f-afcdf5784253.jpg" title="10.PNG" alt="10.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/761162ba-a36a-425e-bd39-e0f242f4b509.jpg" title="11.PNG" alt="11.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/431abf31-a944-43a5-b99e-16434b49f3ac.jpg" title="12.PNG" alt="12.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/2d74d514-897a-451c-af90-435d452e6fb7.jpg" title="12.PNG" alt="12.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/363863f0-4b70-4665-b1a8-cdb5ec1e5e71.jpg" title="13.PNG" alt="13.PNG"//ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/1684e527-d32c-4e47-96b9-ef6a25bff050.jpg" title="14.PNG" alt="14.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/d39c2c32-7d75-4252-9592-a73051f1ab20.jpg" title="15.PNG" alt="15.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/c2eff1b4-3237-4b20-b7a0-96622aafcb4e.jpg" title="16.PNG" alt="16.PNG"//ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/9a24eb4b-f88d-455f-9a85-5d9253890e94.jpg" title="17.PNG" alt="17.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/4e31d11d-5877-417c-8e0a-9c6e57c4632b.jpg" title="18.PNG" alt="18.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/f9371f7f-d27c-4726-b10e-2652053a0c0e.jpg" title="19.PNG" alt="19.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/9e9f571c-e3b8-4d77-ba03-dbb2023c56da.jpg" title="20.PNG" alt="20.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/bf750142-eab3-4226-925a-a29400ebc8c3.jpg" title="21.PNG" alt="21.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/38a937ed-04d5-4f4d-9e5c-4225d8b4226b.jpg" title="22.PNG" alt="22.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/8821bf3e-f80b-41e1-84a5-2bcdcf7d0fd1.jpg" title="23.PNG" alt="23.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/f0fcf386-4066-48b8-9c7d-373f69ae164a.jpg" title="24.PNG" alt="24.PNG"//ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/c13000c4-b78d-4ff3-aceb-70e2236fe38d.jpg" title="25.PNG" alt="25.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/cdfc2bad-cd05-405d-b38b-b810c0ba53f2.jpg" title="26.PNG" alt="26.PNG"//ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/c8899f62-096a-4166-bd16-40710e3d9274.jpg" title="27.PNG" alt="27.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/52969a1b-9a3f-46fe-af34-fd1da3b6de6a.jpg" title="28.PNG" alt="28.PNG"//ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/35f2f4ee-668d-4ee0-b93f-0fe0c7887487.jpg" title="29.PNG" alt="29.PNG"//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/bf6bc651-8ca7-4fc2-93cf-c3f22b36d576.jpg" title="30.PNG" alt="30.PNG"//p
  • 长春科新姜松哲:研发以致用
    仪器信息网讯 长春是中国试验机的发源地,长春科新试验仪器有限公司的前身是中国科学院长春科新公司试验仪器研究所,隶属于中国科学院长春分院,2002年改制为长春科新试验仪器有限公司,经过多年的发展,科新在2011年产值已经达到8000余万元。  姜松哲告诉仪器信息网,公司目前遇到了一些问题,比如虽然公司已经改制,但是内部管理还是沿用原来研究所的管理方法,缺乏现代企业的管理理念,产品的宣传不足,这在一定程度上制约了公司的发展。长春科新试验仪器有限公司副总经理姜松哲  “管理理念上,科新有些滞后,但是在研发上,在国内试验机企业中却始终名列前茅。”姜松哲感慨地说。  “公司推崇‘研发以致用’的理念,每年投入大量的人力、物力和财力开展科研,科新从试验机的核心测控技术、机械设计、材料到工艺等,都投入很大的精力。很多项目在研发的初期便与市场挂钩,一有成果就很快完成转化、生产和商品化。”姜松哲讲到。  技术上,姜松哲谈到,公司在教学、研发、质量控制等领域拥有众多专利。这其中包括科新特有的高分辨率A/D转换技术、三态闭环控制、各种专用夹头、非接触式视频引伸计、同轴度调整器等。试验机所有的关键部件和材料均经过严格筛选测试,主机结构、夹头构造、控制器响应、数据采集、数据通讯等均通过电脑辅助设计和计算机模拟仿真系统进行反复试验分析。  高温炉使用粗炉丝 提高使用寿命  姜松哲介绍说:“科新研发的RD系列电子式蠕变持久试验机的拉杆配备了双调心机构,确保试样与受力中心同轴,消除了同轴度不好引起的弯曲力;高温炉在国内首次采用5的粗炉丝,使高温炉的使用寿命提高了近10倍;软件具有通讯校验线程、扩大量程、断电恢复等功能;此外,该试验机不仅可以进行蠕变持久试验,还能做应力松弛、低周循环试验。”RD系列电子式蠕变持久试验机  伺服作动器 采用静压轴承结构  姜松哲告诉仪器信息网(http://www.instrument.com.cn/),PA型电液伺服动静万能试验机的伺服作动器采用静压轴承结构,其与通常的硬支承相比,具有磨阻小,启动压力小,动态响应快;夹头为封闭式结构,体积小,重量轻,刚度高,动态响应快;高刚度的移动横梁由工程缸全程液压升降,并与锁紧缸互锁,使其移动方便,易于定位,锁紧可靠;油源由多台泵组组成,工作时根据需要自动控制1台泵组或多台泵组同时工作。PA型电液伺服动静万能试验机  仪器化摆锤冲击试验机 完整再现冲击全过程  “仪器化摆锤冲击试验机的原理建立在功是作用在物体上的力和移动距离的乘积的物理概念之上。为此,试验机需要配备力传感器、位移传感器及高速数据采集系统,测定整个试验工程中的冲击力和位移,获得弹性、塑性、韧性断裂过程的参数,即屈服力、最大力、不稳定裂纹扩展起始力、不稳定裂纹扩展终止力及与其力相应的位移和能量。”姜松哲介绍到。  姜松哲提到,JBY系列仪器化摆锤冲击试验机具有如下特点:数据采集、运算速度快,并能实时显示,试验机可以完整再现试样冲击全过程 该冲击试验机设有1MHz和100KHz两个采样速率,可根据材料的脆韧性选择。JBY系列仪器化摆锤冲击试验机  超静音伺服油源问世 减少漏油  “国家倡导节约现有能源消耗量,提倡环保型新能源开发。”姜松哲说,为了响应国家号召,公司投资研发出一种新型节能油源-YZ系列超静音伺服油源。众所周知,传统的电液伺服静态试验机油源均由比例伺服阀(或比例阀)控制,无论其是恒压控制,还是恒流量控制,由于受油源升温较快的限制,仅用于断续工作的试验机上。而YZ系列超静音伺服油源,管路简单,减少漏油,既能自动控制压力,亦可控制流量,在长期连续工作状态下,温升低于3℃。此外,该新型油源除具有传统试验机伺服油源的三态闭环控制的功能外,还具有长期控制恒试验力,恒变形的能力。  “目前,公司开发出的全新系列的电液伺服钢绞线拉力及应力松弛试验机、电液伺服混凝土徐变试验机、电液伺服岩石流变试验机等均配备了该油源。”姜松哲补充说。YZ系列超静音伺服油源  附录:长春科新试验仪器有限公司简介  长春科新试验仪器有限公司,是国内最大试验机供应商之一,是国内材料和结构力学性能测试领域的先驱和引领者。  科新试验机型号丰富,包括了各种规格的电子式试验机、电液式试验机、专用试验机等在内的动静态材料试验系统,可进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切、疲劳、环境等力学性能试验。科新试验机被应用到各种苛刻的测试应用场合,有着广泛的用户群。科新品质的可靠性已经被多年的使用市场所证明,成为材料测试用户的信心保证。  科新试验仪器应用领域广泛,产品覆盖大专院校、科研院所、工矿企业、质量监督检验、国防、航空航天等领域 涉及冶金、建材、机械、橡胶、塑料、包装、胶粘剂、玻璃钢、型材、涂料、纸张、电碳、帘子线、碳纤维、弹簧、纺织等各个行业。
  • 气体压缩机泄漏防不胜防?FLIR声像仪让石化行业节约成本变轻松
    众所周知,石化行业既是能源生产大户也是能源消耗大户,石油加工过程中会消耗大量能源。据悉,我国石化行业高耗能设备与国际先进水平相比还有一定差距,因此节能潜力还是很大的,下面就以气体压缩机为例,看看石化企业该如何节约生产成本。在实际生产中,气体压缩机泄漏是非常常见的故障,未检测到的气体压缩机泄漏会带来重大风险,包括系统性能下降、设备故障、能源消耗增加、污染和产品质量问题,以及安全隐患、合规问题和重大财务损失等。因此,通过有效的预防性维护及时检测和解决气体压缩机泄漏对于确保石化企业效率、安全性和操作可靠性至关重要。气体压缩机在石化行业的应用大多数石化行业都会用到气体压缩机,压缩气体的目的是输送气体或为化学反应创造必要的条件。炼油生产中常用的气体压缩机主要是催化裂化装置的主风机和富气压缩机、催化重组装置和加氢装置的循环氢压缩机和新氢压缩机、焦化装置的焦化气压缩机等。常用的机组有离心式空压机、往复式空压机、氢气压缩机、螺杆压缩机等,气体压缩机已成为石化装置的关键设备!气体压缩机装置如此多,那么气体泄漏就无法避免,如果将石油化工企业的气体压缩系统能耗降下来,完全可以实现节约20%~30%的生产成本。那么该如何快速发现压缩气体的泄漏呢?FLIR声像仪:精准定位气体泄漏点选择使用FLIR声像仪,其定位压缩气体泄漏的主要优势包括其强悍的功能性,用户只需少量的培训即可实时、安全、轻松地提供精确高效的泄漏检测。FLIR声像仪利用先进的技术来捕捉和分析泄漏发出的声波,从而实现泄漏源的精确定位和可视化。FLIR Si124-LD声像仪配备124个麦克风,即使在嘈杂的石油化工等工业环境中也能轻松“越过”背景噪音,及时发现微小的泄漏,从而实现出色的灵敏度和准确性。其重量轻,便于携带,只需单手即可轻松使用。其中FLIR Si124-LD Plus版还能自动测距,在5米的范围内,可自动检测到目标的距离,并实时显示在屏幕上,让用户能够安全、实时、可靠地估计泄漏率!搭配功能强大的分析和报告软件FLIR Thermal Studio,使用Si124-LD的用户还可一键生成包括可见光图像和声学图像的高级报告。FLIR Si124-LD系列声波成像仪针对石油化工行业压缩气体泄漏问题能够帮助检修人员及时发现问题有力地为企业节约了大量生产成本还能防止压缩机故障,进而引发爆炸事故这是一款“物超所值”的检修设备有气体泄漏困扰的菲粉们可以入手一款
  • 燃料电池关键部件丨碳纸的拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度的全面测试
    质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称PEMFC)作为一种新兴的低温燃料电池,具有效率高、工作温度低、零排放等优点,是新型绿色能源的主要发展方向之一。燃料电池是将化学能转化为电能的在线发电装置,由于突破了传统内燃机的效率限制,成为未来汽车动力装置发展的重要方向。燃料电池单体内部最重要的部件就是膜电极(Membrane Electrode Assembly,简称MEA),是燃料电池乃至新能源汽车动力部分的关键组成部分。 碳纸 —气体扩散层(GDL)基材最理想材料PEMFC的核心部件是膜电极组件,由两个催化层(CL)、两个气体扩散层(GDL)和一个质子交换膜(PEM)组成。气体扩散层是膜电极中的关键部分,起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的作用。常用的气体扩散层(GDL)基材主要有:碳纸、碳布、炭黑纸、金属材料等,其中碳纸因具有高导电性、耐腐蚀性以及出色的尺寸稳定性,是GDL基材的最理想材料。质子交换膜燃料电池工作原理图 碳纸,又称为碳纤维纸,是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的专用材料,即气体扩散层,主要作用是传导电流,引导反应气体从石墨板导流到触媒层,并把反应水排除在触媒层之外,是燃料电池膜电机组(MEA)中不可或缺的材料。 强度性能是碳纸的重要指标之一,具有较好强度的碳纸可为质子交换膜燃料电池的安装和使用带来保障,同时稳定整个电极的结构,提高电池的寿命。 因此,对碳纸材料进行拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度测试,可以有效检验碳纸强度,在碳纸材料的开发与规模化生产中发挥极为重要的作用。 岛津方案目前,碳纸作为新能源领域的新材料,仍然处于大规模生产的初级阶段,不同国家不同的碳纸制造商,因为技术与工艺的差异,对碳纸产品的技术参数尚未达成统一。国内多数企业参考《GB/T 20042.7-2014 质子交换膜燃料电池 第7部分碳纸特性测试方法》的要求,结合各自工艺水平,对碳纸材料从拉伸、压缩、弯曲、剥离多个方面进行测试评估。 岛津电子万能试验机,选择合适的夹具,按标准要求设定好试验方法,能够很方便地获取测试数据与曲线,大大提高碳纸力学测试的效率。 1拉伸测试将碳纸裁切为120×10mm的长条形试样,此次试验用碳纸厚度为0.19mm。裁切边缘尽量保持光滑平整。将裁切好的碳纸拉伸试样夹在1KN气动双推夹具上完成测试。碳纸拉伸测试与夹具碳纸拉伸测试应力-应变曲线 表1. 测试结果从上图可知,试验机获取了客户所需的应力曲线,通过观察,6个试样的应力-应变曲线形态相似,从而判断碳纸拉伸性能比较均一。结合表中数据可知,最大应力分布在36~40MPa的区间内,拉伸强度的离散型也保持较好。 2压缩测试将碳纸裁成50×50mm的正方形,推荐选择带有调平功能的压盘夹具来完成超薄材料的压缩测试。碳纸压缩测试与可调平压盘碳纸压缩测试载荷-行程曲线 表2. 测试结果如上图可知,根据岛津AGS-X电子万能试验机获取的压缩测试载荷-行程曲线,观察3个试样的测试曲线形态相似,从表中数据可知,最大应力分布在0.008-0.009MPa的区间内,数值稳定,说明三个碳纸试样的抗压性相似。 3三点弯曲测试将碳纸裁切成120×20mm长方形试样,保证切口光滑平整。碳纸三点弯曲试验选择岛津1KN塑料三点弯曲夹具。视频观看请点击:https://mp.weixin.qq.com/s/TzDqFlZRp7Gjnsyxl7sZ9Q碳纸三点弯曲测试载荷-时间曲线 表3. 测试结果 从图表和三点弯曲载荷-时间曲线,以及抗弯强度差异不大,可判断3个试样的抗弯强度和断裂点载荷保持稳定,进而可判断本批次样品的抗压水平保持在一个水平。 4剥离测试将碳纸粘贴在不锈钢基板上,碳纸表面再贴上胶带。选用1KN气动拉伸夹具来完成拉伸测试。使用岛津试验机与夹具进行碳纸180°剥离试验 结语 使用岛津的AGS-X或AGX-V电子万能试验机,配合拉伸、压缩、三点弯曲、剥离各种不同的夹具与附件,符合现行标准或行业客户的自身测试要求,可以满足您对碳纸的各种力学测试与质量控制的需要,为碳纸规模化制造保驾护航。 撰稿人:王正宇 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 燃料电池关键部件丨碳纸的拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度的全面测试
    质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称PEMFC)作为一种新兴的低温燃料电池,具有效率高、工作温度低、零排放等优点,是新型绿色能源的主要发展方向之一。燃料电池是将化学能转化为电能的在线发电装置,由于突破了传统内燃机的效率限制,成为未来汽车动力装置发展的重要方向。燃料电池单体内部最重要的部件就是膜电极(Membrane Electrode Assembly,简称MEA),是燃料电池乃至新能源汽车动力部分的关键组成部分。 碳纸 —气体扩散层(GDL)基材最理想材料PEMFC的核心部件是膜电极组件,由两个催化层(CL)、两个气体扩散层(GDL)和一个质子交换膜(PEM)组成。气体扩散层是膜电极中的关键部分,起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的作用。常用的气体扩散层(GDL)基材主要有:碳纸、碳布、炭黑纸、金属材料等,其中碳纸因具有高导电性、耐腐蚀性以及出色的尺寸稳定性,是GDL基材的最理想材料。 质子交换膜燃料电池工作原理图 碳纸,又称为碳纤维纸,是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的专用材料,即气体扩散层,主要作用是传导电流,引导反应气体从石墨板导流到触媒层,并把反应水排除在触媒层之外,是燃料电池膜电机组(MEA)中不可或缺的材料。 强度性能是碳纸的重要指标之一,具有较好强度的碳纸可为质子交换膜燃料电池的安装和使用带来保障,同时稳定整个电极的结构,提高电池的寿命。 因此,对碳纸材料进行拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度测试,可以有效检验碳纸强度,在碳纸材料的开发与规模化生产中发挥极为重要的作用。 岛津方案目前,碳纸作为新能源领域的新材料,仍然处于大规模生产的初级阶段,不同国家不同的碳纸制造商,因为技术与工艺的差异,对碳纸产品的技术参数尚未达成统一。国内多数企业参考《GB/T 20042.7-2014 质子交换膜燃料电池 第7部分碳纸特性测试方法》的要求,结合各自工艺水平,对碳纸材料从拉伸、压缩、弯曲、剥离多个方面进行测试评估。 岛津电子万能试验机,选择合适的夹具,按标准要求设定好试验方法,能够很方便地获取测试数据与曲线,大大提高碳纸力学测试的效率。 1拉伸测试将碳纸裁切为120×10mm的长条形试样,此次试验用碳纸厚度为0.19mm。裁切边缘尽量保持光滑平整。将裁切好的碳纸拉伸试样夹在1KN气动双推夹具上完成测试。碳纸拉伸测试与夹具碳纸拉伸测试应力-应变曲线 表1. 测试结果 从上图可知,试验机获取了客户所需的应力曲线,通过观察,6个试样的应力-应变曲线形态相似,从而判断碳纸拉伸性能比较均一。结合表中数据可知,最大应力分布在36~40MPa的区间内,拉伸强度的离散型也保持较好。 2压缩测试将碳纸裁成50×50mm的正方形,推荐选择带有调平功能的压盘夹具来完成超薄材料的压缩测试。碳纸压缩测试与可调平压盘 碳纸压缩测试载荷-行程曲线 表2. 测试结果如上图可知,根据岛津AGS-X电子万能试验机获取的压缩测试载荷-行程曲线,观察3个试样的测试曲线形态相似,从表中数据可知,最大应力分布在0.008-0.009MPa的区间内,数值稳定,说明三个碳纸试样的抗压性相似。 3三点弯曲测试将碳纸裁切成120×20mm长方形试样,保证切口光滑平整。碳纸三点弯曲试验选择岛津1KN塑料三点弯曲夹具。视频点击查看:https://mp.weixin.qq.com/s/9Aut652JEjR6-n6ay7Wo-Q 碳纸三点弯曲测试载荷-时间曲线 表3. 测试结果 从图表和三点弯曲载荷-时间曲线,以及抗弯强度差异不大,可判断3个试样的抗弯强度和断裂点载荷保持稳定,进而可判断本批次样品的抗压水平保持在一个水平。 4剥离测试将碳纸粘贴在不锈钢基板上,碳纸表面再贴上胶带。选用1KN气动拉伸夹具来完成拉伸测试。 使用岛津试验机与夹具进行碳纸180°剥离试验 结语使用岛津的AGS-X或AGX-V电子万能试验机,配合拉伸、压缩、三点弯曲、剥离各种不同的夹具与附件,符合现行标准或行业客户的自身测试要求,可以满足您对碳纸的各种力学测试与质量控制的需要,为碳纸规模化制造保驾护航。 撰稿人:王正宇 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 好消息,骨质疏松症患者的福音来啦! --CT助力研究骨质疏松椎体压缩性
    随着全球人口的老龄化,骨质疏松症的发病率正在增加。骨质疏松症是一种具有骨质减少和骨质流失的全身性多因素疾病,可损害骨骼的微结构并增加骨脆性,使之易受全身性骨折和骨病的侵害,而骨质疏松椎体压缩性骨折是其最常见的骨折。聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)骨水泥是增强/稳定骨质疏松性椎体压缩骨折(ovcfs)最常用的生物材料之一,如经皮椎体成形术(pvp)和球囊后凸成形术(bkp)。但由于其压缩模量高、与骨结合弱等缺点,限制了其临床应用。 骨质疏松椎体压缩性骨质修复新材料 有了重大进展! 现在,针对骨质疏松椎体压缩性骨折的修复新材料研究有了重大进展。清华大学材料学院王秀梅教授、浙江大学医学院附属邵逸夫医院方向前教授以及宁波大学医学院附属医院蒋国强教授和岛津公司分析中心工程师黄军飞先生合作,利用岛津公司inspexiosmx-225ct fpd hr设备研制了一种生物活性复合骨水泥(mc-pmma),用于治疗骨质疏松性椎体压缩骨折。通过岛津ct不仅直观的观察出两种材料(pmma和mc-pmma)的物理特性无差异,并且使用ct彩色渲染三维图像的特殊方法分析使用了mc-pmma骨水泥的骨头再生更为显著。这种彩色渲染方法在骨科材料研究中属于开创性的,并发表在国际著名期刊,theranostics刊上,影响因子8.063分,中科院分区1区。 pmma和mc-pmma物理特性基本无异 图1 pmma 和mc-pmma的孔隙率及ct值 图1通过岛津公司inspexiosmx-225ct fpd hr扫描pmma和mc-pmma两种材料的孔隙率,发现基本上是一致的,差别不大,说明mc(矿化胶原蛋白)的加入,使材料本身的孔隙率发生改变;再分析这两种材料的ct值,差别也不大,说明mc(矿化胶原蛋白)的加入,对于材料本身的结构特性没有发生改变。因此从材料的物理特性上来说,两种材料基本无异,可相互替代。 mc-pmma明显有助于骨骼吸收和生长 x射线显微ct图像显示两组标本均牢固地结合在宿主骨上,没有明显的缝隙。显微ct三维渲染显示了缺损和骨水泥的位置。在图2a中,骨水泥具有高的ct值,以红色和黄色表示,而骨头为黑色。随着骨水泥被骨头取代,颜色逐渐变为绿色、蓝色,最后变为黑色,表明ct值逐渐降低。两组标本在第4周时的骨水泥的ct值和骨头体积都相似。在第8周时,mc-pmma组的ct值下降,而pmma组几乎和以前相同。在第12周时,mc-pmma组中的ct值和骨头相似的区域比以前更多,而pmma组的ct值始终保持不变。 图2 骨水泥的界面外观和ct值的差异表明,mc-pmma组比pmma组有更多的物质被吸收和有利骨骼生长。椎体三维图像显示,在术后4、8和12周,mc-pmma骨水泥组的骨形成比pmma骨水泥组更多(图2b-e)。在术后4周,与pmma对照组相比(bv/ tv,12.67±1.84%,tb.n,0.71土0.12mm,n = 6),mc-pmma组有骨体积百分比较高(bv / tv,24.24±3.27%,p= 0.001,n = 6),骨小梁厚度较高(tb.n,0.93±0.21mm,p = 0.001,n = 6)。两组样本之间的小梁厚度(tb.th,0.14士0.02mm,tb.th,0.15±0.02 mm,p = 0.599,n = 6)或小梁间距(tb.sp,0.76±0.11 mm,tb.sp,0.78±0.14mm-1,p = 0.683,n = 6)无明显差异。术后8周和12周,小梁厚度明显更高(tb.th,0.17±0.01 mm,0.23±0.03 mm,p= 0.001,n = 6),骨体积百分比更高(bv / tv,34.89) ±4.06%,37.33±1.65%,p = 0.001,n = 6),骨小梁数比较高(tb.n,1.57±0.11mm,2.12±0.09 mm,p = 0.001,n = 6),与pmma组相比,mc-pmma组的骨小梁间距较小(tb.sp,0.41±0.02 mm,0.30±0.01mm,p = 0.007,n = 6), mc-pmma组的骨骼随着时间增长。 岛津ct产品是您的科研好助手 通过使用岛津公司inspexiosmx-225ct fpd hr扫描分析,结果显示:在pmma骨水泥的应用价值方面,mc-pmma骨水泥的处理性能无显著差异。然而,抗压强度和抗压模量均显著降低。在兔模型研究中,术后8周和12周,mc-pmma骨水泥的骨再生更为显著(皮质骨厚度、成骨细胞面积、新骨面积和骨内生长百分比均显著升高)。mc-pmma骨水泥表现出良好的适应性力学性能和生物相容性,在临床上可用于替代商业pmma骨水泥治疗骨质疏松性椎体骨折。 岛津公司inspexiosmx-225ct fpd hr相比其他工业及医疗ct,不仅扫描速度快(最快43秒得到ct图像),而且图像清晰(ct图像最大可分辨4微米),适合科研机构筛查处理大批量的样品。通过多种后处理软件,精确的展示出感兴趣区域及分析统计数据,为科研人员节省宝贵的时间和提供详实的图片资料。 参考文献zhu j, yang s, cai k, wang s, qiu z, huang j, jiang g, wang x, fang x. bioactive poly (methyl methacrylate) bone cement for the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures. theranostics 2020 10(14):6544-6560.doi:10.7150/thno.44428. 撰稿人:黄军飞
  • 静态力学分析
    p style="text-align: center "strong原创: 徐颖【苏大】 江苏热分析/strong/pp  研究物质形变或力学性质与温度关系的方法,常称之为热机械分析法,该法包括热膨胀法(DIL)、静态热机械分析(TMA)和动态热机械分析(DMA)三种技术,它们之间的差别最主要的来自于它们测量时负载力的不同。热膨胀法是测量试样负载力为零,即仅有自身重力而无外力作用时,在程序温度控制下,膨胀或收缩引起的体积或长度的变化 静态热机械分析是测量材料在静态负载力(非交变负荷)作用下,形变与温度间关系的技术 动态热机械分析是在程序控制温度下,测量材料在动态负载力(交变负荷)下动态模量和力学阻尼(或称力学内耗)与温度关系的一种技术。/ppstrong一、TMA基本原理和结构/strong/pp  静态热机械分析仪是在热膨胀仪的基础上发展起来的,它的基本原理和热膨胀仪相同,不仅可以替代热膨胀仪,而且在结构和功能上有进一步的扩充和提升。/pp  (1) 可以设定试样所受负荷的大小,改变负荷会得到不同的热形变曲线,因此负荷大小成为一个重要的实验参数。而且将负荷大小设置为与材料实际使用中所受的力相近,热形变曲线更有实用价值。此外选用合适的负荷大小,可以得到更理想的曲线。/pp  (2) 可选用更多不同的探头,大多配备拉伸、压缩、穿透(或称针入)和弯曲等探头,除了能测定热膨胀系数和各种相变点之外,还可以研究定应变的应力松弛和定应力的蠕变等力学性能。图1是DIL和TMA可选用探头和基本原理示意图。/pp style="text-align: center "img title="图1 热膨胀和热机械分析原理示意图.jpg" alt="图1 热膨胀和热机械分析原理示意图.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/ef21716a-4636-4630-8ec4-1facf9de83a5.jpg"//pp style="text-align: center "strong图1 热膨胀和热机械分析原理示意图/strong/pp style="text-align: center "strong(a)热膨胀和TMA装置原理 1—仪器的基本形式 2—水平热膨胀 /strong/pp style="text-align: center "strong3—垂直热膨胀或TMA 4—TMA的垂直膨胀(天平型) (b)TMA的应力类型/strong/pp  TMA按机械结构形式不同,可以分为天平式和直筒式两大类。天平式TMA的施力方向(拉伸还是压缩)和大小是通过刀口式天平来控制的,再根据试样与天平的相对位置又可分为上皿式和下皿式。直筒式TMA根据施力控制原理、方式不同可分为三种:弹簧型,通过顶部加压砝码和弹簧相互协调控制负载的方向和大小 磁力型,通过磁钢和控制磁拉力线圈中直流电的方向来决定负载的方向和大小 浮子型,通过浮子、浮液和顶部加压砝码来控制负载,浮子材料使用低密度的聚合物,而浮液采用高密度氟氯硅油。/pp  以上这些分类实际上是依据TMA施力方式不同来分的,仪器其他部分:炉体、温度控制、气氛控制等雷同于差热仪、热重仪。而位移检测系统则都是由差动变压器将位移转变为电压信号,经相敏放大器、有源滤波器、电压放大器、A/D转换器后再进行数据处理。/ppstrong二、操作模式/strong/pp  TMA的操作模式可分为五种:/pp  (1) 标准模式,可进行3个实验程序。一个是线性升温时负载力保持恒定,监测位移的变化,则得到最经典的热膨胀曲线 如果线性升温保持恒定的应变,检测力的变化,可用于评价薄膜或纤维的收缩力。恒温条件下,往往设置力呈线性变化,监测其所产生的应变,可获得力位移曲线和模量信息。/pp  (2) 应力/应变模式,有2个实验程序。在恒温条件下,施加线性变化的应力或应变,测量对应的应变或应力,从而得到应力/应变图谱及相关的模量信息。所计算出的模量可以分别作为应力、应变、温度或时间的函数来表示。图2就是保持恒温,应力线性增加,所获得的应力/应变曲线。该曲线的形状受所设温度及样品加工工艺的影响。/pp style="text-align: center "img title="图2 温度恒定,线性应力作用下所得应力_应变曲线.png" alt="图2 温度恒定,线性应力作用下所得应力_应变曲线.png" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/63918f4f-cced-471e-9587-5358e2d3a7ea.jpg"//pp style="text-align: center "strong图2 温度恒定,线性应力作用下所得应力/应变曲线/strong/pp  (3) 蠕变/应力松弛模式,可进行2个实验程序。一个是蠕变实验,即应力保持恒定,监测应变随时间的变化,获得柔量数据 另一个是应力松弛实验,应变保持恒定,监测应力的衰减,获得松弛模量数据。二者均为瞬态测试,可评估材料形变及回复性质。/pp  (4) 动态TMA模式,在线性升温条件下,对样品施以正弦变化的力。测量由此产生的正弦变化的应变。通过应力、应变数据计算储能模量E' 、损耗模量E〞和损耗因子Tanδ对时间、温度或应力的关系,一般适用于薄膜的研究。/pp  (5) 调制TMA模式,类似于调制DSC,是温度控制方式在传统的线性升温的基础上叠加一个设定振幅和周期的正弦波温度变化程序,将原始信号(总位移和热膨胀系数)解析成可逆和不可逆部分,可逆部分可获得相变信息(如Tg),不可逆部分得到具有时间依赖性的动力学过程(如应力松弛)。/ppstrong三、TMA典型谱图及解析/strong/pp  图3是比较典型的热膨胀曲线图,TMA(或DIL)确定线膨胀系数的公式为:/pp style="text-align: center "img title="式1-1.jpg" alt="式1-1.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/66c902b0-66e8-461f-9910-a288f34faefc.jpg"//pp  式中l0为样品原始长度,Δl/ΔT为热膨胀曲线的斜率。相应的体膨胀系数γ的计算公式如下:/pp style="text-align: center "img title="式1-2.jpg" alt="式1-2.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/0a79f259-09f2-436d-82c0-69a18aeaef5b.jpg"//pp其中V0为样品原始体积,ΔV/ΔT为热膨胀曲线的斜率。/pp style="text-align: center "img title="图3 热膨胀曲线以及线膨胀系数α的确定.png" alt="图3 热膨胀曲线以及线膨胀系数α的确定.png" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/480a5479-2a22-47f0-9e37-465d8ca4609b.jpg"//pp style="text-align: center "strong图3 热膨胀曲线以及线膨胀系数α的确定/strong/pp  热膨胀曲线也可以确定材料的玻璃化转变温度Tg,图4是比较常见的高分子材料和金属的热膨胀曲线,从(a)中可以看到聚苯乙烯PS的膨胀曲线突变处所做的外推温度就是Tg。如果将热膨胀曲线对温度一阶求导,如图5-7下方,将得到一个类似于DSC在Tg处台阶的曲线,更容易确定Tg值。/pp style="text-align: center "img title="图4常见的热膨胀曲线(a)聚苯乙烯PS;(b)高(低)密度聚乙烯PE;(c)金属Al、Pt和玻璃.jpg" alt="图4常见的热膨胀曲线(a)聚苯乙烯PS;(b)高(低)密度聚乙烯PE;(c)金属Al、Pt和玻璃.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/ab420d73-d6f7-40f3-8a62-8586c92c66fa.jpg"//pp style="text-align: center "strong图4常见的热膨胀曲线(a)聚苯乙烯PS (b)高(低)密度聚乙烯PE (c)金属Al、Pt和玻璃/strong/pp style="text-align: center "img title="图5 TMA热膨胀曲线及其一阶导数曲线确定Tg.jpg" alt="图5 TMA热膨胀曲线及其一阶导数曲线确定Tg.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/79777183-9912-4ea3-a0ef-34a0ee703a9b.jpg"//pp style="text-align: center "strong图5 TMA热膨胀曲线及其一阶导数曲线确定Tg/strong/pp style="text-align: center "img title="图6 几种不同类型的热机械曲线示意图.jpg" alt="图6 几种不同类型的热机械曲线示意图.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/7ec3e314-83b7-4eac-b62f-5d60ce321bb8.jpg"//pp style="text-align: center "strong图6 几种不同类型的热机械曲线示意图/strong/pp style="text-align: center "strong(a) 非晶态无定形线形聚合物的温度—形变曲线 /strong/pp style="text-align: center "strong(b) 非晶态无定形线型和交联型聚合物的蠕变曲线,1-线型 2-交联型/strong/pp style="text-align: center "strong(c) 不同力学状态高聚物的应力松弛曲线,1-玻璃态 2-高弹态 3-粘流态/strong/pp  上文曾经提到TMA除了热膨胀法曲线之外,还可以研究保持应变恒定时的应力松弛和恒定应力下的蠕变行为,如图6。TMA所测的形变,除了一部分是样品自身膨胀或收缩引起的形变之外,还有一部分是应力引起的,这部分形变是分子相对移动时释放能量(粘性响应)或储藏能量(弹性响应)的结果,因此TMA所测形变实际上是膨胀行为和粘弹效应的加合。/ppstrong四、TMA实验方法/strong/pp  TMA是研究形变的技术,因此样品尺寸是否准确计量、是否稳定很重要,选用样品要求形状规整、无缺陷(气泡或裂纹),块状样品上下两面要求平行且光滑,复合材料尤其是高聚物中添加了无机填料要考虑两相间是否相溶,必要时类似于DSC测试要考虑去除热历史的影响。由于TMA的样品用量相对比TG和DSC要大,扫描速率相对的设定慢一些为好,一般5℃/min 保护气常用氮气或空气,流量10-50ml/min。/pp  此外由于TMA配备有各种探头,了解这些探头的功能以及何种形态的样品适用于何种探头 了解测试的目的,在多种实验模式中选择合适的实验程序 负载力是TMA测试的一个重要参数,其大小的设定等等,这些往往依赖于实验人员的经验。/pp  块状样品,一般适用的探头有:压缩探头、三点弯曲探头、针入(或称穿透)探头 所应用的测试有:线性膨胀系数、玻璃化转变温度、软化点、熔点、蠕变和松弛等等。/pp  膜和纤维样品,一般适用的探头有:拉伸探头、针入探头 所测的参数:杨氏模量、玻璃化转变温度、软化点、蠕变、固化、交联密度和硬度等等。/pp  粘性流体和胶,一般适用的探头有:剪切探头和针入式探头 适用的测试:粘性、凝胶化、胶体-熔体转变温度、固化和剪切模量。/pp /ppa href="https://www.instrument.com.cn/zt/TAT" target="_blank"更多热分析相关知识请见专题:《热分析方法与仪器原理剖析》/a/p
  • 仪器情报,科学家实现将光场压缩至原子尺度的奇点介电纳米激光!
    【科学背景】光场的衍射限制基于光子动量的不确定性关系,制约了光场局部化的极限,尤其是在使用介质结构时更为显著。传统的等离子体技术虽然能够实现较小的模体积,但却不可避免地伴随着能量损耗和相干时间的限制,这限制了其在高效能计算和通信中的应用。为解决这一问题,近年来,北京大学的马仁敏团队提出将介质结构与纳米技术相结合的新思路。通过将介质蝴蝶形纳米天线集成到扭曲格子纳米腔中,实现了光场的超越衍射限制的极端局部化。这一研究不仅发现了介质蝴蝶形纳米天线中的电场奇异性,源自动量的发散,还成功制备了具有单纳米间隙的高精度纳米结构。【科学亮点】1. 本研究首次在介质纳米激光器领域实现了对光场的亚波长限制局域化。通过将介质蝴蝶形纳米天线集成到扭曲格子纳米腔的中心,作者创造性地实现了超小尺度的模体积,迈向了极端光场局域化的新境界。 2. 作者采用了刻蚀和原子层沉积的两步法制备所需的介质蝴蝶形纳米天线,精确控制了其顶端的纳米级间隙。3. 在实验中,作者发现介质蝴蝶形纳米天线顶端的电场奇异性源于动量的发散,导致高度集中的场。该结构在1纳米尺度上实现了异常小的特征尺寸,并实现了约0.0005 λ3的超小模体积。【科学图文】图1:奇异介质纳米激光器中的电场无限奇点。 图2:具有原子尺度间隙尺寸纳米天线的奇异介质纳米激光器的制备。图3:单介质纳米激光器的激光特性。图4:奇异介质纳米激光器的模式特性。图5:非积分拓扑电荷与原子尺度定域光场。【科学结论】这项研究通过整合介质纳米结构和光子晶体的独特设计,突破了传统光学衍射限制,实现了光场在原子尺度上的极端局部化。传统上,光场的空间局部化受到材料介电常数的限制,难以将光场压缩至亚波长尺度。然而,本研究通过设计介质蝴蝶形纳米天线和扭曲格子纳米腔的协同结构,有效地利用了动量的发散机制,产生了在纳米尺度上高度集中的电场。这一发现不仅展示了介质纳米器件在光场控制方面的潜力,还为超精密测量、超分辨率成像和高效计算通信等应用提供了新的技术路径。本研究不仅拓展了光场压缩的实现途径,还挑战了人们对介质材料局部化能力的传统认知。通过实验验证介质蝴蝶形纳米天线的电场奇异性是由动量发散引发的,为进一步理解和优化介质纳米结构的设计提供了理论基础。原文详情:Ouyang, YH., Luan, HY., Zhao, ZW. et al. Singular dielectric nanolaser with atomic-scale field localization. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07674-9
  • 德瑞克塑料管道质检设备助力河北迪凯投资5亿人民币项目
    总投资5.1亿元,占地90亩的沟槽式管件项目正式在河北迪凯管道制造有限公司投产,该项目引进2台10吨中频电炉和2台5吨中频电炉,新建1条消失模铸造全自动生产线和1条垂直分型无箱射压造型线。配套管件质量检测的是引进德瑞克公司的压缩应力松弛仪、冲片机、哑铃裁刀、绍尔硬度计、老化试验箱等成套质检设备。该项目采用国内*的消失模铸造工艺,产品精准度达到美国FM、UL双重标准。 沧州市市长王大虎、市人大主任匡洪治、市政协主席李继忠带领市重点项目建设观摩组来到河北迪凯管道有限公司进行了视察,县领导刘俊义、戴强、宫建军、李国钧、吴志刚、刘文辉陪同观摩。 当了解到该项目引入设备均在*处于*水平时,市长王大虎非常高兴,对该项目建设给予充分肯定。希望继续发挥资源、产业等多种优势,做大做强管道装备制造产业,壮大实力。 该项目的实施不仅丰富了本地区管道装备制造业的产品种类,其*的工艺技术、装备、良好的市场前景,对本地区特色产业的整体水平和经济的发展也起到重要的推动作用。
  • Clean Energy收购天然气加气压缩机供应商IMW
    北京时间7月6日晚间消息,Clean Energy Fuels Corp(CLNE)宣布,已同意通过一项现金加股票交易收购IMW Industries Ltd,交易价格至少为1.25亿美元。  Clean Energy是一家为替代燃料车辆供应天然气的公司。  IMW总部位于加拿大温哥华附近的Chilliwack,生产天然气加气压缩机及其它相关设备。  Clean Energy表示,其在美国境内的200座加气站中,有很多已使用了多年的IMW压缩机及其它设备。  Clean Energy表示,作为此项交易的前期金,将支付1500万美元现金,以及价值6000万美元的股票。在未来4年内,该公司每年还将支付500万美元现金,以及价值750万美元的股票。未来4年将把IMW“一定比例”的毛利润支付给该公司现有股东,前提是该公司的盈利增至一个预定的水平。  此项交易预计将于今年第三季度完成。
  • “看见 ”压缩空气泄漏,FLIR声像仪协助轮胎制造业节约成本!
    轮胎制造业是石油化工与装备制造的结合,是一个非常关键的行业,因此需要高水平的效率和安全性。压缩空气是轮胎制造过程中的重要组成部分。它广泛应用于气动工具、轮胎充气和为清洁机械提供动力。然而,压缩空气泄漏可能会导致轮胎制造中显著低效、安全隐患和质量问题。传统检测效率低,声像仪应运而生压缩空气泄漏是轮胎制造中常见的问题。出现这种情况的原因有很多,比如密封件磨损、管道损坏和阀门故障等。压缩空气泄漏会对轮胎制造过程的效率产生重大影响。因为泄漏可能会导致机器比平常状态运转的更频繁,从而导致能源消耗增加但生产力下降,从而生产成本增加。压缩空气泄漏除了会影响效率外,还会在轮胎制造过程中产生安全隐患。比如压缩空气泄漏会造成爆炸危险。还可能会影响正在制造的轮胎质量,导致缺陷和潜在的召回等。因此必须尽快检测压缩空气泄漏的位置,尽量减少其对制造过程的影响并降低安全风险。之前,轮胎制造商依靠目视检查结合手持检漏仪(也称为“嗅探器”)来检测压缩空气泄漏。但这种方法通常耗时、不可靠,并且难以大规模执行,并且便携式设备(如嗅探器)也可能受到外部噪音的影响,因此不够灵敏,无法检测到小泄漏。如今,工业声波成像仪应运而生,它可以识别背景噪音精准检测轮胎制造中的压缩空气泄漏,比以往任何时候都更容易、快捷。工业声像仪的优势声波成像仪为检测轮胎制造中的压缩空气泄漏提供了一种更可靠、更有效的方法。它们的工作原理是通过检测空气从泄漏处逸出的声音,并将其转换为视觉图像,显示泄漏的位置和大小。该技术使制造商能够快速准确地识别泄漏,即使在难以到达的区域或嘈杂的环境中也是如此。与传统方法相比,声波成像仪具有以下几个优点:★ 快速准确的检测:声波成像仪可以快速准确地检测泄漏,减少泄漏检测所需的时间和精力;★ 非侵入式:声波成像仪不需要与设备进行物理接触,使其侵入性更小,更人性化;★ 易于使用:声波成像仪操作简单,只需少量培训即可有效使用;★ 实时数据:声波成像仪可提供有关泄漏检测的实时数据,使制造商能够快速识别和修复泄漏。FLIR Si124-LD:满足气体泄漏检测需求在为轮胎制造选择声波成像仪时,必须考虑以下几个因素:★ 检测范围:声像仪的检测范围应适合被监控检测设备的尺寸;★ 灵敏度:声像仪应该足够灵敏,即使是很小的泄漏也能检测到;★ 降噪:声像仪应该能够过滤掉外部噪音,以确保精准的泄漏检测;★ 便携性:声像仪应易于在轮胎制造设施的不同区域移动和定位。很显然,FLIR Si124-LD能满足以上所有需求,它是用于空气泄漏检测的先进超声波解决方案,其旨在从远处毫不费力地发现细小的泄漏,使检查更安全、更高效。Si124-LD配备124个麦克风,即使在嘈杂的工业环境中(如轮胎制造厂)也能轻松“越过”背景噪音,及时发现微小的泄漏,从而实现出色的灵敏度和准确性。FLIR Si124-LD重量轻,便于携带,只需单手即可轻松使用。其中FLIR Si124-LD Plus还能自动测距,在5米的范围内,可自动检测到目标的距离,并实时显示在屏幕上,让用户能够实时、可靠地估计泄漏率!搭配功能强大的分析和报告软件FLIR Thermal Studio,使用Si124-LD的用户还可一键生成包括可见光图像和声学图像的高级报告。FLIR Si124-LD有两个版本想要详细了解的小伙伴戳这里:两大版本对比详情用于压缩空气泄漏的声波成像仪是轮胎制造厂提高效率和降低成本的好助手FLIR Si124-LD声像仪凭借其先进的超声波技术实时分析和基于云的报告系统为这一问题提供了可靠的解决方案FLIR声像仪能够快速准确地定位泄漏点可帮助轮胎制造商节省资金提高生产率并确保质量
  • 动态热机械分析仪原理简介
    p  动态热机械分析(或称动态力学分析)是在程序控温和交变应力作用下,测量试样的动态模量和力学损耗与温度或频率关系的技术,使用这种技术测量的仪器就是动态热机械分析仪(Dynamic mechanical analyzer-DMA)。br//pp  DMA仪器的结构及重要部件如图所示:/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/26b5a0aa-c61a-4937-9512-91ce4103c5fd.jpg" title="DMA结构.jpg" width="400" height="238" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 238px "//pp style="text-align: center "strongDMA的结构示意图(左:一般DMA的结构 右:改进型DMA的结构)/strong/pp style="text-align: center "1.基座 2.高度调节装置 3.驱动马达 4驱动轴 5.(剪切)试样 6.(剪切)试样夹具 7.炉体 8.位移传感器(线性差动变压器LVDT) 9.力传感器/pp  DMA核心的部件有驱动马达、试样夹具、炉体、位移传感器、力传感器。/ppstrong驱动马达/strong—以设定的频率、力或位移驱动驱动轴/ppstrong试样夹具/strong—DMA依据所选用夹具的不同,可采用如图所示的不同测量模式:/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/18bffd85-0be9-4361-927f-8be409b209c8.jpg" title="DMA测量模式.jpg" width="400" height="152" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 152px "//pp style="text-align: center "strongDMA测量模式/strong/pp style="text-align: center "1.剪切 2.三点弯曲 3.双悬臂 4.单悬臂 5.拉伸或压缩/ppstrong炉体/strong—控制试样服从设定的温度程序/ppstrong位移传感器/strong—测量正弦变化的位移的振幅和相位/ppstrong力传感器/strong—测量正弦变化的力的振幅和相位。一般DMA没有力传感器,由传输至驱动马达的交流电来确定力和相位/ppstrong刚度、应力、应变、模量、几何因子的概念:/strong/pp  力与位移之比称为刚度。刚度与试样的几何形状有关。/pp  归一化到作用面面积A的力称为机械应力或应力σ(单位面积上的力),归一化到原始长度Lsub0/sub的位移称为相对形变或应变ε。应力与应变之比称为模量,模量具有物理上的重要性,与试样的几何形状无关。/pp  在拉伸、压缩和弯曲测试中测得的是杨氏模量或称弹性模量,在剪切测试中得到的是剪切模量。/pp  在动态力学分析中,用力的振幅FA和位移的振幅LA来计算复合模量。出于实用的考虑,用所谓的几何因子g将刚度和模量两个量的计算标准化。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/feb82561-d2c4-43db-a8c4-44864e46f3b1.jpg" title="DMA-1.jpg"//pp可得到/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c69705fc-1d40-430b-ab24-80b16e80df41.jpg" title="DMA-2.jpg"//ppFsubA/sub/LsubA/sub为刚度。所以测定弹性模量的最终方程为/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/08ff85ae-0c32-4333-a18d-1aef926a698d.jpg" title="DMA-3.jpg"//pp模量由刚度乘以几何因子得到。/pp  各种动态热机械测量模式及几何因子的计算公式见下表:/pp style="text-align: center "表1 DMA测量模式及其试样几何因子的计算公式/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1a1ebfe9-d3d3-4205-b263-c6348668361f.jpg" title="DMA测量模式及其试样几何因子的计算公式.jpg" width="400" height="276" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 276px "//pp  注:表中b为厚度,w为宽度,l为长度。/ppstrongDMA测试的基本原理:/strong/pp  试样受周期性(正弦)变化的机械振动应力的作用,发生相应的振动应变。测得的应变往往滞后于所施加的应力,除非试样是完全弹性的。这种滞后称为相位差即相角δ差。DMA仪器测量试样应力的振幅、应变的振幅和应力与应变间的相位差。/pp  测试中施加在试样上的应力必须在胡克定律定义的线性范围内,即应力-应变曲线起始的线性范围。/pp  DMA测试可在预先设定的力振幅下或可在预先设定的位移振幅下进行。前者称为力控制的实验,后者称为位移控制的实验。一般DMA只能进行一种控制方式的实验。改进型DMA能在实验过程中自动切换力控制和位移控制方式,保证试样的力和位移变化不超出程序设定的范围。/ppstrong复合模量、储能模量、损耗模量和损耗角的关系:/strong/pp  DMA分析的结果为试样的复合模量Msup*/sup。复合模量由同相分量M' (或以G' 表示,称为储能模量)和异相(相位差π/2)分量M' ' (或以G' ' 表示,称为损耗模量)组成。损耗模量与储能模量之比M' ' /M' =tanδ,称为损耗因子(或阻尼因子)。/pp  高聚物受到交变力作用时会产生滞后现象,上一次受到外力后发生形变在外力去除后还来不及恢复,下一次应力又施加了,以致总有部分弹性储能没有释放出来。这样不断循环,那些未释放的弹性储能都被消耗在体系的自摩擦上,并转化成热量放出。/pp  复合模量Msup*/sup、储能模量M' 、损耗模量M' ' 和损耗角δ之间的关系可用下图三角形表示:/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/51080aa0-2961-4541-81f5-b04011690e46.jpg" title="复合模量三角形关系.jpg" width="400" height="191" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 191px "//pp  储能模量M' 与应力作用过程中储存于试样中的机械能量成正比。相反,损耗模量表示应力作用过程中试样所消散的能量(损耗为热)。损耗模量大表明粘性大,因而阻尼强。损耗因子tanδ等于黏性与弹性之比,所以值高表示能量消散程度高,黏性形变程度高。它是每个形变周期耗散为热的能量的量度。损耗因子与几何因子无关,因此即使试样几何状态不好也能精确测定。/pp  模量的倒数成为柔量,与模量相对应,有复合柔量、储能柔量和损耗柔量。对于材料力学性能的描述,复合模量与复合柔量是等效的。/pp 通常可区分3种不同类型的试样行为:/pp纯弹性—应力与应变同相,即相角δ为0。纯弹性试样振动时没有能量损失。/pp纯粘性—应力与应变异相,即相角δ为π/2。纯粘性试样的形变能量完全转变成热。/pp粘弹性—形变对应力响应有一定的滞后,即相角δ在0至π/2之间。相角越大,则振动阻尼越强。/pp DMA分析的各个物理量列于下表:/pp style="text-align: center "表2 DMA物理量汇总/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="284" style="border-right: none border-bottom: none border-left: none border-top: 1px solid windowtext padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:宋体"应力/span/p/tdtd width="284" style="border-right: none border-bottom: none border-left: none border-top: 1px solid windowtext padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:' Times New Roman' ,' serif' "σ(t)=σsubA/subsinωt=FsubA/sub/Asinωt/span/p/td/trtrtd width="284" style="border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:宋体"应变/span/p/tdtd width="284" style="border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:' Times New Roman' ,' serif' "ε(t)=εsubA/subsin(ωt+δ)=LsubA/sub/Lsub0/subsin(ωt+δ)/span/p/td/trtrtd width="284" style="border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:宋体"模量/span/p/tdtd width="284" style="border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:' Times New Roman' ,' serif' "M*(ω)=σ(t)/ε(t)=M’sinωt+M’’cosωt/span/p/td/trtrtd width="284" style="border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:宋体"模量值/span/p/tdtd width="284" style="border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:' Times New Roman' ,' serif' "|M*|=σsubA/sub/εsubA/sub/span/p/td/trtrtd width="284" style="border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:宋体"储能模量/span/p/tdtd width="284" style="border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:' Times New Roman' ,' serif' "M’(ω)=σsubA/sub/εsubA/subcosδ/span/p/td/trtrtd width="284" style="border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:宋体"损耗模量/span/p/tdtd width="284" style="border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:' Times New Roman' ,' serif' "M’’(ω)=σsubA/sub/εsubA/subsinδ/span/p/td/trtrtd width="284" style="border-top: none border-right: none border-left: none border-bottom: 1px solid windowtext padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:宋体"损耗因子/span/p/tdtd width="284" style="border-top: none border-right: none border-left: none border-bottom: 1px solid windowtext padding: 0px 7px "p style="text-align:center"span style="font-family:' Times New Roman' ,' serif' "tanδ=M’’(ω)/M’(ω)/span/p/td/tr/tbody/tablepstrong温度-频率等效原理/strong/pp  如果在恒定负载下,分子发生缓慢重排使应力降至最低,材料因此而随时间进程发生形变 如果施加振动应力,因为可用于重排的时间减少,所以应变随频率增大而下降。因此,材料在高频下比在低频下更坚硬,即模量随频率增大而增大 随着温度升高,分子能够更快重排,因此位移振幅增大,等同于模量下降 在一定频率下在室温测得的模量与在较高温度、较高频率下测得的模量相等。这就是说,频率和温度以互补的方式影响材料的性能,这就是温度-频率等效原理。因为频率低就是时间长(反之亦然),所以温度-频率等效又称为时间-温度叠加(time-temperature superposition-TTS)。/pp  运用温度-频率等效原理,可获得实验无法直接达到的频率的模量信息。例如,在室温,几千赫兹下橡胶共混物的阻尼行为是无法由实验直接测试得到的,因为DMA的最高频率不够。这时,就可借助温度-频率等效原理,用低温和可测频率范围进行的测试,可将室温下的损耗因子外推至几千赫兹。/ppstrong典型的DMA测量曲线:/strong/pp  DMA测量曲线主要有两大类,动态温度程序测量曲线和等温频率扫描测量曲线。/pp  动态温度程序测量曲线,是在固定频率的交变应力条件下,以一定的升温速率(由于试样较大,通常速率较低,以1~3K/min为佳),进行测试。得到的是以温度为横坐标、模量为纵坐标的图线,图中可观察储能模量G' ,损耗模量G' ' ,和损耗因子tanδ随温度的变化曲线,反应了试样的次级松弛、玻璃化转变、冷结晶、熔融等过程。/pp  等温频率扫描测量曲线,是在等温条件下,进行不同振动频率应力作用时的扫描测试。得到的是以频率为横坐标、模量为纵坐标的图线,图中可观察储能模量G' ,损耗模量G' ' ,和损耗因子tanδ随频率的变化曲线。等温测试的力学松弛行为与频率的关系又称为力学松弛谱,依据温度-频率等效原理,可将不同温度条件下的力学松弛谱沿频率窗横向移动,来得到对应于不同温度时的模量值。/p
  • 文献解读丨生物活性聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折
    研究背景 目前全球骨缺损手术每年约为2000万例,为保持原有骨骼的结构与功能的完整,骨修复就必须依赖于移植材料,因而临床治疗中对于具有支撑作用的骨植入材料需求量巨大。植入材料的特性对于骨修复具有重要影响,是再生医学研究中的关键问题,也是临床骨修复的核心要点。聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 骨水泥是临床上出现很早、使用非常广泛的骨水泥制品,其安全性和临床效果已经得到普遍认可。但是过高的弹性模量、相对较低的生物活性都限制了它在临床使用上的进一步应用和发展。骨组织的修复和再生是一个动态过程,始于骨祖细的增殖和迁移,最终分化为成熟骨细胞。虽然骨组织具有较强的再生能力,但是当大段骨组织损伤造成大范围骨缺损时,为保持原有骨骼的结构和功能,骨的修复就必须依赖于移植材料。植入材料的特性对于骨修复具有重要影响,该过程的影响成为再生医学研究中的关键问题,也是临床骨修复的核心要点。骨植入材料主要有自体骨、异体骨(同种异体骨、异种骨)和合成材料等。自体骨一直被认为是骨移植材料的金标准,但来源有限,取骨后容易出现穿孔、伤口感染、脓肿、出血等相关并发症,植入困难、创伤大等,也使其在临床上的应用受到限制。随着组织工程技术的不断发展,人工骨不仅可以实现大批量生产,而且往往具有新的研究不断赋予的生物相容性、成骨诱导性等特点,使得人工骨普遍应用于临床骨修复以及作为骨外科填充材料。 鉴于上述缺点,材料和医学科学家尝试了多种PMMA骨水泥改性策略,通过改变单体、添加生物活性材料或有机材料等策略来优化PMMA骨水泥的生物机械性能和生物学活性。 方法与结果 本研究以PMMA骨水泥作为支持材料,在其中添加具有生物活性的矿化胶原(MC)材料,通过基础实验研究复合骨水泥的材料学表征以及体内外活性,通过将该材料应用于临床,探究临床的实用性以及价值。采用兔骨质疏松模型对复合骨水泥材料MC-PMMA在体内的生物相容性及成骨性能进行评价。 采用岛津InspeXio SMX-225 CT FPD HR对骨水泥进行扫描重建,统计骨水泥的孔隙率。如图1所示,PMMA骨水泥的孔隙率与MC-PMMA骨水泥的孔隙率几乎相同(5.61±0.16%比7.22±0.53%)。与PMMA骨水泥相比,MC-PMMA具有较低的CT值(9.36±0.13对5.46±0.22)。图1 岛津micro-CT扫描材料结果 体内实验中,更重要的评价环节为影像学评价。在4周,8周,12周时处死兔子,选择有材料的椎体,在Micro-CT定位下确定材料的位置,并进行硬组织切片和染色。采用岛津InspeXio SMX-225 CT FPD HR扫描样品,扫描后经三维等值画图软件重建并进行成骨体积分析测定。通过X线透视及CT扫描影像评估样品植入前后的形状、骨密度,并通过成骨体积的测量进行定量分析。 术后各组在各个时间点的典型扫描三维重建结果如图2A所示,骨水泥材料牢固地结合到骨组织上,没有明显的间隙。通过显微CT进行的三维渲染显示了缺损和骨水泥的位置。在图2A中,骨水泥具有以红色和黄色显示的高CT值,而骨是黑色的。随着骨水泥被骨替代,颜色变为绿色,蓝色,最后变为黑色,表明CT值逐渐降低。在4周时,两组标本的骨水泥CT值和体积相似。在8周时,MC-PMMA组的CT值下降,但在PMMA组中几乎相同。在12周时,MC-PMMA组的CT值与以前相似的区域更多。然而,PMMA组的CT值保持不变。骨水泥的界面外观和CT值的差异表明MC-PMMA组中的材料吸收和骨再生比PMMA组更多。在手术后4,8和12周,MC-PMMA骨水泥组的椎体重建三维图像的定量显示比PMMA骨水泥组有更多的骨形成(图2B-E)。手术后4周,MC-PMMA组的骨量百分比和骨小梁厚度较高。然而,骨小梁厚度或骨小梁分离没有差异。手术后8周和12周,与PMMA组相比,MC-PMMA组的骨小梁厚度显着增加,骨量百分比增加,骨小梁数较高,骨小梁分离度较低,表明随着时间的推移MC-PMMA组的骨生长增加。图2 micro-CT三维重建结果和计算结果 总结与讨论 本研究通过向广泛用于PVP和BKP的PMMA骨水泥品牌的粉末中添加矿化胶原来开发基于生物活性PMMA的骨水泥。与PMMA骨水泥相比,MC-PMMA骨水泥的压缩模量显着降低,而处理时间大致相同。MC-PMMA骨水泥促进细胞增殖和分化,并加速骨质疏松兔模型中椎骨的修复和小规模临床试验中患者的OVCF。我们的研究结果表明,MC-PMMA骨水泥有望用于临床转化。 微焦点X射线CT装置inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus高分辨率,图像清晰擅长复合材料的拍摄操作简单、试验速度快 文献题目《Bioactive poly (methyl methacrylate) bone cement for the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures》 使用仪器岛津inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus 第一作者诸进晋,杨淑慧 原文链接:https://doi.org/10.7150/thno.44276
  • 精工电子发布动态热机械分析仪DMS7100
    新型测量模具和对话式软件提高仪器的操作性  精工电子纳米科技有限公司(简称:SIINT,社长:川崎贤司,总公司:千叶县千叶市)是精工电子有限公司(简称:SII,社长:镰田国雄,总公司:千叶县千叶市)的全资子公司,其主要业务是测量分析仪器的生产与销售。本公司于8月27日发售操作性以及可靠性大幅提升的动态热机械分析仪 「DMS7100」。     动态粘弹性测量法*1,,是一种热分析的科学方法。它主要用来分析塑料,橡胶弹性体,复合材料以及各种高分子材料力学特性。动态粘弹性测量不仅测量 杨氏模量*2及玻璃化转变*3,还可以获得关于聚合物的分子运动及分子结构的信息,在开发新材料上是不可缺少的测量方法。另外,工业材料的力学特性对产品 从基础开发到批量生产的加工过程中,都起着极为重要作用。也利用在材料的品质管理中。 本次发售的动态热机械分析仪「DMS7100」,沿袭了过去机型DMS 6100的性能及功能,提高了操作性和信赖性。新机型为了固定样品,改良了各种测量模具的形状,使之更方便样品的装卸。另外,通过对话式软件的「简单测量 导航」,将样品的拆装以及条件的设定明确地表示出来,这样,即使是第一次操作仪器的人也可以简单地进行操作测量。再加上通过「Lissajous」监控功 能能够观察到每个测量点的Lissajous图形,从而能够进行更高效率的测量。并且测量中的试样状态变化可以在CCD摄像头里观察,也能够通过样品观察 选项「DMS实时视图」来进行对应。作为日本国内顶级制造商,SIINT从1974年发售热分析仪器以来取得很多成就。这次的动态热机械分析仪「DMS7100」的加入,也为用户中广 受好评的SII的热分析仪器系列「EXSTAR70000」阵容的完善画上了完美的句号。今后我们将以促进功能性高分子材料为中心的新型工业材料的研究开 发及品质管理为目的来进行积极销售。  【DMS7100的主要特征】  1. 简易装卸样品的测量模具和对话型软件的便捷操作 通过对操作人员动作的研究,我们制作出能够对应各种形变模式的多种测量模具,并且改进了结构,以实现样品的便捷装卸。另外,从测量条件的设定到测量的开始 这一系列的操作通过插图的形式表示出来,这样即使是初学者也能够简单,准确的操作。     2. 通过Lissajous监控提高测量的可靠性 仪器配有的Lissajous监控功能可以测量过程中表示样品的应力和形变关系。还可以确认测量过程中样品不同测量点的实时变形状态。另外,通过 Lissajous图形的保存,在后期的数据解析时,可确认每个测量点上的样品变形状态,从而取得更加准确的数据。     3. 削减液化氮消费量的冷却装置 可以连接使用EXSTAR70000系列采用的全自动气体冷却装置。液化氮的消耗量可以削减约30%(本公司其他仪器比),是环保型的冷却装置。4. 试样观察系统「实时视图DMS」(选配) 实时视图DMS,能够将测量中的试样状态变化通过连续的图像显示并保存。测量结束后,可以通过分析软件调取保存的图像,与温度和各种信号相对应,数据平滑 表示后进行分析。对于松弛现象等的技术评判,取得更加准确的数据提供支持。     【DMS7100主要规格】形变模式: 拉伸,双悬臂梁弯曲,单悬臂梁弯曲,3点弯曲,剪切, 薄膜剪切,压缩 测量模式 : 动态测量・ 静态测量频率数 : 正弦波振动时0.01~200Hz  合成波振动时 同时5频率 测量范围(贮藏弹性模量): 105~1012Pa(拉伸)、105~1012Pa(双悬臂梁弯曲)、 106.5~1013.5Pa(3点弯曲)、103~109Pa(剪切)、 104~1010Pa(薄膜剪切)、105~109Pa(压缩)温度范围 : -150~600℃ 升温速度 : 0.01~20℃/min*1 动态粘弹性测量:对与试样施加随时间变化(振动)的应变或应力,测量由此发生的应力或应变,试样的力学性能的测量方法。*2 杨氏模量:固定一定粗细的棒的一侧,拉伸另一侧,棒的断面应力:σ和单位长度增长:ε之间有如下比例关系:σ=Eε。比例系数E即是杨氏模量。*3 玻璃化转变:对固体非晶材料进行加热时,在低温呈现如结晶态的高刚性低粘度状态,在某一温度范围内,刚度和粘度发生急剧变化,流动性增加,这一变化即为玻璃化转变。 以上
  • 全新升级|FLIR声像仪“Plus”版提升检测效率,精准量化压缩气体泄漏
    为了提升用户体验FLIR声波成像仪不断升级完善将电池内置、扩大检测范围、搭配专业软件之后这一次更是吸取用户的建议全新推出FLIR Si124-LD Plus一款能高效检测压缩气体泄漏检测的声波成像仪设备更智能,操作更简便FLIR Si124-LD PlusFLIR Si124-LD Plus延续了符合人体工学的单手操作设计,同时新增多项有助于提升其实用性和效率的增强功能,比如:★ 自动滤波:自动选择微量气体泄漏检测的最佳频率范围,杜绝漏检,同时可通过消除无关背景噪声,提高检测效率;★ 自动测距:在距泄漏源5米内自动测量至泄漏点的距离,实时、可靠地估计泄漏率;★ 连续自动校正:提高泄漏检测性能,可发现范围内更小的气体泄漏,检测下限从0.016升/分降至0.004升/分(0.016升/分=0.00057CFM,0.004升/分=0.00014CFM)。这款“plus”版FLIR声波成像仪新增的这几个功能,将使检测人员的工作效率进一步提高,并帮他们检测到更微小的泄漏。如果这些泄漏不能及时被发现并加以补救,不仅会造成建筑物和工业场所处于危险状态,而且还会导致昂贵的维修和不必要的能源损耗。有了这款FLIR Si124-LD Plus,这些问题都能解决掉啦~优化用户界面,集成专业软件FLIR Si124-LD Plus全新FLIR Si124-LD Plus声波成像仪,升级了用户界面(UI),5英寸显示大屏,增益可调节,让您在明亮或黑暗的环境中都可轻松查看显示屏上的图像,实时查看泄漏率(升/分或CFM)。Si124-LD Plus还完全集成了功能强大的分析和报告软件FLIR Thermal Studio,操作人员可使用FLIR Thermal Studio将声学图像从声波成像仪导入桌面软件,与从其他FLIR检测工具采集到的多光谱图像一起轻松编辑和分析,从而一键生成包括可见光图像、热图像和声学图像的高级报告。延续强大功能,提升检测速度FLIR Si124-LD PlusFLIR Si124-LD Plus重量轻、可单手操作, 内置124枚麦克风,检测频率范围为2kHz至65kHz(范围可根据实际情况调整),涵盖了更宽范围的可听声和超声波,让用户能在嘈杂的工业环境中也能直观地显示泄漏源超声波信息,生成精确的声学图像,大大提升了压缩气体泄漏检测的工作效率,可能比传统检测方法快10倍呢!FLIR Si124-LD Plus声波成像仪针对压缩气体系统中的泄漏问题能够帮助专业维护、制造和工程人员快速精准地发现漏气问题大大提升检测人员的工作效率
  • 新款空气压缩机日常保养注意事项
    新款空气压缩机日常保养注意事项  组成结构  油循环系统  在启动前,启动油泵控制系统,油泵控制系统启动后保证空压机各润滑件润滑良好,同时油泵控制空气压缩机系统可通过内置的温控阀来调节内油压和油温,以满足系统需要。  折叠水路循环系统  冷却水通过管道入空压机中间冷却器对级压缩排出的气体行冷却降温,再入后冷器对排气行冷却,另路冷却水水管道经过主电机上的两组换热器冷却电机绕组,还有路对油冷却器行冷却。  配电系统  空压机为2000kW压电机(10kV)采用压启动,控制柜为户内交流、金属铠装抽出式开关设备,开关设备由固定的柜体和可抽出件即手车两大分组成,实现控制、保护、监测的目的,具有“五防”能。  屏保护系统  中央信号装置分为事故信号和预告信号两种。事故信号的主要务是在断路器事故跳闸时,能及时地发出音响信号,并使相应的断路器灯光位置信号闪光。预告信号的主要务是在运行设备发生异常现象时,瞬时或延时发出音响信号,并使光字牌显示出异常现象的内容。  日常保养  1、每日或每次运转前:  (1)油气桶泄水  (2)检查油位  (3)周边设备准备,如送水送电,打开压缩机出口等  2、运转500小时:  (1)空气滤芯取下清洁,用0.2MPa以下低压压缩空气由内向外吹干净。    (3)更换冷却液。  (4)清洁空气滤水杯的滤芯;  (5)清洁泄水阀滤芯。  3、运转1000小时:  (1)检查气阀动作及活动位,并加注油脂。  (2)清洁空气滤清器。  (3)检视管接头紧固螺栓及紧固电线端子螺丝。  4、运转2000小时或6个月  (1)检查各管路  (2)更换空气滤芯  (3)更换油过滤器  (4)更换空气滤水杯的滤芯  (5)更换自动泄水阀滤芯  (6)补充电机的润滑脂  5、运转3000小时或年:  (1)检查气阀动作情况及阀板是否关严。  (2) 检查所有的电磁阀。  (3) 检查各保护压差开关是否动作正常。  (4)更换油细分离器。  (5)检查压力维持阀。  (6)清洗冷却器,更换○型环。  (7)更换空气滤芯、油滤芯。  (8)检查起动器之动作。  6、每6000小时:  (1)清洗冷却液路系统  (2)更换螺杆空压机级冷却液(排气温度在85度以下的更换周期)。  7、1年或2年内:  (1)更换机体轴承、各油封,调整间隙。  (2)测量电动机缘,应在1MΩ以上。
  • 一份关于1420万元单一来源采购热模拟试验机系统的论证公示
    近日,中国政府采购网发布一则“教育部中南大学单一来源采购材料科学与工程学院热模拟试验机系统采购项目征求意见公示”。根据公示内容,中南大学材料科学与工程学院热模拟试验机系统采用单一来源方式采购,预算金额 1420万元(人民币),拟由Dynamic System Inc.(地址:323 NY 355, Poestenkill NY USA)提供。三位专业人员已针对该项目单一来源采购方式进行论证:专家一(职称:教授 单位:国防科技大学)热模拟试验机系统主要用于(1)材料试验研究:应力松弛析出试验(PTT图测定);蠕变/应力破坏试验;液化脆性断裂研究;固/液界面研究熔化和凝固试验等。(2)冶金过程模拟:挤压、焊接,包括HAZ热影响区、焊缝金属铸造和连铸;固液两相区加工过程 热轧等。目前国际上真正能提供热/力模拟试验机的制造商仅2家:美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)和日本富士电波公司。符合材料学院提出的技术要求:热扭转变形技术、多轴大变形(MaxStrain)技术、Cryo Quench 技术等只有美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)公司的产品具有专利技术符合要求。因此,必须把美国 Dynamic Systems Inc.制造的 Gleeble 热模拟试验机系统作为单一采购来源才是正确的选择。2022年11月6日专家二(职称:教授 单位:湖南大学材料学院)热模拟试验机系统主要用于(1)材料试验研究:各种不同几何尺寸的热拉伸试验;热压缩试验,包括单向流变应力试验、平面应变压缩试验、应变诱导裂纹扩展试验;熔化和凝固试验等。(2)冶金过程模拟:铸造和连铸;固液两相区加工过程 热轧等。目前国际上真正能提供热/力模拟试验机的制造商仅2家:美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)和日本富士电波公司。从产品市场占有率来看,DSI生产的Gleeble热/力模拟试验机绝对领先。在中国已有近200台(套),市场占有率在95%以上,享有极高的口碑,而其它公司的热/力模拟试验机在中国极少。如日本富士电波公司的数量屈指可数,而且是由于少数大钢企在已有多台Gleeble的情况下,为了防止试验机品牌过于集中才购买的。比如宝钢有 Gleeble系统10多套(包括多套3800/3500/液压楔系统,MaxStrain单元,Lumet等),富士电波公司的仅有1台。从整体技术来看,美国Dynamic Systems Inc.(DSI)已有60多年历史,在热模拟技术开发方面一直处于世界领先地位,是世界公认的顶级热模拟试验系统,至今全世界已有1000多台(套)各种型号Gleeble试验机在运行,全世界著名钢铁企业基本都采用Gleeble系统,并且每家都是多台(如国内的宝钢,鞍钢,沙钢等等)。从专利和专有技术来看,符合材料学院提出的技术要求:零强和低力系统、ISO-Q超快冷技术、板带退火技术等只有美国Dynamic Systems Inc.(DSI)公司的产品符合要求。从售后服务来看,只有美国Dynamic Systems Inc.(DSI)在中国设有专门的技术服务机构,且有4位受过DSI专业培训的专职售后技术维护工程师。3位高级应用技术专家,1位零部件供应服务人员,可提供良好技术支持和技术服务。综上所述,把美国Dynamic Systems Inc.制造的Gleeble热/模拟试验机系统作为单一采购来源是必须和有益的。2022年11月7日专家三(职称:教授 单位:长沙理工大学材料学院)热模拟试验机系统主要用于(1)材料试验研究:各种不同几何尺寸的热拉伸试验;热压缩试验,包括单向流变应力试验、平面应变压缩试验、应变诱导裂纹扩展试验 熔化和凝固试验等。(2)冶金过程模拟:铸造和连铸;固液两相区加工过程;热轧等。目前国际上真正能提供热/力模拟试验机的制造商仅2家:美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)和日本富士电波公司。从产品市场占有率来看,DSI生产的Gleeble热/力模拟试验机绝对领先,在中国已有近200台(套),市场占有率在 95%以上,享有极高的口碑,而其它公司的热/力模拟试验机在中国极少。从整体技术来看,美国Dynamic Systems Inc.(DSI)已有60多年历史,在热模拟技术开发方面一直处于世界领先地位,是世界公认的顶级热模拟试验系统。从专利和专有技术来看,符合材料学院提出的技术要求:零强和低力系统、ISO-Q 超快冷技术、板带退火技术等只有美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)公司的产品符合要求。从售后服务来看,只有美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)在中国设有专门的技术服务机构,可为用户提供良好技术支持和技术服务。综上所述,必须把美国Dynamic SystemsInc.制造的Gleeble热模拟试验机系统作为单一采购才能买到合符要求产品。2022年11月7日
  • 上海光机所大口径脉宽压缩光栅用膜研制取得突破性进展
    近日,中科院强激光材料重点实验室承担的大口径脉宽压缩光栅用膜研制工作取得突破性进展。该项目组参与研制的大口径脉宽压缩光栅应用在大能量拍瓦激光系统上,获得了皮秒级的较高能量输出,在光栅面上经受了0.54J/cm2(5ps,1053nm)的激光作用而没有任何损坏,光栅抗激光破坏能力与美国OMEGA-EP、日本FIREX-I装置采用的光栅水平相当,达到了国际先进水平。  中科院强激光材料重点实验室在光栅用大口径介质膜的研制工作中重点解决了以下几个问题:  1.  同时满足了中心波长1053nm宽波段范围内的高反射和413nm高透过的要求,均匀性控制在±0.5%范围内   2.  满足了大口径光栅高破坏阈值的要求   3.  有效控制了光栅用膜的应力形变,确保了大口径光栅面形指标要求的实现   4.  满足了光栅制作过程对光栅膜提出的强度要求。在经过光刻胶反复涂覆、真空反应离子束的刻蚀和反应气体的腐蚀、水溶液、强酸弱碱液的长时间浸泡清洗等条件下,光栅膜和在其上刻蚀的光栅均能保证稳定的光学和力学特性。  该项突破性进展将对相关专项工作的顺利实施起到积极的推动作用。中科院强激光材料重点实验室将在此基础上进一步提升大口径光栅膜特性。
  • 锂电池材料试验第一讲|锂离子电池隔膜拉伸测试
    随着科技的日新月异,智能手机、清洁机器人、无人机、新能源汽车等已越来越多的走进人们的日常生活。作为能量与动力的重要载体 - 锂离子电池也在被越来越多的应用。锂离子电池的性能,直接决定了科技设备的续航时间、行驶里程、载荷能力和安全性等因素。锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等四个主要部分组成,其中隔膜是核心关键材料之一,是制约电池安全性、循环寿命、电性能的关键组件。其中隔膜是核心关键材料之一,是制约电池安全性、循环寿命、电性能的关键组件。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。LLOYD材料力学试验机提供完整的锂电池隔膜力学性能测试,主要包括隔膜拉伸强度、延伸率、穿刺强度,剥离强度(涂层复合膜)等。同时LLOYD材料力学测试系统(Lloyd材料试验机)可以完成高精度的锂电池强制内短路测试,确保锂电池更加安全。今天我们首先来介绍阿美特克锂电池材料试验解决方案第一讲——锂电池隔膜拉伸测试。锂电池隔膜拉伸测试隔膜的主要作用是分隔电池的正、负极材料,防止两极接触而短路,同时还能使电解质离子通过其中。在厚度尽可能薄的前提下,需保证具有一定的物理力学强度,以满足隔膜在生产和使用过程中的种种环境。因电池生产工艺中,隔膜需要与正负极材料一同卷曲以形成我们常见的圆柱体或软包电池,足够的拉伸强度可保证隔膜在卷曲过程中不发生破裂,顺利成型。LLOYD隔膜拉伸测试采用气动夹具夹紧,在避免操作人员往复手动操作夹紧的同时,极大的提高了测试速度;同时气动夹紧排出了人为夹持过松导致的打滑现象,进一步的提高了数据稳定性。脚踏式开关可解放出操作人员的双手,以更方便和轻松的放置试样。同时为满足不同人员的操作习惯,还可通过气动辅具上的手动开关进行闭合、松开操作,为用户提供极大的便利性。拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标、弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标等。LLOYD 具有多种测试行程的主机可满足多类型隔膜的拉伸试验,同时还有单柱1400mm行程的机型可选,充分满足定制化需求的同时兼顾经济性。LLOYD材料力学试验机(Lloyd材料试验机)LLOYD(劳埃德)测试系统源自英国,是美国AMETEK(阿美特克)集团旗下产品。LLOYD材料试验系统专注于轻工检测,以读数级精度,高达8000Hz的单通道数据采样率,最高2032mm/min的测试速度广泛应用于世界500强企业中。LLOYD材料测试系统可准确、便捷的完成材料拉伸,压缩,弯曲,穿刺,剥离,撕裂,摩擦,蠕变,松弛,低频疲劳等多种测试项目。丰富的治具方案可在保证数据准确性的同时为用户提供极大的操作便利性。同时,作为测控系统的核心,专业的Nexygen Plus 操作软件广受广大用户的认可。软件自带庞大的国际标准库,除了ASTM, DIN, EN, ISO, JIS等国际标准,用户也可便捷的自建标准文件。
  • 上海书俊仪器设备有限公司代理美国B-bridge细胞应力拉伸仪
    什么是细胞应力拉伸仪(STREXS)? 活细胞存在于一种自然生态环境中,这种自然生态环境是机械运动的,细胞通过感受器与细胞外环境沟通。这种沟通对细胞的生长、降解、再生、进化和免疫反应非常重要。此外,诸如骨质疏松癌症转移、皮肤病和肌肉退化等病变都会引起组织结构损伤、完整性和动力传导。B-Bridge公司研发的STREXS是一种模拟细胞生长过程中机械应力的装置。张力腔室中的细胞被仪器拉伸或压缩。施加在细胞上的机械应力更好的模拟了自然动态生理环境。STREX为全自动电脑控制系统,可精准控制施加在细胞上的应力级别。细胞应力拉伸仪(STREX)的优势 精准的应力程序设计 高频率和低频率处可实现连续拉伸/压缩 培养腔室所受应力的均一性 横向剪切力非常小 操作便捷 型号项目ST-140-04ST-140-10ST-150ST-190-XY应用范围细胞骨架重组细胞骨架重组细胞形态学细胞形态学基因或蛋白表达离子调控信号传导钙离子流入长期性研究(几小时到几天)氮氧化合物的合成培养过程的实时监测短时间的过程研究(15-20min)腔室数目6511腔室大小(培养面积)4cm210cm24cm24cm2应力方向单轴拉伸单轴拉伸单轴拉伸双轴拉伸/压缩与显微镜兼容性--兼容Nikon,Olympus,可选Zeiss,Leica兼容Nikon,Olympus,可选Zeiss,Leica培养箱标准培养箱标准培养箱标准培养箱标准培养箱程序个数64646464 了解更多产品信息,请咨询我公司产品工程师刘倩18217700136
  • 190万!中国科学院金属研究所纳米压痕仪采购项目
    项目编号:LNZB02-ZBR2022-152项目名称:中国科学院金属研究所纳米压痕仪采购预算金额:190.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):190.0000000 万元(人民币)采购需求:本次招标货物分为1 个包,投标人须以包为单位对包中全部内容进行投标,不得拆分,评标、授标以包为单位。(1)设备名称:纳米压痕仪;(2)数量:1套;(3)简要要求:可以完成微纳米尺度上材料力学性能测试和表征。可以用于金属材料、聚合物材料、无机非金属材料、膜材料及复合材料等的纳米压/划痕、纳米磨损等力学特性测试,获得相关条件下的硬度、模量、蠕变、屈服、纳米磨损性能、粘结失效、断裂韧性、应力松弛、疲劳等性能。(4)交货方式与地点:CIP沈阳机场,中国科学院金属研究所指定地点;(5)本项目允许采购进口产品。合同履行期限:合同生效后8个月本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 制冷压缩机的全面检修,FLIR E52热像仪均能实现
    制冷剂泄漏是压缩机容易发生的隐患和故障,其会导致系统无法达到制冷效果,这个问题看似简单,其实后果是会造成严重故障。在制冷剂泄漏检测方面,传统检漏方式仍是主流大多需要耗费较多人力且结果只能通过目测观察得到,效果及准确性都较差,因此发掘新型快捷的检漏方式逐渐成为必需。今天小菲就来给大家介绍一款准确率高、操作简便的检漏方式!制冷剂、压缩机、蒸发器、节流器冷凝器是制冷系统五大主要组成部分其中压缩机是制冷系统的“心脏”当其发生故障时气温会发生异常因此“看见”温度的红外热像仪就是检查它的有效工具!压缩机故障的表现和原因压缩机是制冷系统的重要部件,一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备 ( 启动器和热保护器 ) 及冷却系统组成。当出现温度异常时,可能有以下表现、原因和后果:1.制冷剂部位温度低:原因是制冷剂泄露,导致能源损耗和制冷达不到效果;2.压缩机壳体温度异常,影响压缩机的使用寿命;3.电动机壳体及其轴承温度异常,可能导致电机和整个制冷系统停止运行;4.缸体或冷却液排出口温度异常,无法达到制冷效果;5.控制设备温度异常,影响系统的工作稳定性和部件使用寿命。压缩电机是制冷系统的重要组成部分使用红外热像仪可以及时发现上述温度异常点从而确定问题并采取补救措施今天小菲就来给大家推荐一款性价比不错的FLIR新品FLIR E52红外热像仪在制冷系统的检查过程中它绝对是你的好帮手!FLIR E52的红外分辨率为240×180(43,200像素),热灵敏度为50mk,最高可测温550℃,搭配FLIR专利技术MSX(专利号:201380073584.9)图像增强功能,以及±2°C或读数的±2%的测量精度,可准确定位故障点。制冷剂泄漏在设计和焊接和生产过程中,可能会出现制冷剂压力容器与钢管处由于焊接问题,或钢管的质量问题,出现微小的泄漏,导致制冷剂非常容易消耗掉,产生质量问题,这时使用FLIR E52可以很轻松的看出制冷剂管道的温度分布不均。电动机温度异常当运行中的电动机,由于散热不良或不均匀、内部线圈老化、负载能力过重、供电系统电能质量问题造成壳体温度超高或温度不均匀,以及电动机由于润滑不良或轴心偏移造成轴承温度异常时,使用可产生高分辨率的FLIR E52热像仪一扫就可以精准发现故障点。热像仪更容易识别电机上的热点,表明其过热可能导致故障一机多用,超值的FLIR E52当压缩机的其他部件出现温度异常时,FLIR E52热像仪都能检测到,不仅如此它还是电气、机械还是建筑领域检测的“佼佼者”,当控制制冷系统的电气设备出现故障时,它就可以化身电工师傅的“眼睛”,无需停机检修,运行期间就可以看清电力设备的状态,及时找到问题点。像一些机械设备的磨损不均、建筑物隔热层缺失、地暖管道的铺设走向等问题,都可以使用FLIR E52检测。拥有4英寸清晰触摸屏,160°视角的E52,可以让你在使用过程,看清、看全需要检测的部位,一机多用非常划算!FLIR E52红外热像仪是Exx系列的基础款产品它满足了电气、机械和建筑等领域温度相关的各项基本检查需求价格也可以被更多专业人员接受
  • 中国齿轮钢、轴承钢、弹簧钢生产现状及未来发展方向
    p style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/09330cc9-62db-4b7b-9512-4a9b7e0dcd27.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//ppstrong  一、齿轮钢现状和发展方向/strong/pp  齿轮在工作时,长期受到变载荷的冲击力、接触应力、脉动弯曲应力及摩擦力等多种应力的作用,还受到加工精度、装配精度、外来硬质点的研磨等多种因素的影响,是极易损坏的零件,因此要求齿轮钢具有较高的强韧性、疲劳强度和耐磨性。为了生产出优质齿轮钢,一方面要求钢厂为用户提供淬透性稳定且适应用户工艺要求的齿轮钢产品,另一方面齿轮厂也要优化现有工艺,引进新工艺来提高齿轮的质量。br/  与日本、德国、美国生产的齿轮钢相比,中国齿轮钢存在的差距主要是:钢的牌号未形成系列化,产品标准落后 钢的淬透性带较宽,国外钢的淬透性带已经达到4HRC,而中国在6-8HRC左右,并且不够稳定 钢的纯净度较低,从日本、德国、奥地利等国进口的齿轮钢,其氧含量波动在(7-18)× 10-6,中国在(15-25)× 10-6左右,并且非金属夹杂物弥散程度不够,分布不均,大颗粒夹杂物较多 晶粒度要求不同,中国齿轮钢晶粒度级别一般要求5-8级,而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度应不粗于6级 日本开发了低硅抗晶界氧化渗碳钢系列,可使晶界氧化层降低到≤5μm,而SCM420H等Cr-Mo钢为15-20μm 平均使用寿命短,单位产品能耗大,劳动生产率低。此外,在轧制过程中如何保证疏松等低倍缺陷在很小且芯部范围内,也是中国未曾研究的领域,因为低倍组织缺陷会对零件后续加工以及热处理变形带来很多不利影响。/pp  目前,中国汽车用齿轮钢的主体钢种仍是20CrMnTi,该钢种通常采用气体渗碳工艺,由于渗碳气氛中氧化性气体的存在,导致渗层中对氧亲和力较大的元素Si、Mn、Cr在晶界处发生氧化,形成晶界氧化层。晶界氧化层的发生会导致渗层Si、Mn、Cr等合金元素固溶量下降,降低渗层的淬透性,从而降低渗层的硬度并导致非马氏体组织的产生,进而显著降低齿轮的疲劳性能。为解决这一问题可以采用两种手段:/pp  采用特殊的热处理工艺。真空渗碳可降低渗碳气氛中的氧势,从而可以较为有效地减小渗碳层晶界氧化的发生程度 稀土渗碳工艺也可以降低晶界氧化程度,由于稀土优先在工件表面富集并择优沿钢的晶界扩散,而且与氧的亲合力远比Si、Mn、Cr高得多,它将优先与氧结合,阻碍氧原子继续向内扩散,从而有助于减轻非马氏体组织的产生。/pp  通过合金设计,开发抗晶界氧化的齿轮钢。Ni、Mo具有很强的抗氧化能,Cr元素次之,Mn抗氧化能力弱,而Si的抗氧化能力最弱(Si氧化倾向是Cr、Mn的10倍)。因此为减小晶界氧化并保证淬透性,在齿轮钢成分设计时,应适当降低易氧化元素的含量,特别是Si的含量,相应地提高难氧化元素Ni、Mo的含量。据报道,将Si、Mn、Cr分别控制在0.05%、0.35%、0.01%可以完全抑制表面组织异常,而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的发生。/pp  为满足汽车行业高性能以及轻量化的发展要求,未来应重点开发:淬透性带窄的齿轮钢、超低氧渗碳钢、低晶界氧化层渗碳钢、超细晶粒渗碳钢、提高高温硬度和高温抗软化渗碳钢、易切削齿轮钢、冷锻齿轮用钢等。/ppstrong  二、轴承钢现状和发展方向/strong/pp  轴承广泛应用于矿山机械、精密机床、冶金设备、重型装备与高档轿车等重大装备领域和风力发电、高铁动车及航空航天等新兴产业领域。中国生产的轴承主要为中低端轴承和小中型轴承,表现为低端过剩和高端缺乏。与国外相比,在高端轴承和大型轴承方面存在较大差距。中国高速铁路客车专用配套轮对轴承全部需要从国外进口。在航空航天、高速铁路、高档轿车及其他工业领域用的关键轴承上,中国轴承在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面与先进水平存在较大差距。例如,国外汽车变速箱轴承的使用寿命最低50万公里,而国内同类轴承寿命约10万公里,且可靠性、稳定性差。/pp  航空方面:作为航空发动机的关键基础零部件,国外正在研发推力比为15-20的第2代航空发动机轴承,准备在2020年前后装配到第5代战机中。近10年来,美国研发了第2代航空发动机用轴承钢,其代表性钢种为耐500℃的高强耐蚀轴承钢CSS-42L和耐350℃高氮不锈轴承钢X30(Cronidur30),中国则在进行第2代航空发动机用轴承的研发。/pp  汽车方面:对于汽车轮毂轴承,中国目前广泛应用的是第1代和第2代轮毂轴承(球轴承),而欧洲已广泛采用第3代轮毂轴承。第3代轮毂轴承的主要优点是可靠、有效载荷间距短、易安装、无需调整、结构紧凑等。目前,中国引进车型大多采用这种轻量化和一体化结构轮毂轴承。/pp  铁路车辆方面:目前,中国铁路重载列车用轴承采用国产电渣重熔G20CrNi2MoA渗碳钢制造,而国外已经将超高纯轴承钢(EP钢)的真空脱气冶炼技术、夹杂物均匀化技术(IQ钢)、超长寿命钢技术(TF钢)、细质化热处理技术、表面超硬化处理技术和先进的密封润滑技术等应用到轴承的生产和制造,从而大幅度提升了轴承的寿命与可靠性。中国电渣轴承钢不仅质量低,而且成本比真空脱气钢高出2000-3000元/吨,未来中国需要开发超高纯、细质化、均匀化与质量稳定的真空脱气轴承钢取代目前采用的电渣轴承钢。/pp  风电能源方面:对于风电轴承,目前中国还无法生产技术含量较高的主轴轴承和增速器轴承,基本依靠进口,3MW以上风电机组配套轴承的国产化问题还没有解决。国外为了提高风电轴承的强度、韧性和使用寿命,采用了新型特殊热处理钢SHX(40CrSiMo),对于偏航和变浆轴承,通过表面感应淬火热处理控制淬硬层深度、表面硬度、软带宽度和表面裂纹 对于增速器轴承和主轴轴承采用碳氮共渗,使零件表面得到较多稳定残余奥氏体体积分数(30%-35%)和大量细小碳化物、碳氮化物,提高了轴承在污染润滑工况下的使用寿命。/pp  为提高轧机轴承的使用寿命以及运转精度,未来需要进行轧机用GCr15SiMn和G20Cr2Ni4等轴承钢的超高纯真空脱气冶炼和轴承表层大奥氏体量控制热处理等技术的研发。日本NSK与NTN轴承公司分别开发了表面奥氏体强化技术,即通过增加表层奥氏体含量,开发出了TF轴承和WTF轴承,从而将轴承的寿命提高了6-10倍。/pp  未来中国轴承钢的研发方向主要体现在四个方面:/pp  一是经济洁净度:在考虑经济性的前提下,进一步提高钢的洁净度,降低钢中的氧和钛含量,达到轴承钢中的氧与钛的质量分数分别小于6× 10-6和15× 10-6的水平,减小钢中夹杂物的含量与尺寸,提高分布均匀性。/pp  二是组织细化与均匀化:通过合金化设计与控轧控冷工艺的应用,进一步提高夹杂物与碳化物的均匀性,降低和消除网状和带状碳化物,降低平均尺寸与最大颗粒尺寸,达到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目标 进一步提高基体组织的晶粒度,使轴承钢的晶粒尺寸进一步细化。/pp  三是减少低倍组织缺陷:进一步降低轴承钢中的中心疏松、中心缩孔与中心成分偏析,提高低倍组织的均匀性。/pp  四是轴承钢的高韧性化:通过新型合金化、热轧工艺优化与热处理工艺研究,提高轴承钢的韧性。/ppstrong  三、弹簧钢现状和发展方向/strong/pp  弹簧钢主要用于汽车、发动机制造业以及铁路行业。目前,中国弹簧钢产品存在的问题是,中低端产品过剩,高端及特殊品种缺乏 中国弹簧钢在纯净度、抗疲劳性、表面质量以及质量稳定性等方面与国外存在较大差距,无法满足高档乘用车悬架簧、气门弹簧、铁路及重载货车专用弹簧等对弹簧钢性能的要求。中国高档次及深加工弹簧钢仍然依赖进口。进口品种主要为轿车用弹簧钢、铁道用弹簧圆钢、油泵阀门弹簧钢丝等。/pp  虽然降低钢中氧及夹杂物含量是获得纯净钢的一种途径,但是要想得到零夹杂的弹簧钢比较困难,为此有研究者提出了氧化物冶金技术,这是一种有效的晶粒细化的方法,是实现钢铁材料强度与韧性成倍提高的最有效方法。它利用钢中细小弥散的高熔点非金属夹杂物,主要是氧化物、硫化物以及氮化物,作为晶内铁素体的形核核心,从而起到细化晶粒的作用。国内外已经对Ti、Zr氧化物体系做了系统的研究,认为含钛氧化物是最理想的。在奥氏体晶粒内钛的氧化物质点成为针状铁素体有效形核地点,促进晶内铁素体形成。但是,由于钢种成分的限制,钛氧化物冶金的推广受到了限制。最近几年开始对稀土元素进行研究,可以利用稀土元素的强脱氧脱硫能力及产物熔点高的特点来研究稀土氧化物对钢材性能的影响。/pp  汽车行业对悬簧强度的要求越来越高,设计应力提高到1100-1200MPa,为此日本开发出添加合金来提高强度和提高耐腐蚀疲劳强度的钢材。中国弹簧钢无法满足高档乘用车悬架簧用钢性能需求,强度1200MPa及以上悬架弹簧产品用弹簧钢全部依赖进口。然而,近年来,为规避资源风险、降低成本和实现原材料的全球化供给,强烈要求使用标准钢(SAE9254)维持高强度,而且强烈要求提高钢的韧性,因此越来越多地采用喷丸硬化处理取代处理费用高的表面硬化热处理。喷丸硬化处理将压缩残余应力作用于表面,可提高抗疲劳强度,减小表面缺陷的影响程度,因此近年来将它视为表面处理不可或缺的技术。随着表面强化技术的发展,悬簧的设计应力也达到了1200MPa级。预计今后对高强度悬簧用钢的强度、韧性和耐腐蚀性及耐用性的要求将越来越高。未来,随着汽车轻量化,发展高强度、优良抗弹减性能和抗疲劳性能的汽车悬架用弹簧钢是提高中国高端装备零部件自主配套能力、有效替代进口的必然趋势。/pp  所有弹簧产品中,气门弹簧对材料要求最为严格,特别是高应力及异型截面气门弹簧对材料要求近乎苛刻。例如,要求抗拉强度达到2000MPa 对氧化物、硫化物的夹杂物等级要求均达到0级 异型截面材料对曲率、长短轴等有特殊要求。目前,国外气门弹簧专用弹簧钢生产主要集中在日本、韩国、瑞典,生产企业有日本铃木、三兴、住友、神钢钢线、韩国KisWire、瑞典Garphyttan等,几乎垄断了中国全部异型截面和高应力气门弹簧钢市场。2000年以后,随着新型发动机的开发,对发动机的旋转速度和轻量化、紧凑化的要求越来越高,因此日本开始采用2100-2200MPa的OT钢丝。在此情况下,不仅要调整合金成分,还要对现有制造工艺进行改进,低温弥散硬化成为必不可少的工艺。然而,低温弥散硬化后的弹簧形状发生变化,为了提高形状和尺寸的控制精度,控制整个制造工序中的形状变化的技术开始引人关注。/pp  未来,为满足高端弹簧基础零部件国产化的发展需求,应不断开发高性能弹簧钢产品,一方面是向高强度方向发展,要求在高应力下同时提高疲劳寿命和抗松弛性能 另一方面是向功能性方向发展,根据不同的用途,要求具有耐蚀性、非磁性、导电性、耐磨性、耐热性等。/ppbr//p
  • 案例集锦|精准定位压缩气体泄漏,FLIR声像仪助力各行业稳定发展!
    声波成像仪声像仪是新型噪声源识别定位测试分析系统,它能解决稳态、瞬态及运动声源,可远距离快速识别定位,目前已广泛应用于制药、航天航空、汽车、食品加工、电厂车间等环境噪声检测、各种机械设备的噪声检测等。今天小菲就来说说,FLIR声像仪检测气体泄漏时,在各行各业中的实际应用!01食品和饮料行业节约成本有“新招”压缩空气在食品和饮料行业典型应用包括移动产品、操作气动工具和泵送液体等,以满足生产链、包装和清洁的各种需要,而这些关键的压缩空气要通过管道连接的多台压缩机设备来提供。正因如此,压缩空气的泄漏可能会给食品和饮料生产商造成重大损失!有了FLIR Si124声像仪,用户就可以大面积扫描压缩空气系统的管道,大大提高了系统的效率,降低了运营成本,并可确保食品和饮料产品的质量和安全!具体案例详情:压缩空气应用广泛的食品和饮料行业,FLIR声像仪成省钱神器!02监测采矿设备,保障稳定运行空气压缩机是采矿作业中的关键组成部分,能够通风、为各种钻探方法提供动力并驱动地下和露天矿场中的多种工具。通过部署FLIR Si124声波成像仪,矿场可以比点扫描法快10倍的速度定位压缩气体系统中的加压泄漏,从而提高生产效率,其还能确保能源供应稳定不间断,帮助节省采矿作业资金。使用FLIR Si124发现压缩气体泄漏具体案例详情:如何查明采矿作业中的压缩气体泄漏?FLIR声像仪“听声辨位”更准确03保障造纸系统运行,节约数万元纸浆和造纸厂中的主要工业设施,在整个运行过程中都非常依赖压缩空气。压缩空气主要用于分离和清洁原浆纤维、操作气动工具、甚至控制阀等。FLIR Si124声像仪内置人工智能驱动实时分析,可提供快速、精确的泄漏检测,并实时估算泄漏规模和相关成本。它能广泛用在造纸系统磨机维护周期的任何阶段,包括但不限于检查干管喷水灭火系统、蒸汽系统和真空系统等。具体案例详情:FLIR声像仪进入纸浆和造纸厂,查找泄漏可节约数万元!04识别空气泄漏,提高轮胎产品合格率压缩空气泄漏是轮胎制造中常见的问题,压缩空气泄漏除了会影响效率外,还会在轮胎制造过程中产生安全隐患。比如压缩空气泄漏会造成爆炸危险,还可能会影响正在制造的轮胎质量,导致缺陷和潜在的召回等。非侵入式检测的FLIR Si124声像仪可以识别背景噪音精准检测轮胎制造中的压缩空气泄漏,比以往任何时候都更容易、快捷。具体案例详情:“看见 ”压缩空气泄漏,FLIR声像仪协助轮胎制造业节约成本!05高效检测制冷系统,防止破坏环境鉴于制冷剂挥发速度极快,必须采用及时高效的泄漏检测方法。制冷系统大多在嘈杂环境中运行,尤其是在工业环境中。机械、通风系统或其他设备产生的背景噪声会干扰泄漏检测工作。FLIR Si124系列声像仪内置124枚麦克风,可识别气体泄漏的声音特征,精确定位目标微小气体泄漏。其对于防止破坏环境、保障能源使用效率和维持系统可靠性至关重要。具体案例详情:制冷剂泄漏危险又费钱?FLIR声像仪为企业带来新希望06定位空气泄漏,保障注塑成型质量塑料注射成型是一种用于生产各种塑料零件和产品的制造工艺。它包括将熔融的塑料材料注射到模具或工具中,然后冷却并固化以形成所需的形状。注塑成型过程中的空气泄漏会导致产品出现缺陷,如填充不完整、翘曲或凹陷痕迹等。FLIR Si124系列声像仪的非破坏性检测方法能够实现故障前期发现检测,防止产品缺陷,降低废品率,并最大限度地减少停机时间。具体案例详情:精准定位气体泄漏,FLIR声像仪大大节约了塑料注射成型设施的运营成本!07实时计算泄漏成本,预防汽车行业浪费汽车行业特别容易发生压缩空气泄漏,因为部件的生产和汽车装配厂需要大量使用压缩空气。复杂的生产线中的许多流程都要使用压缩空气驱动的气动系统,例如金属铸造、金属加工、模具制造、数控机器、装配机器人、喷砂和汽车喷漆房,所有这些流程都可能发生泄漏。使用FLIR Si124系列声像仪可扫描大面积区域,并快速、精确测定压缩空气泄漏的确切位置,随附的机器学习分析软件还可显示泄漏规模和成本估算,为维护和维修计划生成可操作的数据。具体案例详情:汽车行业省钱的好帮手——FLIR声像仪!08定位多种气体泄漏,保制药公司安全制药和生物技术公司在生产过程中,特别容易发生漏气的位置包括设备的管线、管道、阀门和设备的间隙,肉眼通常看不到这些泄漏,只能通过专门的状态监控设备来进行追踪。使用FLIR Si124系列声像仪,可以确定其设施内压缩空气、蒸汽、其他气体和真空的泄漏位置,可方便加入制药公司定期预防性维护方案中。具体案例详情:精准定位多种气体泄漏,保障制药公司的稳定运行!压缩气体泄漏的问题在很多行业中都很常见,所以除上述几个行业外,FLIR Si124系列声像仪还广泛应用在暖通空调、工业制造、化工等领域
  • 锂电池材料试验第三讲|锂离子电池涂层隔膜剥离试验
    近年来,随着锂离子电池产品的大量应用,锂电已日益成为我们日常最为便捷的动力来源,随之而来的锂电池安全问题也越来越受到大家的关注。锂电池的整体安全性由多种复杂的因素构成,而其中由于短路原因引起的热失控问题占到了相当的比例。锂电池的短路除了常见的外部短路外,其内部隔膜的破损也是导致其内部发生短路的重要原因之一。 在隔膜破损的种种诱因中,锂枝晶是众多分析和研究的众矢之的。锂电池在重复的充放电过程中,由于工艺、材料、过充、大电流充电、低温下充电等原因,金属锂会不可避免的析出,这些析出的锂会逐渐沉积形成锂枝晶,从而成为锂电池潜在的风险。锂枝晶有多种形态,其中树枝状的金属锂在生长、沉积的过程中,达到一定程度时会穿透隔膜,从而导致电池内部发生短路,这种短路往往会造成灾难性的后果。 LLOYD材料力学试验机(LLOYD材料试验机)提供完整的锂电池隔膜力学性能测试,主要包括隔膜拉伸强度、延伸率、穿刺强度,剥离强度(涂层复合膜)等。同时LLOYD材料力学测试系统(LLOYD材料试验机)可以完成高精度的锂电池强制内短路测试,确保锂电池更加安全。 今天我们来介绍阿美特克锂电池材料试验解决方案第三讲——锂离子电池涂层隔膜剥离试验。锂离子电池涂层隔膜剥离试验涂布质量的好坏直接关系到电池电性能的发挥,剥离强度试验不仅可以有效的鉴定涂布质量,显示浆料涂布强度,均匀性等指标,还可以指导涂布产线的调整,使成品更加均匀可靠。测试类似可以用180度剥离,90度剥离,可变角度的剥离等多种方式,为质控和研发提供较大的扩展空间。整套测试系统由LLOYD高精度测力传感器捕捉力值的变化,采集速率可达每秒8000点,精确捕捉力值瞬间波动量。同时,LLOYD专用NexygenPlus测控软件支持多格式数据输出,及多位置数据输出,为后续数据分析提供了极大的便利性和灵活性。LLOYD材料力学试验机(LLOYD材料试验机) LLOYD(劳埃德)测试系统(LLOYD材料试验机)源自英国,是美国AMETEK(阿美特克)集团旗下产品。LLOYD材料试验系统专注于轻工检测,以读数级精度,高达8000Hz的单通道数据采样率,最高2032mm/min的测试速度广泛应用于世界500强企业中。 LLOYD材料测试系统(LLOYD材料试验机)可准确、便捷的完成材料拉伸,压缩,弯曲,穿刺,剥离,撕裂,摩擦,蠕变,松弛,低频疲劳等多种测试项目。丰富的治具方案可在保证数据准确性的同时为用户提供极大的操作便利性。同时,作为测控系统的核心,专业的Nexygen Plus 操作软件广受广大用户的认可。软件自带庞大的国际标准库,除了ASTM, DIN, EN, ISO, JIS等国际标准,用户也可便捷的自建标准文件。
  • 能顶住MCT(微小压缩试验机)的压力,才是一颗合格的正极材料
    油价破九的那一刻,您是否也动过油车换电车的念头?新能源电动汽车的兴起正在改变交通出行方式和产业结构,续航里程、安全性、电池循环寿命则成为人们关注的新焦点。 三元正极材料(NCM)因能量密度高且循环性能好,得到了越来越广泛的应用。然而NCM在充放电过程中其颗粒内部易产生微裂纹和相变,从而导致正极材料的机械降解,增加电池电阻并导致容量和循环性能下降。根据韩国中央大学Janghyuk Moon[1]等对NCM机械降解机理的研究,NCM结构稳定性与电循环性能直接相关,尤其颗粒硬度将影响长期循环稳定性。对μm级NCM颗粒力学性能的测试,是评价其机械性能的重要方式。岛津微小压缩试验机(MCT)精确把握微小力的测量,为材料机械性能的研究提供稳定可靠的基础数据。 正极材料力学性能测试难点在Janghyuk Moon等的研究中所测试的NCM材料为直径8μm的粉体,单颗粒硬度143MPa,折合受力仅约10mN,破裂时样品的压缩形变仅1μm,对这样微小力与微小形变的精确观测十分困难。岛津MCT系列微小压缩试验机因其可加载9.8-4903 mN(载荷准确度:试验力±1%),测量范围0-100μm(最小增量:0.0001μm)解决了NCM材料颗粒试验的观测难题。 MCT系列微小压缩试验机 岛津MCT在NCM硬度测试中的应用MCT通过电磁机构将恒定增速的试验力施加至NCM颗粒上,并将其固定在上压杆(标配的50 μm平压头)和下压板之间,然后自动测量试样的变形量,工作原理如下图。在Janghyuk Moon等的研究中,NCM颗粒的硬度测试根据其压缩断裂强度来确定,该强度在断裂点使用施加的压缩力和颗粒直径进行计算:H = 2.8P/(πr2)其中H是压缩断裂强度,P是施加的压缩力,r是颗粒的直径。 工作原理图 l 位移急剧增加表明试样已发生破裂。l 试样的机械强度(抗压强度)由引起破裂力确定。 岛津MCT在NCM压缩试验中的应用除硬度测试外,MCT还能够以加卸载、循环模式对试样进行力学性能试验。MCT压缩试验过程图像 对于微米级别的NCM颗粒,可以通过MCT系列试验机进行颗粒压缩试验,不仅可以获取其压缩断裂强度,更可以获取其试验力、位移与强度等数据关系曲线,而且可以观察其弹性阶段的线性变化。更进一步,MCT系列试验机可以通过加/卸载试验模式测试颗粒的压缩率与回复率,通过循环试验测试其反复施力后材料性能等等。 下图是对三种不同的NCM颗粒进行压缩试验,评价其压缩试验与回复率。得到数据的同时,可以将每张压缩前后照片进行记录。后期还能够结合图像分析粉末材料的失效机制。 NCM颗粒压缩试验结果 MCT的丰富配件除此基本配置以外,岛津MCT可以加装丰富配件:l 搭载侧面观察配件可以从侧面观察样品的放大图像,可以在PC屏幕上显示图像,并且可在任何运行过程中保存;l 配置环境温度箱使用,对不同温度下的微小样品压缩性能进行测试;l 配置惰性环境箱,对于容易受潮的微粒子且在大气中不能进行压缩试验的测试颗粒,起到良好的测试效果;l 搭配电阻测量配件可以可获取导电微小颗粒的连接阻力和压缩率之间的相关性。 MCT附带侧面观察装置MCT附带环境温度装置环境测试装置(N2惰性气体) 结 语岛津公司生产的MCT系列微小试验机适用于NCM正极材料这类微小粉末颗粒的力学性能评价,不仅可以绘制相应载荷-位移曲线,还可以通过计算获取压缩强度,压缩回复率等参数。此外,通过加装纵向与侧向观察装置,可以对颗粒的压缩过程进行观察。随着锂电池正极材料的深入研究,在不同环境下测试其力学性能也将成为关注点,岛津MCT可提供丰富的解决方案。 [1]参考文献:Janghyuk Moona, Jae Yup Jungb, Trung Dinh Hoanga, Dong Young Rheeb, Hyo Bin Leeb, Min-Sik Parkb,*, Ji-Sang Yuc,** The correlation between particle hardness and cycle performance of layered cathode materials for lithium-ion batteries,Journal of Power Sources 486(2021)229359 撰稿人:杨汉章 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 岩土介质温度-渗流-应力-化学耦合多功能试验仪研制
    p style="line-height: 1.75em "  岩土介质温度-渗流-应力-化学耦合多功能试验仪是中国科学院武汉岩土力学研究所自主研制和开发的多功能试验仪。该所科研人员自2013年起经过反复试验和调试,2014年获得研制成功,并取得多项发明专利,已配合完成多项国家级科研课题及设计院委托科研项目,各试验结果已发表在国际学术期刊上。该实验系统具有优异的技术性能,达到了国际同类岩石力学试验仪器的主流水平,并且具有较高的性价比,得到了国内同行的认可,已推广应用到中国石油大学(华东)、湖北工业大学、山东科技大学、河海大学、南昌大学、中国矿业大学(徐州)等多家高等院校。/pp style="line-height: 1.75em "  岩土介质温度-渗流-应力-化学耦合多功能试验仪可进行温度-应力-渗流-化学腐蚀(THMC)全耦合的岩石三轴流变试验,也可进行THMC全耦合或局部耦合条件下的岩石常规三轴力学试验。该试验仪具有以下特点:1、多物理场耦合:温度、应力、渗流和化学腐蚀全耦合或局部耦合 2、多功能:大尺寸单轴压缩试验、变角剪切试验、巴西劈裂试验 3、高精度闭环伺服电机控制:耗能低,静音,适合长时间试验 4、结构简单:适合试验操作 5、大吨位高刚度反力框架。/pp style="line-height: 1.75em "  该试验仪由围压室、大吨位偏压加载框架、高精度围压伺服控制模块、高精度偏压伺服模块、高精度孔压伺服控制模块、变形测量模块、温控模块和油路旁路过滤模块等10部分组成。/pp style="line-height: 1.75em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/b0292a17-412b-4e9e-94da-8903de45742e.jpg" title="W020160421397808361989.jpg"//pp style="line-height: 1.75em text-align: center "  中国石油大学(华东)试验仪照片/pp style="line-height: 1.75em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/a49162de-e660-4dc7-b8c7-ff029f7b61d2.jpg" title="W020160421397808373820.jpg"//pp style="line-height: 1.75em text-align: center "  采集控制系统/ppbr//p
  • 青海压缩会议经费和接待、差旅经费等支持救灾
    据新华社电 青海省玉树抗震救灾指挥部22日发出通知,要求全省上下厉行节约、压缩经费支出,全力以赴支持玉树做好抗震救灾有关工作。  通知指出,进一步改进机关作风,坚决反对铺张浪费,坚持勤俭节约办事,引导全社会形成厉行节约、共援灾区的良好氛围。要求省内各地区、各部门从加强人员编制管理、减少公务用车支出、压缩会议经费支出和接待、差旅经费支出等方面,严格控制和压缩“人、车、会”等一般性支出。  此外,要强化监督检查,严格救灾款物使用管理,建立健全救灾款物接收、采购及发放管理制度,做到有序、规范管理。各级纪检监察、审计部门要加大救灾款物使用管理的检查力度,对救灾款物管理使用中存在的问题,一经查实要从严、从重处理。
  • 压缩机国家安全标准将实施 检测环节增多
    新修订的压缩机国家安全标准——GB4706.17-2010《家用和类似用途电器的安全 电动机-压缩机的特殊要求》即将于2011年9月15日正式实施。据了解,该标准全部技术内容为强制性,等同采用国际电工委员会IEC60335-2-34:2009(Ed4.2)《家用和类似用途电器的安全 第2-34部分:电动机-压缩机的特殊要求》。  “国家安全标准是压缩机非常重要的一个标准,此次标准的修订对行业发展意义重大。”全国家用电器标准化技术委员会零部件分技术委员会牟欣强称。《电器》记者注意到,许多压缩机企业都积极参予了此次标准的修订工作,其中包括黄石东贝电器股份有限公司、华意压缩机股份有限公司、扎努西电气机械天津压缩机有限公司、加西贝拉压缩机有限公司、杭州钱江压缩机有限公司、广州冷机股份有限公司、上海珂纳电气机械有限公司、西安大金庆安压缩机有限公司、广东美芝制冷设备有限公司、上海日立电器有限公司、三菱电机(广州)压缩机有限公司以及松下万宝(广州)压缩机有限公司等。  增新工质、电子电路保护等内容  加西贝拉压缩机有限公司技术部胡娟向《电器》记者介绍,相较于GB4706.17-2004,GB4706.17-2010《家用和类似用途电器的安全 电动机-压缩机的特殊要求》增加了CO2工质压缩机和电子电路保护等内容。记者在GB4706.17-2010报批稿中看到,标准明确指出:对于具有跨临界制冷系统的器具,如果使用以CO2作为制冷剂的电动机-压缩机配备有释放压力的装置,应通过在最终器具上进行的试验来检查该装置是否符合要求。  《电器》记者注意到,新标准对压缩机结构的要求有以下方面的修订,增加了对CO2制冷剂压缩机的有关规定。新标准规定,壳体应能承受超出正常使用时的压力,高压侧的壳体应能承受同样的压力:对非跨临界制冷系统,压力至少为制冷剂在70℃时饱和蒸汽压力的3.5倍,试验压力圆整至0.5MPa(5bar)。对跨临界制冷系统,压力为设计压力的3倍,但不得小于表1中要求的最小试验压力 对亚临界和跨临界制冷系统,低压侧的壳体应能承受制冷剂在20℃时饱和蒸汽压力5倍的压力或2.5 MPa(25bar),两者中取大值,试验压力圆整至0.2MPa(2bar)(见表2)。  此外,标准还要求:对于从第二级直接排气的双级电动机-压缩机,壳体应视为低压侧 对于不从第二级直接排气的双级电动机-压缩机,壳体应视为高压侧。使用垫片密封的半封闭型电动机-压缩机,当壳体内压力超过要求试验压力的40%时,允许在垫片处出现泄漏。如果发生泄漏,要在另一台由制造商专门准备的避免垫片泄漏的样机上重复进行该试验。对于使用旁通阀,在预定压力差下将高压侧的压力释放到低压侧的半封闭型电动机-压缩机,即使在垫片处出现泄漏,壳体仍应能承受要求的试验压力。  在电子电路保护方面,新标准第六章中增加了“电动机-压缩机依据由保护电子电路提供保护或不由保护电子电路提供保护进行分类”的部分。如果电动机-压缩机依据分类是由保护电子电路提供保护的,并且该保护电子电路符合标准要求,则以模拟单一故障的方式重复进行试验。  GB4706.17-2010对压缩机电气间隙的规定为:当额定脉冲电压为1500V时,电动机-压缩机壳体内电气间隙不应小于1.0 mm。绕组的漆包线与电动机或电动机热保护器的引出线之间不规定最小间隙。  检测环节增多,企业达标无碍  “GB4706.17-2010是直接由IEC60335-2-34:2009(Ed4.2)《家用和类似用途电器的安全 第2-34部分:电动机-压缩机的特殊要求》翻译而来,修订过程基本没有出现太大争议,起草组多是就细节进行讨论。”参与标准起草工作的上海日立电器有限公司技术部部长王幼寅告诉《电器》记者,“自从压缩机IEC标准变化以后,压缩机出口必须遵守这一标准。而通常压缩机出口机型和内销机型差别不大,因此,国内产品达到GB4706.17-2010标准没有问题。”  尽管如此,西安大金庆安压缩机有限公司高级工程师贾伟强坦言,此次压缩机国家安全标准的修订使产品检测变得复杂,增加了一些相应的检测环节。对此牟欣强提醒企业,应该特别注意新标准的有关要求,以免在检测环节有所疏忽。同时,他表示,近年来压缩机的产品种类越来越多,此次标准修订将这些产品纳入其中体现出标准体系建设与时俱进的原则。  某压缩机企业技术人员私下对《电器》记者说,GB4706.17-2010中并没有专门针对变频压缩机的内容。最近,压缩机IEC标准又发布了新的修订方案,其中包括变频压缩机电子电路控制等方面内容,并且引发了比较激烈的争论。“我估计,中国压缩机国家安全标准未来将会沿着这一方向进行修订。”
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