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拉伸负荷性

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拉伸负荷性相关的资讯

  • 祝贺长春机械院慢拉伸预裂纹(恒载荷)应力腐蚀试验机组在中船重工725所得到成功应用
    截止2013年12月17日,长春机械院慢拉伸应力腐蚀试验机组在中船重工725所得到了成功应用,725所成功获得第一批舰船材料应力腐蚀试验对比数据,该数据复合科研预期。慢拉伸预裂纹(恒载荷)应力腐蚀试验机主要用在检测、研究金属材料在极慢的拉应力和腐蚀介质环境双重作用下的力学性能。还可以用于模拟受恒拉伸力零件在腐蚀环境中的抗腐蚀情况,进行恒载荷预裂纹应力腐蚀试验,检测、研究金属材料在恒拉伸应力和腐蚀介质环境双重作用下的破坏性能。该试验机主机加载机架采用TPHS式双立柱框架组合结构,传动平稳、反应灵敏,速度范围极宽,既能实现以极慢的拉伸速度对试样加载,又具有较快的速度,便于调整试验空间装夹试样。整机采用高精度电子测量,机电伺服加载、数字控制器及计算机控制,具有技术先进、精度高、性能可靠,长时稳定等特点。该试验机配用我院独有的筒形腐蚀容器设计,容器可加热水浴,容器内腐蚀介质温度可控,试验时试样贯穿筒形腐蚀容器,试验操作方便、数据精确。中船重工725所是我国专业从事舰船材料研制和工程应用研究的军工研究所,拥有船体结构材料、有色金属材料、非金属材料、腐蚀与防护技术、特种材料、焊接工艺、自然环境试验等多个重点研究领域,是我国舰船装备发展的中坚力量。目前长春机械院与中船重工725所开展的战略合作,已经结出硕果,这必将推动我国船舶事业的发展;希望长春机械院还要加强院所合作,为维护我国海洋权益,把我国建设成一个新型的海洋大国而贡献自己的力量。关注:【长春机械院】微信号:cimachtest
  • 胶黏剂拉伸剪切试验方法电子拉力拉伸试验机
    胶黏剂拉伸剪切试验方法电子拉力拉伸试验机:原理试样为单搭接结构,在试样的搭接面上施加纵向拉伸剪切力,测定试样能承受的最大负荷。搭接面上的平均剪应力为胶粘剂的金属对金属搭接的拉伸剪切强度,单位为 MPa。试样1)试验机:使用的试验机应使试样的破坏负荷在满标负荷的(15~85)%之间。试验机的力值示值误差不应大于1%。试验机应配备一副自动调心的试样夹持器,使力线与试样中心线保持一致。试验机应保证试样夹持器的移动速度在 (5±1) mm/min 内保持稳定。2)量具:测量试样搭接面长度和宽度的量具精度不低于 0.05 mm。3)夹具:胶接试样的夹具应能保证胶接的试样符合要求,在保证金属片不破坏的情况下,试样与试样夹持器也可用销、孔连接的方法,但不能用于仲裁试验。4)标准试样的搭接长度是(12.5±0.5)mm,金属片的厚度是 (2.0± 0.1 ) mm,试样的搭接长度或金属片的厚度不同对试验结果会有影响。5)试样数量不应少于 5 个,仲裁试验试样数量不应少于 10 个;对于高强度胶粘剂,测试时如出现金属材料屈服或破坏的情况,则可适当增加金属片厚度或减少搭接长度,两者中选择前者较好。测试时金属片所受的应力不要超过其屈服强度 σS ,金属片的厚度 δ可按式( 11-12)计算:δ=( Lτ) /σ S (11-12)式中:δ——金属片厚度;L——试样搭接长度;τ——胶粘剂拉伸剪切强度;σS ——金属材料屈服强度(MPa)。试样制备1)试样可用不带槽或带槽的平板制备,也可单片制备。2)胶接用的金属片表面应平整,不应有弯曲、翘曲、歪斜等变形。金属片应无毛刺,边缘保持直角。3)胶接时,金属片的表面处理、胶粘剂的配比、涂胶量、涂胶次数、晾置时间等胶接工艺以及胶粘剂的固化温度、压力、时间等均按胶粘剂的使用要求进行。4)制备试样都应使用夹具,以保证试样正确地搭接和精确地定位。5)切割已胶接的平板时,要防止试样过热,应尽量避免损伤胶接缝。试验条件试样的停放时间和试验环境应符合下列要求:1)试样制备后到试验的最短时间为 16 h,最长时间为 30 d。2)试验应在温度为( 23±2)℃ 、相对湿度为( 45~55)%的环境中进行。3)对仅有温度要求的测试,测试前试样在试验温度下停放时间不应少于 0.5 h;对有温度、湿度要求的测试,测试前试样在试验温度下停放时间一般不应少于 16 h。实验步骤1)用量具测量试样搭接面的长度和宽度,精确到 0.05 mm。2)把试样对称地夹在上下夹持器中,夹持处到搭接端的距离为( 50± 1)mm3)开动试验机,在 (5±1) mm/min 内,以稳定速度加载。记录试样剪切破坏的最大负荷,记录胶接破坏的类型(内聚破坏、粘附破坏、金属破坏)。
  • 明珠发布50N微型电子拉伸压缩万能试验机新品
    技术参数: 1、量程范围:5KN 力值精度:±0.5% 以内 2、负荷分档: 10%*FS , 20%*FS , 50%*FS ,3、试验速度: 0.01mm/min--500mm/min(伺服系统+滚珠丝杠) 4、有效拉伸距离(不含夹具):100mm 5、位移测量精度:示值的±0.5% 以内 6、变形测量精度:示值的±0.5% 以内 7、打印功能:打印测试后的试验数据及曲线等8、电源电压:AC220V 50Hz 创新点:微型拉力机完成了从传统的900mm较高行程到100mm微型行程的转变,大大节省了试验所需的空间50N微型电子拉伸压缩万能试验机
  • 塑料拉伸强度及伸长率试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合手动楔形拉伸夹具、大变形引伸计,根据《GB/T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定 》和《GB/T 1040.2-2022塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》,进行了塑料拉伸强度及伸长率试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应塑料拉伸试验。关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 塑料 高分子 聚合物 拉伸试验 拉伸强度 伸长率 标称应变塑胶原料定义为是一种以合成的或天然的高分子聚合物,可任意捏成各种形状最后能保持形状不变的材料或可塑材料产品。塑料是重要的有机合成高分子材料,由于其良好的物理化学性能,以及加工特性,被广泛应用于日常工作与生活中。根据各种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。本次应用选用日常生活中最常见的5种塑料进行试验,可以很直观的对比出各种塑料的力学性能差异。电子万能材料试验机在塑料的力学性能分析中是属于最重要的物理性能测试设备之一。鲲鹏试验机配备的手动楔形拉伸夹具,可以在不借助工具的情况下,实现试样的快速夹紧,同时配备样品夹持装置确保每次试样放置位置统一,可以大大测试提高效率以及测试的重现性;夹具采用的楔形夹紧方式,可以比传统的平面夹持夹具夹紧后更小的预应力,并且在拉伸过程中持续稳定的提供夹持力。除夹具外,本次试验采用的大变形引伸计具有响应快、精度高的特点,配合试验机主机的高精度和超过1000Hz的采集频率,可以完整的记录拉伸过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1.试验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-010 电子万能试验机10KN手动楔形拉伸夹具大变形引伸计Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温22℃左右载荷传感器:10kN(0.5级) 加载试验速率:5mm/min、50mm/min夹具间距:115mm标距:50mm1.3样品及处理本次试验,选取5款注塑成型的塑料试样,包括原材料或增强塑料,材质分别为PP、PP+EPDM+TD20、ABS、PC、PA6+30GF,尺寸均为GB/T 1040.2标准1A型哑铃状试样,中间平行部分宽度约10mm,厚度约4mm,数量各5个。2.试验介绍使用BOYI 2025-010电子万能试验机进行试验,将样品夹持在上下夹具中,开启载荷零点保持功能消除样品夹持后的预应力,将大变形引伸计夹持在试样的中间部位后将引伸计清零,对应不同伸长率的样品分别以5mm/min、50mm/min的速度进行试验,直至样品断裂,设备监测到试样断裂后自动停止,设备将测量过程中的力以及变形数据完整记录,并生成拉伸试验曲线。图7 测试系统图(主机、夹具、引伸计)3.结果与结论3.1试验结果具体试验结果如下表1所示。表1.试验结果 图13-试验曲线PP图14-试验曲线PP+EPDM+TD20图15-试验曲线ABS图16-试验曲线PC图17-试验曲线PA6+30GF从上(表1)数据以及试验曲线可以看出,拉伸曲线平滑连续,无松动打滑等异常现象,软件可以记录整个过程中完整的试验曲线,可以获取载荷、位移、变形等各项数据用于分析。可以看出各种样品之间因材质不同的曲线差异,其中PP/PP+EPDM+TD20/PC/ABC试样有屈服现象,PA6+30GF无屈服现象,每组各5个试样重现性良好,满足标准要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论上述试验结果表明,鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机配合手动楔形拉伸夹具、大变形引伸计,可以完全满足《GB/T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定 》和《GB/T 1040.2-2022塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得塑料材料的各项力学数据,且稳定可靠,这对于塑料材料的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长的测定
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合1kN气动拉伸夹具,根据《GB/T 7689.5-2013增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》,进行了玻璃纤维机织物拉伸试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长的试验。 关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 玻璃纤维 拉伸试验玻璃纤维布(Glass Fiber) 是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,绝缘层压板以及印刷电路等各个领域。玻璃纤维布的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。经纬密度又由纱结构和织纹决定。经纬密度加上纱结构,就决定了玻璃纤维布的物理性质。本应用介绍了使用电子万能材料试验机进行玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长试验。鲲鹏电子万能材料试验机配备的气动拉伸夹具,有以下几个特点:首先,夹面采用专用高分子夹面,平整度好,可以避免夹伤试样,避免拉伸过程中出现夹持部位断裂的情况;其次,气动控制可以提供适当且恒定的夹持力,避免拉伸过程中出现滑移的情况;另外,夹具设有对中标识,可以辅助夹持试样,保证夹持后试样的垂直度,避免拉伸过程中出现左右两边受力不均匀的情况。 除夹具外,试验机主机的高精度以及超过1000HZ的采集频率,可以完整的拉伸过程中的所有特征数据,准确识别试样拉伸断裂点,确保给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。本篇报告参照《GB/T 7689.5-2013增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》进行试验,标准要求如下: 1.样品要求:Ⅱ型试样、试样宽度25mm、有效长度100mm 2.夹持距离:100mm±1mm 3.拉伸速度:50mm/min±3mm/min 1. 实验部分 1.1仪器与夹具 BOYI 2025-001 电子万能试验机 1kN气动拉伸夹具 90°剥离夹具 Smartest软件 1.2分析条件 试验温度:室温23℃左右 载荷传感器:1kN(0.5级) 加载试验速率:50mm/min 图1 BOYI 2025-001 电子万能试验机 1.3样品及处理本次试验,选取6组国内主流的不同种类的玻璃纤维布,统一切割成GB Ⅱ型试样,宽度约为25mm的长条试样,每组样品分经向和纬向。 2.试验介绍使用BOYI 2025-001电子万能试验机进行试验,设定夹具间距为100mm,将样品分别夹持在上下夹具中,以50mm/min的速率进行试验。测量拉伸过程中的力值以及位移数据,拉伸试样至断裂,记录最终断裂强力及断裂伸长(GB要求精确至1mm),取拉伸过程中第一组纱断裂时的最大强力作为拉伸断裂强力,根据数据计算得出结果,并生成拉伸曲线。图2 测试系统图(主机、夹具) 3.结果与结论 3.1第一组玻璃纤维布试验结果 3.2第二组玻璃纤维布试验结果 3.3第三组玻璃纤维布试验结果 3.4第四组玻璃纤维布试验结果 3.5第五组玻璃纤维布试验结果 3.6第六组玻璃纤维布试验结果 从上上述数据以及断裂后试样状态可以看出,整个测试过程中,拉伸试样夹持良好,断裂部位均在试样中部,满足GB要求(断裂点距离夹口10mm以上),两个方向各5个试样结果平均值非常接近,曲线重合度再现性良好,无较低异常测试值,满足GB要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论 综上所述,鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机、1kN气动拉伸夹具,可以完全满足GB/T 7689.5-2013 增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得玻璃纤维布各项力学数据,且稳定可靠,这对于玻璃纤维布以及绝缘电路板材、印刷电路板的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 层压板拉伸模量及泊松比试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合手动楔形拉伸夹具、Reliant精密轴向引伸计以及横向引伸计,参考《ASTM D638-22塑料拉伸性能的标准试验方法》,进行了层压板的拉伸模量及泊松比试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应层压板的拉伸试验。关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 层压板 PCB基板 拉伸试验 拉伸模量 泊松比层压板是层压制品中的一种。层压制品是由两层或多层浸有树脂的纤维或织物经叠合、热压结合成的整体。层压制品可加工成各种绝缘和结构零部件,广泛应用在电机、变压器、高低压电器、电工仪表和电子设备中。随着电气工业的发展,高绝缘性。高强度、耐高温和适应各种使用环境的层压塑料制品相继出现。印制电路用的覆铜箔层压板也由于电子工业的需要迅速发展。层压制品的性能取决于基材和粘合剂以及成型工艺。按其组成、特性和耐热性,层压制品可分为有机基材层压板和无机基材层压板,本次应用选用电路板行业常用的PCB基板-环氧玻纤层压板作为样品进行试验,通过万能材料试验机可以进行层压板的各项力学试验,表征层压板的各项力学性能,从而做好层压板的质量控制。鲲鹏试验机配备的手动楔形拉伸夹具,可以在不借助工具的情况下,实现试样的快速夹紧,同时配备样品夹持装置确保每次试样放置位置统一,可以大大测试提高效率以及测试的重现性;夹具采用的楔形夹紧方式,可以比传统的平面夹持夹具夹紧后更小的预应力,并且在拉伸过程中持续稳定的提供夹持力。除夹具外,本次试验采用的Reliant精密轴向引伸计以及横向引伸计配合试验机主机的高精度和超过1000Hz的采集频率,可以完整的记录拉伸过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠 的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1.试验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-010 电子万能试验机10KN手动楔形拉伸夹具Reliant轴向引伸计Reliant横向引伸计Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温22℃左右载荷传感器:10kN(0.5级)加载试验速率:5mm/min夹具间距:115mm标距:50mm1.3样品及处理本次试验,选取层压板长度为165mm,中间平行段宽度约10mm,数量3个。图1 标准试样2.试验介绍使用BOYI 2025-010电子万能试验机进行试验,将样品夹持在上下夹具中,开启载荷零点保持功能后将自动消除因夹持产生的夹持力,然后分别将横向引伸计及轴向引伸计夹持在试样的中间部位,再将两个引伸计清零,以5mm/min的速度进行试验,直至拉伸应变超过拉伸模量及泊松比取值范围后卸除引伸计并直至拉伸到样品断裂。测量过程中的力以及变形数据,并生成拉伸试验曲线。图2 测试系统图(主机、夹具、引伸计)3.结果与结论3.1试验结果具体试验结果如下表1所示。表1.试验结果图3-试验曲线从上(表1)数据以及试验曲线可以看出,拉伸曲线平滑连续,无松动打滑等异常现象,软件可以记录整个过程中完整的试验曲线,可以获取载荷、位移、轴向变形、横向变形等各项数据用于分析,数据重现性良好,可满足标准要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论上述试验结果表明,鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机配合手动楔形拉伸夹具、Reliant轴向引伸计以及横向引伸计,可以完全满足《ASTM D638-22塑料拉伸性能的标准试验方法》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得层压板的各项力学数据,且稳定可靠,这对于塑料材料的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 塑料拉伸模量及泊松比试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合手动楔形拉伸夹具、Reliant精密轴向引伸计以及横向引伸计,根据《GB /T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定 》和《GB/T 1040.2-2022塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》,进行了塑料拉伸模量及泊松比试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应塑料拉伸试验。关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 塑料 高分子 聚合物 拉伸试验 拉伸模量 泊松比塑胶原料定义为是一种以合成的或天然的高分子聚合物,可任意捏成各种形状最后能保持形状不变的材料或可塑材料产品。塑料是重要的有机合成高分子材料,由于其良好的物理化学性能,以及加工特性,被广泛应用于日常工作与生活中。根据各种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。本次应用选用日常生活中最常见的5种塑料进行试验,可以很直观的对比出各种塑料的力学性能差异。电子万能材料试验机在塑料的力学性能分析中是属于最重要的物理性能测试设备之一。鲲鹏试验机配备的手动楔形拉伸夹具,可以在不借助工具的情况下,实现试样的快速夹紧,同时配备样品夹持对中装置确保每次试样放置位置统一,可以大大测试提高效率以及测试的重现性;夹具采用的楔形夹紧方式,可以比传统的平面夹持夹具夹紧后更小的预应力,并且在拉伸过程中持续稳定的提供夹持力。除夹具外,本次试验采用的Reliant精密轴向引伸计以及横向引伸计配合试验机主机的高精度和超过1000Hz的采集频率,可以完整的记录拉伸过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1.试验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-010 电子万能试验机10kN手动楔形拉伸夹具Reliant轴向引伸计Reliant横向引伸计Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温22℃左右载荷传感器:10kN(0.5级)加载试验速率:5mm/min夹具间距:115mm标距:50mm1.3样品及处理本次试验,选取5款注塑成型的塑料试样,包括原材料或增强塑料,材质分别为PP、PP+EPDM+TD20、ABS、PC、PA6+30GF,尺寸均为GB/T 1040.2的1A型试样,数量各5个。2.试验介绍使用BOYI 2025-010电子万能试验机进行试验,将样品夹持在上下夹具中,开启试样保护,将夹持后的预应力消除,然后分别将横向引伸计及轴向引伸计夹持在试样的中间部位,然后将引伸计清零,再以5mm/min的速度进行试验,直至拉伸应变超过拉伸模量及泊松比取值范围后,停止测试,将引伸计卸除。测量过程中的力以及变形数据,并生成拉伸试验曲线。图7 测试系统图(主机、夹具、引伸计)3.结果与结论3.1试验结果具体试验结果如下表1所示。表1.试验结果图8-试验曲线PP图9-试验曲线PP+EPDM+TD20图10-试验曲线ABS图11-试验曲线PC图12-试验曲线PA6+30GF从上(表1)数据以及试验曲线可以看出,拉伸曲线平滑连续,无松动打滑等异常现象,软件可以记录整个过程中完整的试验曲线,可以获取载荷、位移、轴向变形、横向变形等各项数据用于分析。可以看出各种样品之间因材质不同的曲线差异,模量大刚性高的样品,曲线斜率更大,每组各5个试样重现性良好,满足标准要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论上述试验结果表明,鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机配合手动楔形拉伸夹具、Reliant轴向引伸计以及横向引伸计,可以完全满足《GB /T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定 》和《GB/T 1040.2-2022塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得塑料材料的各项力学数据,且稳定可靠,这对于塑料材料的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 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。
  • 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。
  • 化学所可拉伸聚合物半导体研究获进展
    合物半导体在可穿戴设备、健康监测、疾病诊断等新型领域中颇具应用前景。基于聚合物半导体的柔性电子学是蕴含重大科学创新机遇的新领域。通常优异的电荷输运性能要求聚合物材料具有高结晶性,而强结晶性会导致材料拉伸力学性能低。因此,设计合成高迁移率可拉伸的聚合物半导体面临挑战。   近日,中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室张德清课题组发展了在主链上引入中心不对称单元获得高迁移柔性聚合物半导体的新方法(图)。该策略实现了半导体性能和拉伸性能的协同调控,为柔性可穿戴设备提供可能的材料设计思路。   如图所示,螺芴单元的引入可以打破主链的对称性,降低薄膜中的晶畴尺寸,进而显著降低薄膜的拉伸模量;螺芴单元的引入还可以减少侧链长链烷基的含量,提升小尺寸晶畴中的短程有序度;通过调节螺芴单元上环形取代基大小还可以微调薄膜形貌。其中,P2在150%的形变后迁移率达3 cm2V-1s-1,在50%形变比例下循环拉伸1000次后迁移率仍保持在1.4 cm2V-1s-1以上,这是目前报道的可拉伸高分子半导体的最优性能。该工作为发展可用于柔性器件的可拉伸高分子半导体的设计提供了新策略。   研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部和中国科学院的支持。P1和P2的化学结构式以及薄膜的结晶性和力学性能对比
  • 拉伸性高达1300%!兼容3D打印的新材料问世
    p style="text-indent: 2em "目前,新加坡科技与设计大学(SUTD)数字化制造与设计(DMAND)中心和耶路撒冷希伯来大学(HUJI)的科学家们合作开发出了一组极具弹性的UV固化水凝胶,其拉伸性可高达1300 %,是UV固化3D打印方法的理想选择。目前这些水凝胶已被用来制造具有高几何复杂性和高打印分辨率的水凝胶结构。这项研究的具体内容刊登了在2018年4月刊的材料化学杂志B版中,同时它也在封面上作了介绍。 /pp style="text-indent: 2em "水凝胶因具有亲水的聚合链网络,可保留大量的水分,因此在各个领域得到了广泛的应用。而最新报道显示极具弹性的水凝胶已经将其应用扩展到透明触摸板、软机器人技术和其他需要大变形的领域。 /pp style="text-indent: 2em "对于高弹性的UV固化3D打印水凝胶来说,其可拉伸强度达1300%并且与基于高分辨率数字光处理的3D打印技术相兼容,从而能够制造具有复杂几何形状的水凝胶结构,并广泛应用于生物医学和柔性电子产品等领域。 /pp style="text-indent: 2em "然而,传统的制造技术主要依赖于模具成型和铸造成型,然而其有限的几何复杂性和相对较低的制造分辨率极大地限制了该应用的发展潜力。结合最新的3D打印技术,人们还尝试使用3D打印技术构建几何形状更为复杂的水凝胶结构,包括多孔支架,血管网络,半月板替代物等。尽管如此,目前这种3D打印水凝胶的几何复杂性,打印分辨率以及弹性均有所不足,这些不足极大地限制了这种技术在许多领域中的应用。 span style="text-indent: 2em " /span/pp style="text-indent: 2em "“我们已经开发出世界上最具拉伸性能的3D打印水凝胶样品。”来自SUTD科学与数学集团的助理教授Qi(Kevin)Ge说,他是该项目的共同领导人之一。 /pp style="text-indent: 2em "印刷的水凝胶样品可以拉伸高达1300%。同时,这些水凝胶与基于数字光处理的3D打印技术的相容性使我们能够制造分辨率高达7μm和复杂几何形状的水凝胶3D结构。 /pp style="text-indent: 2em "“这些可印刷的可拉伸水凝胶显示出优异的生物相容性,这使我们能够直接3D打印出生物结构和组织,这些水凝胶具有良好的光学清晰度,使3D打印隐形眼镜成为可能。更重要的是,这些可打印的水凝胶可以形成强大的界面结合商业3D打印弹性体,这使我们能够直接3D打印水凝胶-弹性体混合结构,如弹性印刷在弹性体基质上的柔性电子板和导电水凝胶电路。”Ge教授说。 /pp style="text-indent: 2em "总的来说,我们相信高可拉伸性能和可UV固化的水凝胶以及基于UV固化的3D打印技术将显著增强制造生物结构和组织,隐形眼镜,柔性电子设备和许多其他应用的能力。/p
  • 祺跃科技发布祺跃科技拉伸台 MINI-MTS5000新品
    产品综合介绍: 产品功能介绍: 扫描电镜原位高温拉伸台:为国家重大科研仪器设备研制专项《针对若干国家战略需求材料使役条件下性能与显微结构间关系原位研究系统》的科技成果转化产品,其特征是将宏观材料力学实验置于具有纳米分辨率的扫描电子显微镜内,实现了宏观力学性能与纳米层次结构分析的一体化。产品的性能指标达到国际一线品牌的水平。 1.1 解决了小尺度有限空间内力学加载机械单元的结构稳定性和刚度设计,实现了高稳定性加载、高精度测量 1.2 通过对称加载和高精度实时反馈控制, 解决了高倍数放大成像过程中样品受力、受热漂移问题,实现了加载加热条件下原位、实时跟踪和高分辨成像; 1.3 可与当前主流扫描电镜集成,突破了结构兼容、电磁兼容和真空兼容的限制,达到高分辨率成像、高精度控制、长时间稳定运行。该仪器也可以兼容匹配各类光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)等材料微观分析仪器; 1.4 空间结构布局合理、能够同时实现二次电子、EBSD高质量成像; 1.5 实现了高速数据采集与存储,显微图像和温度、力、位移等物理信号同步检测; 品牌介绍 浙江祺跃科技有限公司成立于2019年3月,坐落在杭州市桐庐县经济开发区富春江科技城,是浙江省科创新材料研究院孵化的高科技企业,主要从事基于扫描电子显微镜(兼容X-射线衍射仪、原子力显微镜和光学显微镜)的原位分析测试精密仪器的设计研发、生产销售、以及材料检测与分析服务等。 通过张泽院士主持的“国家重大科研仪器设备研制专项(11372901)”科技成果转化,公司已经开发出了在能够在扫描电子显微镜(SEM)中实现原位拉伸、加热、蠕变、疲劳、高温力学性能测试的高端科学仪器。 公司的产品目前已经在国内外高校研究所销售使用,如:清华大学、北京大学、浙江大学、中国科学院金属研究所、南京大学、南京理工大学、北京科技大学,北京航空材料研究院、中国石油大学等。 公司由院士领衔,研发人员大部分具有博士学位和高级职称,技术力量雄厚、创新能力强,专注于先进材料结构/性能关系研究的高端分析测试设备研发,加快新材料研发进程,推动我国新材料产业的发展。 产品的优势与特点 加载台: 同轴双向对称加载:观察区保持在SEM视场中心; 多级减速结构,扭矩输出平稳:高精度高稳定性测试、高质量成像; 线性加载:测试精度高,测试误差小; 传动自锁:随时起停,实时原位研究; 高强度部件:承载能力强; 结构紧凑:结构兼容性强、便于携带、易于安装。 控制器: 模块化功能单元设计; 高精度线性放大、24位AD转换模块; 数字化高速位移采集接口; 数字化驱动器,电磁兼容性强; 高效隔离加热电源,输出纹波小; 驱动双闭环反馈,响应灵敏; 全自动散热系统。 软件功能: 界面简洁,功能丰富; 数据高速存储,实时显示; 位移、力PID闭环控制。 产品应用领域 应用研究内容:显微结构、相变行为、取向变化、裂纹萌生与扩展、材料疲劳机制、断裂机制、热-力耦合行为、微结构或构件力学性能、高温蠕变、疲劳、高温氧化腐蚀、固溶时效、等… … 服务领域:航空航天、国防、汽车制造、石油化工、钢铁冶金、有色金属、船舶制造、生物医学、微型传感器、大型装备制造、微机电系统、高分子复合材料、绿色新能源产业等领域。创新点:可以根据客户扫描电镜样品室大小进行加工设计相应的原位高温微型拉伸台,周期短。可以设计不同载荷(10N,50N,100N,200N,500N,1000N,2000N,3000N, 5000N)和加热温度(0~1200℃),同时可兼容匹配光学显微镜、X射线衍射仪和原子力显微镜的原位微型高温拉伸台。适应于TESCAN、ZEISS,FEI ,KYKY,HITACHI、JEOL等各种型号电镜。产品质量一流,配件齐全,性价比高,服务能力强,响应速度快。祺跃科技拉伸台 MINI-MTS5000
  • 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。
  • 面团拉伸仪的应用操作
    面团拉伸仪的应用操作 无论是面包、披萨还是饼干,面团的质地和拉伸程度都是关键。在传统的制作过程中,拉伸面团通常需要耗费大量时间和体力,而且难以控制。然而,面团拉伸仪 的出现彻底改变了这个局面。传统方式下,拉伸面团需要反复折叠、揉搓和推拉,耗费大量时间和精力。而面团拉伸仪通过内置的电机和**的控制系统,可以在短时间内完成拉伸,大大节省制作时间。不仅如此,面团拉伸仪还能够保持面团的温度和湿度,确保面团不会过度发酵或变干,从而保证产品的口感和质量。面团的组织结构和质地对烘焙产品起着至关重要的作用。面团拉伸仪可以根据不同的产品需求进行调整,使得面团的拉伸程度和薄厚度完全符合要求。无论是想制作厚薄均匀的面包片,还是薄脆香酥的饼干,面团拉伸仪都能够满足不同的需求,并保证产品的质量和口感。除了拉伸面团外,它还可以用于调整面团的松紧度和平整度,使得面团更加均匀和易于操作。比如,面团拉伸仪可以使得面包的受力均匀分布,避免出现凹凸不平的现象;它还可以调整面团的延展性,使得面包在烘烤过程中膨胀更为均匀。这些功能的存在使得面团制作变得更加简便和高效。
  • 基于Pμ SL技术的微米级可拉伸电子一体化制造
    柔性可拉伸电子器件具有可弯曲、可拉伸和可扭曲的优异力学特性,其在生物医学工程、机器人技术、人机界面等各个领域的应用重要性日益凸显。常见制备方法一方面是开发本征可拉伸的导电材料,例如掺杂导电纳米材料的软弹性体、导电聚合物和水凝胶等。但是,这些新型材料通常电导率较低、机电稳定性能较差和易对实际应用中的电信号造成干扰。另一方面则是通过构建如平面蛇形等几何结构来提升传统导电材料(包括金属等)在力学服役下的最大可拉伸应变。虽然以上两种(结合)方法都已有大量报道,然而大部分的可拉伸电子受限于加工方式的难度,制备的结构大多集中在二维平面尺度,限制了可拉伸电子在三维方向的应用扩展。近日,香港城市大学机械工程学系陆洋,南方科技大学葛锜与西安电子科技大学高立波等合作报道了一种相对便捷、灵活和可批量制造的可拉伸微电子的高精度制作方法。通过利用摩方精密开发的基于面投影微立体光刻(PμSL)的3D打印技术(nanoArch P130, S140, BMF Precision, Shenzhen, China),实现了一种通用的微加工工艺,可以以2μm的高分辨率获得以前无法实现的复杂3D几何形状。后续结合磁控溅射工艺,可制备3D导电结构,该结构具有出色的可拉伸性(~130%)、贴合性、稳定的导电性(在100%拉伸应变下电阻变化小于5%),以及循环载荷下的稳定性。与2D结构相比,3D微结构具有紧凑的几何形状,并且其可以在平面外自由变形的特点使适应更大的拉伸应变成为可能。图1. 基于面投影微立体光刻(PμSL)3D打印的可拉伸微电子的制作过程:3D几何设计、PμSL 3D打印、磁控溅射导电金属薄膜、组装和应用此外,利用基于PμSL的3D打印技术可以制作高度复杂几何结构的优势,该方法可实现集成电路的一体化制造。例如,研究者们制造了由三维可拉伸微结构连接的复杂三维电容式压力传感器阵列。凭借其结构设计高通量性、加工方式便利性和器件制造一体化性,该研究成果在集成3D可拉伸电子系统上显示出巨大的应用潜力。图2. 三维可拉伸导电微结构的力学和电学鲁棒性测试:拉伸、弯曲、循环和面外压缩加载下的电阻变化图3. 3D打印三维可拉伸电子网络结构表征和变形能力测试图4. 三维可拉伸电容式压力传感器阵列示意图、细观实物图和性能测试结果该项研究成果获得深圳市科创委基础研究项目支持,以“Three-Dimensional Stretchable Microelectronics by Projection Micro Stereolithography (PμSL)”为题发表于新一期国际知名期刊《ACSApplied Materials & Interfaces》(香港城市大学王月皎博士生为第一作者)。文章链接:https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c20162
  • 基于Pμ SL技术的微米级可拉伸电子一体化制造
    柔性可拉伸电子器件具有可弯曲、可拉伸和可扭曲的优异力学特性,其在生物医学工程、机器人技术、人机界面等各个领域的应用重要性日益凸显。常见制备方法一方面是开发本征可拉伸的导电材料,例如掺杂导电纳米材料的软弹性体、导电聚合物和水凝胶等。但是,这些新型材料通常电导率较低、机电稳定性能较差和易对实际应用中的电信号造成干扰。另一方面则是通过构建如平面蛇形等几何结构来提升传统导电材料(包括金属等)在力学服役下的最大可拉伸应变。虽然以上两种(结合)方法都已有大量报道,然而大部分的可拉伸电子受限于加工方式的难度,制备的结构大多集中在二维平面尺度,限制了可拉伸电子在三维方向的应用扩展。近日,香港城市大学机械工程学系陆洋,南方科技大学葛锜与西安电子科技大学高立波等合作报道了一种相对便捷、灵活和可批量制造的可拉伸微电子的高精度制作方法。通过利用摩方精密开发的基于面投影微立体光刻(PμSL)的3D打印技术(nanoArch P130, S140, BMF Precision, Shenzhen, China),实现了一种通用的微加工工艺,可以以2μm的高分辨率获得以前无法实现的复杂3D几何形状。后续结合磁控溅射工艺,可制备3D导电结构,该结构具有出色的可拉伸性(~130%)、贴合性、稳定的导电性(在100%拉伸应变下电阻变化小于5%),以及循环载荷下的稳定性。与2D结构相比,3D微结构具有紧凑的几何形状,并且其可以在平面外自由变形的特点使适应更大的拉伸应变成为可能。图1. 基于面投影微立体光刻(PμSL)3D打印的可拉伸微电子的制作过程:3D几何设计、PμSL 3D打印、磁控溅射导电金属薄膜、组装和应用此外,利用基于PμSL的3D打印技术可以制作高度复杂几何结构的优势,该方法可实现集成电路的一体化制造。例如,研究者们制造了由三维可拉伸微结构连接的复杂三维电容式压力传感器阵列。凭借其结构设计高通量性、加工方式便利性和器件制造一体化性,该研究成果在集成3D可拉伸电子系统上显示出巨大的应用潜力。图2. 三维可拉伸导电微结构的力学和电学鲁棒性测试:拉伸、弯曲、循环和面外压缩加载下的电阻变化图3. 3D打印三维可拉伸电子网络结构表征和变形能力测试图4. 三维可拉伸电容式压力传感器阵列示意图、细观实物图和性能测试结果该项研究成果获得深圳市科创委基础研究项目支持,以“Three-Dimensional Stretchable Microelectronics by Projection Micro Stereolithography (PμSL)”为题发表于新一期国际知名期刊《ACSApplied Materials & Interfaces》(香港城市大学王月皎博士生为第一作者)。文章链接:https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c20162官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 英斯特朗发布新品:对剖嵌入式拉伸夹具
    英斯特朗,全球领先的材料和构件物性测试试验机制造商,发布了最新的对剖嵌入式拉伸夹具用于满足大批量测试台肩和圆柱头试样,这一方案很好地解决了传统测试工装在测试同类产品时过度磨损和破裂损坏的情况。在各种金属和合金产品测试中非常高效。 这款新型对剖嵌入式拉伸夹具符合ASTM E8,A370, A48,和GOST 1497 (第三类试样标准)并且能提升使得操作者的操作能力以满足ASTM E1012和Nadcap AC7101标准,其自动定位插入能确保标准试样支撑和加载一致性。 设计紧凑,方便装配的这一款对剖嵌入式拉伸夹具:减少了断裂时试样碎片的弹出风险,确保操作人员的安全性,并提供了最节约化试样夹持空间和最大化了夹具间分开的距离,更方便使用引伸计。
  • 150万!清华大学材料特征微区原位拉伸形貌分析仪购置项目
    项目编号:BIECC-22ZB0952/清设招第2022433号项目名称:清华大学材料特征微区原位拉伸形貌分析仪购置项目预算金额:150.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):150.0000000 万元(人民币)采购需求:用于对各类材料在施加力情况下分析其显微形态学变化,微区拉伸、压缩下材料各个位置状态变化,从而了解材料在不同载荷的失效情况。对于材料服役条件下的性能可以进行深入了解分析。进而为材料设计工艺改进,新产品研发具有很大帮助。具体要求详见第四章。包号名 称数量01材料特征微区原位拉伸形貌分析仪1套合同履行期限:合同签订后270日内交货本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 宁波材料所李润伟团队在超稳定可拉伸电极方面取得重要进展
    在智能可穿戴电子领域,稳定耐用的柔性可拉伸导体仍然是一个巨大的挑战。尤其是在人体表皮生理信号的收集过程中,稳定的可拉伸电极可以实现长时间精准的信号收集。目前无论是表面结构设计型、导电材料复合型还是本真可拉伸型电极,均难以实现在动态变形下稳定的电性能。所以,制备具有高稳定电性能的电极仍然是一个极大的挑战。近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在李润伟研究员的带领下,受到人工渔网启发,模仿“水膜-鱼网”结构设计了具有柔性自适应导电界面的超稳定可拉伸电极,提出利用静电纺丝法构建液态金属聚氨酯(TPU)二维“仿水膜-鱼网”结构薄膜,实现了极低初始方阻(52mΩ sq-1),解决了弹性电极中导电率和拉伸率不可兼容、循环变形下电性能不稳定的问题,应变下通过网孔束缚液态金属对外扩展和液态金属在网孔内自适应流动,实现低电阻高稳定可拉伸电极,该电极的动态自适应导电网络使其具备极强的动态循环稳定性,经过33万次100%拉伸应变循环,电阻仅变化5%,同时电极面对冷热、酸碱、浸水等服役环境变化,依旧表现出稳定的电性能。该电极可应用于全天候人体表皮生理信号监测、智能人机交互界面及人体热疗等方面,有望助力基于万物互联的可穿戴健康监护系统及电子皮肤人机交互界面的持续发展。该工作以题为“Ultra-robust stretchable electrode for e-skin: In situ assembly using a nanofiber scaffold and liquid metal to mimic water-to-net interaction”的论文发表在InfoMat上(DOI:10.1002/inf2.12302),并被选为封面文章(如图1)。图1 液态金属基超稳定可拉伸电极及应用InfoMat封面该团队通过TPU静电纺丝与液态金属微纳颗粒静电喷涂的原位复合,以及随后进行的机械激活,制备出了仿“水膜-渔网”的可拉伸电极。该电极的超稳定电性能,主要得益于其仿“水膜-渔网”结构,也可称之为液态金属动态自适应网络,由于液态金属薄膜与聚氨酯纺丝网的交互作用,在小应变下(<100%的应变),SEM原位观察到液态金属可以实现自适应流动,卸去局部应力,保持导电薄膜连续;在大应变下(300%-500%的应变),尽管液态金属薄膜会破裂,但聚氨酯纺丝网会阻碍其断裂,并使其包裹在纤维丝上,保持整体导电网络的稳定性(图2a)。作者还透彻分析了液态金属微米纳米球如何通过尺寸效应和微观捆绑结构实现与纳米纤维丝网络的复合。图2 超稳定电极机理及应用同时,通过局部激活和激光切割,可以将聚氨酯液态金属复合材料制备成多层多功能人机交互系统。上层电容传感阵列连接在集成电路和蓝牙模块上,能够实现无线信号传输,在拉伸和弯曲状态下均可以对计算机输入无线指令,可应用在智能可穿戴游戏控制等方面。下层蛇形加热器展现出良好的电热稳定性,可以实现45℃-90℃稳定加热,并展现出优异的加热循环性能,可用于人体加热治疗。局部激活的电路对机械破坏展现出很好的抵抗性,该电极可以实现即时导电通路重建,使电极在破坏、拉伸状态下依然能够正常工作(图2b)。该电极展在100%应变拉伸循环试验中,在第一次拉伸电阻发生了轻微升高,后续的33万次循环中,其电阻仅上升了5%,该特性要远远优于其他已报道的可拉伸电极(图2c)。该电极可以实现人体表皮全天候心电信号检测。首先,通过体外细胞实验证明该电极具有良好的生物相容性和极低毒性,可以用在人体表皮进行心电监测,其展现出与商用凝胶电极类似的阻抗性能。其次,该工作根据人的活动场景,为电极设计了静态、运动、水冲三个工作场景,超稳定电极展现出优异的心电信号收集能力,信噪比达到0.43,尤其是在水冲环境中,该电极依然能够收集到稳定、清晰的心电信号,可用于全天候心电诊断(图3)。图3 超稳定电极的生物相容性探究及其在全天候心电监测方面的应用综上所述,该工作设计并实现了超耐用可拉伸电极,基于液态金属和聚氨酯纺丝网络构成的自适应导电网络,实现了在机械变形、长时间氧化、循环浸没、加热、酸碱浸泡等各种环境刺激下的稳定电性能,尤其实现了33万次拉伸循环下极小的电阻变化。该电极可以应用在全天候心电监测、智能人机交互系统等方面,在长时间体表电子皮肤、体内生物相容性器件等方面展现出很大的潜力。该工作由曹晋玮、梁飞、李华阳等在李润伟研究员与宁波诺丁汉大学朱光教授的共同指导下完成,并得到国家自然科学基金(51525103、51701231、51931011),宁波市3315人才计划,宁波科技创新2025项目(2018B10057),浙江省自然基金(LR19F010001),浙江省杰出青年科学基金(2016YFA0202703)中国科学院王宽诚教育基金(GJTD-2020-11)的支持。
  • 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)
  • 剥离强度测试仪能否兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度
    随着工业领域的快速发展,材料性能的检测变得越来越重要。剥离强度测试仪作为一款专业设备,被广泛应用于胶粘剂、胶粘带等相关产品的剥离、拉断等性能测试。然而,当面对无纺布胶带这一特殊材料时,我们不禁要问:剥离强度测试仪能否兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度呢?一、剥离强度测试仪的基本原理与功能剥离强度测试仪是一种电子剥离试验机,通过模拟实际使用过程中的剥离过程,对材料的剥离强度进行精确测量。其基本原理是通过施加一定的力量,使试样在特定条件下发生剥离,从而测得剥离力的大小。剥离强度测试仪具有高精度、高稳定性等特点,能够准确反映材料的剥离性能。二、无纺布胶带的特性与拉伸强度测试需求无纺布胶带作为一种新型材料,具有优异的柔韧性和粘附性,广泛应用于包装、固定、保护等领域。无纺布胶带的拉伸强度是衡量其质量和耐用性的重要指标。在实际应用中,无纺布胶带需要承受各种外力作用,因此其拉伸强度的大小直接影响着其使用效果和安全性。三、剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面的应用虽然剥离强度测试仪主要用于测试材料的剥离性能,但在实际应用中,我们发现它同样可以用于测试无纺布胶带的拉伸强度。这是因为无纺布胶带的拉伸过程可以看作是一种特殊的剥离过程,即胶带纤维在拉伸方向上的剥离。因此,通过调整剥离强度测试仪的测试参数和条件,我们可以实现对无纺布胶带拉伸强度的测量。在测试过程中,我们需要注意以下几点:首先,选择合适的试样尺寸和形状,以确保测试结果的准确性和可靠性;其次,根据无纺布胶带的特性,设定合适的剥离速度和剥离角度;最后,对测试数据进行处理和分析,以得出无纺布胶带的拉伸强度值。四、剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面的优势与局限性剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面具有操作简便、测量精度高等优势。通过该设备,我们可以快速获得无纺布胶带的拉伸强度数据,为产品设计和质量控制提供有力支持。然而,剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面也存在一定的局限性。由于剥离强度测试仪主要用于测试剥离性能,因此在测试拉伸强度时可能无法完全模拟实际使用过程中的复杂条件。此外,不同品牌和型号的剥离强度测试仪在测试原理和性能上可能存在差异,这也可能对测试结果产生一定影响。五、结论与建议综上所述,剥离强度测试仪在一定程度上可以兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度。然而,在实际应用中,我们还需要根据具体需求和条件进行选择和调整。为了确保测试结果的准确性和可靠性,我们建议采取以下措施:首先,选择合适的剥离强度测试仪品牌和型号,以确保其性能和精度符合测试要求;其次,根据无纺布胶带的特性,设定合适的测试参数和条件;最后,对测试数据进行综合分析和评估,以得出全面准确的结论。
  • 使用电子拉力试验机检测薄膜拉伸性能时如何避免夹具对测试结果的影响
    一、引言  在材料科学领域中,薄膜材料的拉伸性能检测是一项至关重要的工作。通过准确的拉伸性能测试,我们可以了解材料的强度、延展性等关键参数,为材料的开发、优化和应用提供有力支持。电子拉力试验机作为一种先进的力学测试设备,广泛应用于薄膜拉伸性能的测试。然而,在测试过程中,夹具对测试结果的影响往往被忽视,这可能导致测试结果的失真。因此,本文将探讨如何在使用电子拉力试验机检测薄膜拉伸性能时避免夹具对测试结果的影响。  二、夹具对测试结果的影响分析  1. 夹具夹持力不均匀  在薄膜拉伸性能测试中,夹具的夹持力需要均匀分布,以确保薄膜在拉伸过程中受力均匀。然而,由于夹具设计、制造和安装等方面的原因,夹持力往往难以做到完全均匀。这会导致薄膜在拉伸过程中受力不均,从而产生局部应力集中或拉伸变形,进而影响测试结果的准确性。  2. 夹具材料的影响  夹具的材料也是影响测试结果的一个重要因素。如果夹具材料与薄膜材料之间存在较大的摩擦系数或粘附力,那么在拉伸过程中,夹具可能会对薄膜产生额外的阻力或拉力,从而影响测试结果的准确性。此外,夹具材料的硬度、弹性模量等物理性能也可能对测试结果产生影响。  3. 夹具形状和尺寸的影响  夹具的形状和尺寸也是影响测试结果的重要因素。如果夹具的形状和尺寸与薄膜不匹配,那么在拉伸过程中,夹具可能会对薄膜产生不均匀的应力分布,导致测试结果的失真。此外,夹具的开口宽度、夹持长度等参数也可能对测试结果产生影响。  三、避免夹具对测试结果影响的措施  1. 选择合适的夹具  在进行薄膜拉伸性能测试时,应根据薄膜的材料、厚度、宽度等参数选择合适的夹具。夹具的夹持力应均匀分布,且夹具材料应与薄膜材料相匹配,以减少夹具对测试结果的影响。同时,夹具的形状和尺寸也应与薄膜相匹配,以确保测试结果的准确性。  2. 夹具的校准和调试  在使用电子拉力试验机进行薄膜拉伸性能测试前,应对夹具进行校准和调试。通过校准,可以确保夹具的夹持力、形状和尺寸等参数符合测试要求。通过调试,可以消除夹具与薄膜之间的摩擦力和粘附力等干扰因素,确保测试结果的准确性。  3. 优化测试方法  在测试过程中,可以采用一些优化方法来减小夹具对测试结果的影响。例如,可以采用多次测试取平均值的方法来提高测试结果的准确性 可以在夹具与薄膜之间加入润滑剂来减小摩擦力和粘附力 可以采用非接触式夹具来避免夹具对薄膜的直接接触等。  四、结论  在使用电子拉力试验机检测薄膜拉伸性能时,夹具对测试结果的影响是不可忽视的。为了避免夹具对测试结果的影响,我们需要选择合适的夹具、对夹具进行校准和调试、优化测试方法等措施。通过这些措施的实施,我们可以提高测试结果的准确性和稳定性,为薄膜材料的开发、优化和应用提供有力支持。
  • 《Research》:基于Pμ SL 3D打印的超拉伸抗冻导电水凝胶用于柔性传感及脑电信号的采集
    近年来,柔性电子在可穿戴设备、电子皮肤等众多应用中扮演着越来越重要的角色,以水凝胶为基质设计的柔性电子由于其良好的导电性、柔性以及生物相容性等特点受到广泛的关注,在柔性传感器、柔性能源器件及人机接口等方面表现出广阔的应用前景。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和定制设计的结构,为以水凝胶基质设计的柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。结合3D打印技术,并对水凝胶进行诸如超抗冻、超拉伸、导电等性能设计,在一定程度上拓宽了水凝胶的功能和应用范围。近日,湖南大学王兆龙助理教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士等人合作,该团队基于摩方精密(BMF)超高精度光固化3D打印机nanoArch S/P140,开发了一种能够耐受-115℃极高导电能力的水凝胶体系,实现了极低温条件下的可穿戴设备运动信号检测及脑电信号高精度采集。文章以“3D Printed Ultrastretchable, Hyper-Antifreezing Conductive Hydrogelfor Sensitive Motion and Electrophysiological Signal Monitoring”为题发表在Research(Volume 2020 |Article ID 1426078)上。其中,王兆龙助理教授及硕士研究生陈雷为共同一作。基于面投影微立体光刻技术制造水凝胶结构,首先,作者通过计算机辅助设计(CAD)软件生成的3D模型按照特定层厚切片为一系列平行的二维数字图像,然后,这些切出来的2D图案被传输到DMD芯片上,DMD芯片通过2D图案的形状调节其上照射的紫外光(LED,405nm)。具有相应定义的2D图案的成形紫外光通过一个缩小透镜,该透镜将2D图像投影到具有缩小特征尺寸的水凝胶前体溶液上。图案化的紫外光照射将会使水凝胶前体溶液在相应区域发生局部聚合反应并成型附着在打印平台上。再控制降低打印平台,紫外光投影照射继续打印下一层。这个过程反复进行,直到整个水凝胶结构被制造出来(图1)。研究者引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,将不溶于水的TPO-L均匀分散在水中,提高光引发剂引发效率,结合光固化3D打印nanoArchS/P140设备的离型膜的快速离型,大大提高水凝胶的光固化速度;利用纳米羟基磷灰石与水凝胶高分子链之间形成强烈的物理作用,从而提高3D打印水凝胶的拉伸性(2500%),并进一步提高其机械强度;三元醇和高浓度离子盐的协同作用赋予了水凝胶极佳的导电性和抗冻性(-115℃左右),3D打印水凝胶在极低温情况下仍然能够完成拉伸、弯曲和扭转的动作,并具有一定的低温导电性(图2)。图1 基于面投影微立体光刻技术的水凝胶加工过程图2 水凝胶的力学、电学和抗冻性能设计优异的机械性能和良好的导电性能使其3D打印水凝胶能够作为应变传感器用于识别包括手指弯曲、发声及吞咽等人体运动信号(图3);水凝胶还可作为柔性电极检测和采集诸如人睁、闭眼时的脑/眼电信号(EEG/ EOG),当志愿者在闭上眼睛并放松时,脑电信号显示出明显的α波(8~13Hz),当志愿者睁开眼睛并积极思考时,脑电α波即刻消失并逐渐向β波(14~30Hz)方向移动。与当前最精确的传统脑电信号采集装置对比实验表明,新体系水凝胶可以准确采集大脑中的脑电信号,反映大脑活动的整体信息,显示出在人机交互,特别是低温领域的脑机接口等方面的应用潜力(图4)。图3 柔性应变传感器应用图4 水凝胶柔性电极脑机接口应用总而言之,本研究基于面投影微立体光刻技术,引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,利用纳米羟基磷灰石提高拉伸性,并结合高浓度的离子盐和三元醇作为导电介质和抗冻剂,使得所开发的水凝胶体系具有优异机械、导电和抗冻性能,并且可作为柔性应变传感器实现对人体运动和微弱信号的实时监控,同时可进一步用作脑机接口,准确采集大脑中的脑电信号,包括α、β波以反映大脑活动的整体信息。本文提出的水凝胶在电子皮肤、人机交互甚至极低温情况下的可穿戴设备中具有良好的应用前景。未来,微尺度3D打印技术的加入使得复杂3D结构多功能柔性电子和复杂脑机接口的快速制造成为可能。原文链接:https://spj.sciencemag.org/journals/research/2020/1426078/
  • 成果:可拉伸离子二极管
    p  随着对软性和柔性器件需求的稳步增长,凝胶材料演示的离子应用受到了人们的关注。本文介绍了由聚电解质水凝胶制成的可拉伸可穿戴式离子二极管(SIDs)。采用甲基丙烯酸酯化多糖对聚电解质水凝胶进行了机械改性,同时保留了聚(磺丙基丙烯酸酯)钾盐(PSPA)和聚([丙烯酰胺丙基]氯化三甲铵(PDMAPAA‐Q)的离子选择性,形成了离子共聚物。然后将聚电解质共聚物水凝胶组成的小岛屿发展中国家在VHB基板上制作成可拉伸的透明绝缘层,用激光刻蚀而成。sid在水凝胶与弹性体基体之间的良好粘附作用下,在拉伸超过3倍的范围内表现出整流行为,并在数百个周期内保持整流状态。可穿戴式离子电路在手指运动过程中对离子电流进行整流,并在正向偏压下点亮LED灯,从而实现SID的操作可视化。/pp原文链接:/ppa href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201806909" target="_blank"A Stretchable Ionic Diode from Copolyelectrolyte Hydrogels with Methacrylated Polysaccharides/a/pp style="line-height: 16px "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a title="10.1002@adfm.201806909.pdf" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href="https://img1.17img.cn/17img/files/201812/attachment/bbee6195-d2c0-439f-81d4-023f7d38927d.pdf"10.1002@adfm.201806909.pdf/a/pp/p
  • 电子式拉伸仪——高效、精确、便捷的食品加工利器
    在食品加工工业中,精确的面团处理工具是确保产品质量和生产效率的关键之一。电子式拉伸仪是一款广受欢迎的设备,它采用了先进的技术和功能,为食品生产带来了许多优势和特点。1. 平稳、安静的运行电子式拉伸仪采用步进电机驱动,这意味着它在运行过程中表现出极高的平稳性和安静性。这对于食品加工中需要精确控制的任务非常关键,确保了每次测试都能获得可靠的数据。同时,步进电机还提供了更精准的速度控制,确保了测试的准确性。2. 发酵效果更好在食品加工中,面团的发酵是一个关键步骤,它直接影响着最终产品的质量和口感。电子式拉伸仪的发酵箱采用了优质的保温材料,这有助于保持恒定的温度和湿度条件,从而改善了发酵效果。这意味着食品生产者可以更容易地控制和优化面团的发酵过程,以获得所需的产品特性。3. 彩色触摸控制屏电子式拉伸仪配备了一块3.5寸的彩色触摸控制屏,使操作更加直观和方便。通过触摸屏,用户可以实时监测发酵箱的温度,确保其始终处于理想的工作范围内。这种实时监测功能对于及时采取措施以调整发酵条件非常重要,以满足不同食品制备过程的需求。4. 计时功能电子式拉伸仪的触摸屏还具有计时功能,这对于控制发酵时间至关重要。用户可以轻松地设置计时器,当时间到达时,触摸屏会发出蜂鸣声提醒,帮助操作人员及时采取下一步操作。这有助于确保面团处理过程按照计划进行,不会过度或不足。总的来说,电子式拉伸仪是一款功能强大的食品加工设备,它的平稳运行、发酵效果改善、直观的触摸控制和计时功能等特点使其成为食品生产中不可或缺的利器。无论是在大规模生产还是在新产品开发中,这种设备都能够提高效率、确保质量,并帮助食品生产者满足不断变化的市场需求。电子式拉伸仪,让食品加工变得更加高效、精确和便捷。
  • 拉伸试验 GB/T 228.1 新旧标准差异分析
    拉伸试验是金属材料力学性能试验中最基本、最重要、应用最广泛的试验之一。金属材料室温拉伸试验方法的新版国家标准GB/T 228.1-2021于2022年7月1日正式实施,已使用十余年的原版本GB/T 228.1-2010即作废。8月16日,上海材料研究所检测中心力学室技术主管、高级工程师黄旭东将于第二届试验机与试验技术网络研讨会期间分享报告,通过对拉伸试验新版国家标准进行技术性解读,对比新旧标准差异,让与会人员能更好地了解和适应新标准带来的变化。关于第二届试验机与试验技术网络研讨会为帮助业内人士了解试验技术发展现状、掌握前沿动态、学习相关应用知识,仪器信息网携手中国仪器仪表行业协会试验仪器分会于2023年8月16日组织召开第二届“试验机与试验技术”网络研讨会,搭建产、学、研、用沟通平台,邀请领域内科研与应用专家围绕试验机行业发展、试验技术研究、试验技术应用等分享报告,欢迎大家参会交流。会议详情链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/testingmachine2023
  • 关于举办“金属材料拉伸试验方法培训班”的通知
    GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》国家标准已由国家标准化管理委员会正式发布,并于2011.12.1实施。新标准对于试验速率的控制、试验结果的数值修约等要求作了较大修改,增加了拉伸试验测量不确定度的评定、计算机控制拉伸试验机使用建议、考虑试验机刚度后估算的横梁位移速率等内容。为确保各材料实验室有效实施新的拉伸试验方法标准、出具准确可靠的检测结果,长春中机检测培训中心将于2013年6月举办&ldquo 金属材料拉伸试验方法培训班&rdquo 。具体安排如下:1、培训时间、地点培训时间:2013年6月19日-22日,培训地点:长春市2、主办单位主办单位长春中机检测培训中心,协办单位国家试验机质量监督检验中心。长春中机检测培训中心是通过全国分析检测人员能力培训委员会(NTC)资质认定的培训机构,培训师资由全国分析检测人员培训委员会(NTC)培训大纲编写组专家、多项试验机国家标准主要起草人等教授、高级工程师组成。3、培训内容1)试验机结构原理及维护校准 金属材料拉伸试验相关试验设备及装置(电子万能试验机、液压万能试验机、电液伺服万能试验机等)的基本结构、维护保养、日常检查方法、检测/校准项目及相关要求。2) 试验机操作技术 电子万能试验机、液压万能试验机、电液伺服试验机及引伸计、高温炉和环境箱的操作技术和使用注意事项。3)金属材料拉伸试验技术基础 金属材料拉伸试验的分类、特点,拉伸试验技术的相关术语。4)标准方法与应用 金属材料室温拉伸(GB/T228.1-2010)标准最新变化、试验参数设置、试验方法、试验机和引伸计的使用,结果不确定度评定和数据处理方法。高温拉伸(GB/T4338-2006)、弹性模量和泊松比(GB/T22315-2008)、薄板塑性应变比(GB/T5027-1999)、拉伸应变硬化指数 (GB/T5027-1999) 标准试验方法,试验要求及试验技术。5)实操指导 在长春中机检测培训中心力学实验室按照GB/T228.1-2010新标准的要求进行现场演示试验和实操指导。4、培训证书本培训班考核合格者将由全国分析检测人员能力培训委员会(NTC)发放相应技术的《分析检测人员技术能力证书》。全国分析检测人员能力培训委员会是由科技部、国家认监委等部门共同推动下于2008年成立的,负责对全国分析检测人员技术能力的培训管理与考核工作。该能力证书可作为实验室认可、实验室资质认定以及其他各种认证认可中检测人员的技术能力证明。5、培训班联系方式联系电话:0431-87963561、85154488 传真:0431-87963560邮箱:sactc122@163.com联系人:李金明 朱庆坤
  • 126万!上海交通大学拉伸流变仪采购项目
    项目编号:0773-2241SHHW0182/02/校内编号:招设2022A00256项目名称:上海交通大学拉伸流变仪预算金额:126.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):126.0000000 万元(人民币)采购需求:设备名称: 拉伸流变仪数量:1套简要技术参数:1.最小应力(取决于力传感器范围)≤ 15 Pa ;其余详见“第八章货物需求一览表及技术规格”。设备用途: 拉伸流变仪通过有效测定材料流变性能和数据,获取材料的流变参量,进行流变分析。通过一定的温度加热塑胶粒等材料,在一定的拉伸作用下,得出材料粘度与速率,应变与应力关系,分析材料应变硬化行为,得出特定分子的拉伸粘度依应变速率而变化的规律。指导材料的配方和应用开发。交货期:收到信用证后6个月内;交付地点:上海交通大学用户指定地点;合同履行期限:收到信用证后6个月内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 赛默飞世尔为拉伸流变仪扩充测量选件
    ——现可使用法向力测量法量化流体的拉伸性能  德国卡尔斯鲁厄市(2009年3月10日)— 服务科学,世界领先的赛默飞世尔科技近日宣布已扩充其Thermo Scientific HAAKE CaBER拉伸流变仪的测量选件。作为流变学领域的先锋,该公司提供的唯一一款用于商业用途的拉伸流变仪,可使用法向力测量法将流体的拉伸性能加以量化。这些选件是与卡尔斯鲁厄理工学院Manfred Wilhelm博士(教授)及其研究团队合作开发的。Rüdiger Brummer(拜尔斯道夫集团旗下公司,位于汉堡)为该项目提供了应用工程方面的支持。  拉伸流变仪操作简便,使用软件控制,其测量原理是将样品置于上下两块平板之间,高速上移上平板从而产生流体细丝。激光测微仪可用于测定细丝直径随时间变化而产生的收缩情况。物理效应(包括表面张力、弹性、粘度及传质等)决定了拉伸流,并可通过模型拟合分析加以量化。使用这种方法,可为流体充填性能、粘合剂固化、喷涂性能或打印油墨与墙体涂料的雾化等工艺流程开启重要的发展方向。该测量原理对可拉伸出圆柱形细丝的弹性样品十分适用,例如,化妆品乳液、染发剂、打印机油墨、食品或某些粘合剂等。  如今,拓展后的测量原理还可测量产生非圆柱体细丝的样品,并且基于一套灵敏度高、反应快的亚毫牛级的法向力测量法,集成在设备下部的测量模块中,并结合了现代数据记录技术。在上平板已开始上移的同时,测量作用在下平板上的法向力。通过这种方法,可获得有关流体细丝形成和拉伸性能的信息,而这些信息是使用经典HAAKE CaBER设备无法获得的。  “出于保护客户投资的考虑,我们正在销售的新仪器都附带了这项新测量选件” ,赛默飞世尔科技材料物性表征部副总裁兼总经理马库斯施莱尔(Markus Schreyer)表示,“同时我们确信,已有的HAAKE CaBER测试台也能通过扩展,添加这项测量原理。”  凭借全面的Thermo Scientific物料表征解决方案,赛默飞世尔科技公司成功为各行各业提供支持。其产品可分析并测量塑料、食品、化妆品、药品以及油墨、涂料以及石化产品的粘度、弹性、加工性能及受温度影响的力学变化等特性。欲获取更多信息,请访问:www.thermo.com/mc。  Thermo Scientific是服务科学,全球领先的赛默飞世尔公司旗下的子公司。Thermo Scientific 拉伸流变仪HAAKE CaBER关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技有限公司(Thermo Fisher Scientific Inc.)(纽约证交所代码:TMO)是全球科学服务领域的领导者,致力于帮助客户使世界变得更健康、更清洁、更安全。公司年度营收达到105亿美元,拥有员工34,000多人,为350,000多家客户提供服务。这些客户包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、研究院和政府机构以及环境与工业过程控制装备制造商等。该公司借助于 Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 这两个主要品牌,帮助客户解决从常规测试到复杂的研发项目中所面临的各种分析方面的挑战。Thermo Scientific 能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室工作流程综合解决方案。Fisher Scientific 则提供了一系列用于卫生保健,科学研究,以及安全和教育领域的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案,为科研的飞速发展不断地改进工艺技术,并提升客户价值,帮助股东提高收益,为员工创造良好的发展空间。欲了解更多信息,请登陆:www.thermofisher.com(英文),www.thermo.com.cn(中文)。
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