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2025

6-11

多功能關(guān)節(jié)摩擦磨損試驗機(jī)：模擬復(fù)雜運(yùn)動環(huán)境下的關(guān)節(jié)磨損行為

在人工關(guān)節(jié)置換和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，準(zhǔn)確評估關(guān)節(jié)假體的磨損性能是保障植入物長期可靠性的關(guān)鍵。多功能關(guān)節(jié)摩擦磨損試驗機(jī)作為一種測試設(shè)備，能夠高度仿真人體關(guān)節(jié)在日?；顒又械膹?fù)雜運(yùn)動狀態(tài)和力學(xué)環(huán)境，為關(guān)節(jié)假體的研發(fā)、優(yōu)化和性能評估提供科學(xué)依據(jù)。人體關(guān)節(jié)在日?；顒又谐惺苤喾N形式的運(yùn)動，包括屈伸、旋轉(zhuǎn)、滾動和滑動等，同時伴隨著復(fù)雜的力學(xué)載荷變化。多功能關(guān)節(jié)摩擦磨損試驗機(jī)的特殊之處在于其能夠精確模擬這些復(fù)雜的運(yùn)動模式。通過運(yùn)動控制系統(tǒng)，它可以精確控制關(guān)節(jié)假體的運(yùn)動軌跡、速度、角度和加速度...

2025

6-9

水凝膠機(jī)械性能測試：壓縮、拉伸、斷裂、剝離！

生物醫(yī)用水凝膠作為現(xiàn)代生物醫(yī)用材料的重要類別之一，其在使用前必然要經(jīng)過嚴(yán)格的性能評估檢測。通常，水凝膠的性能檢驗內(nèi)容一般包含物理特性、化學(xué)特性、生物特性等。其中，作為材料的基本性質(zhì)之一，力學(xué)性能是水凝膠作為材料使用的一項重要指標(biāo)。本期，EFL將帶大家了解水凝膠力學(xué)性能相關(guān)測試方法（拉伸、壓縮等）的簡要原理及用途，讓非相關(guān)專業(yè)研究人員能更好地理解和應(yīng)用這些測試方法。01壓縮測試用于確定材料在施加斷裂載荷下的性能，通過使用壓盤或通用測試機(jī)上的專用工裝對試樣（一般為長方體或圓柱幾何...

2025

6-5

水凝膠綜述

1.水凝膠的基礎(chǔ)特性與調(diào)控機(jī)制定義與結(jié)構(gòu)：水凝膠是由親水性聚合物通過共價交聯(lián)形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠吸收并保持大量水分（5%-90%）。其核心性能由平衡含水量（EWC）、水狀態(tài)和交聯(lián)密度決定。EWC的計算公式為：EWC=溶脹凝膠總質(zhì)量/溶脹凝膠中水的質(zhì)量×100%自由水（可凍結(jié)）和結(jié)合水（與聚合物氫鍵結(jié)合）的比例通過差示掃描量熱法（DSC）分析，直接影響材料的滲透性和血栓形成風(fēng)險。生物相容性機(jī)制：水凝膠的高含水量（40%）使其表面接近生物組織的親水性，減少蛋白質(zhì)吸附和免疫排斥...

2025

6-4

CoCrFeNi高熵合金在準(zhǔn)靜態(tài)單軸拉伸條件下的載荷-位移及真實應(yīng)力-應(yīng)變特性

研究背景高熵合金性能優(yōu)異，但目前研究多基于單軸應(yīng)力狀態(tài)，無法準(zhǔn)確反映其在復(fù)雜應(yīng)力下的真實力學(xué)行為。CoCrFeNi高熵合金的雙軸力學(xué)性能研究幾乎是空白。因此，開展其準(zhǔn)靜態(tài)和動態(tài)雙軸拉伸試驗，對揭示其復(fù)雜應(yīng)力下的力學(xué)性能具有重要意義。西北工業(yè)大學(xué)團(tuán)隊發(fā)表文章，研究了高熵合金在動態(tài)和比例加載下的雙軸拉伸行為。研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)變率和應(yīng)力狀態(tài)對其力學(xué)性能有顯著影響研究人員準(zhǔn)靜態(tài)單軸試驗件設(shè)計依據(jù)國標(biāo)GB/T228.1-2021《金屬材料拉伸試驗第1部分:室溫試驗方法》，動態(tài)單軸試驗件設(shè)計依...

2025

5-29

清華先進(jìn)材料實驗室攻克鎳基單晶高溫合金蠕變碳化物跨尺度原位解析難題

研究背景鎳基高溫合金在各種環(huán)境下的性能表現(xiàn)與其微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，但傳統(tǒng)表征技術(shù)存在明顯局限。例如，單束掃描電子顯微鏡（SEM）難以兼顧高分辨率與大視場成像，導(dǎo)致無法全面統(tǒng)計納米級碳化物的分布特征。多束SEM雖提高了通量，卻無法同時獲取形貌與成分信息，從而限制了研究者對碳化物空間分布、界面行為及動態(tài)演化規(guī)律的深入理解。此外，傳統(tǒng)方法依賴人工標(biāo)注海量圖像數(shù)據(jù)，效率低下且難以精確量化Re元素對碳化物粗化的影響。為此，清華大學(xué)先進(jìn)材料實驗室開發(fā)了一種創(chuàng)新的單束高通量SEM技術(shù)，結(jié)合改...

2025

5-29

裂紋擴(kuò)展測試的實驗流程及注意事項

實驗流程1.試樣制備：-選擇合適的試樣類型，如緊湊拉伸試樣（CT）、單邊缺口彎曲試樣（SENB）等。-采用線切割加工初始缺口，寬度應(yīng)盡量小，一般≤0.1mm。-若采用高頻疲勞預(yù)裂，應(yīng)控制應(yīng)力強(qiáng)度因子范圍（ΔK）約為0.6KIC，頻率為10~50Hz。2.試驗設(shè)備準(zhǔn)備：-將試樣裝置在試驗機(jī)上，確保試樣受載對稱分布。-檢查試驗機(jī)的載荷校正情況，靜態(tài)下校正載荷誤差不超過示值的1%，動態(tài)下校正載荷誤差也需符合要求。-確保試驗機(jī)帶有準(zhǔn)確的計數(shù)裝置。3.試驗參數(shù)設(shè)置：-根據(jù)試樣和材料的性...

2025

5-29

有“生命”的材料——自愈合水凝膠

在自然界中，生物體具有自我修復(fù)的能力。例如，當(dāng)我們的皮膚被割傷時，它會自動愈合。而在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，研究人員也希望能創(chuàng)造出具有“自愈”能力的材料，來模擬這一自然過程。自愈合材料，尤其是自愈合水凝膠，正逐漸成為新材料科學(xué)的重要前沿。它不僅能應(yīng)對機(jī)械損傷，還能夠恢復(fù)其功能，極大地拓寬了其在醫(yī)療、電子、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。今天我們就來了解一下究竟什么是自愈合水凝膠？它的原理又是怎樣的？??創(chuàng)傷愈合過程（圖片來源：[1]）什么是自愈合水凝膠？水凝膠是一類含有大量水分的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)...

2025

5-28

X80鋼管環(huán)焊縫接頭的顯微組織與力學(xué)性能

近年來，中國的長輸管線建設(shè)取得了迅速的發(fā)展，西氣東輸、中亞管線、中俄東線等重大管道工程相繼建設(shè)。長輸管線材料主要采用X70、X80管線鋼，其口徑大、壓力高，因此管道的安全性能尤為重要。長輸管道現(xiàn)在的連接方式是焊接，環(huán)焊縫接頭的性能和質(zhì)量對管道運(yùn)行期間的穩(wěn)定性和安全性有決定作用。國家管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)DEC-OGP-G-WD-002-2020-1《油氣管道工程線路焊接技術(shù)規(guī)定》對油氣管道的焊接方法、焊接材料、焊接工藝評定，以及現(xiàn)場焊接質(zhì)量進(jìn)行了規(guī)定，要求對L485（X70）及以上鋼級管道...

2025

5-23

凱爾測控試驗機(jī)：橡膠裂紋擴(kuò)展測試的可靠之選

在橡膠材料的性能檢測中，裂紋擴(kuò)展測試是至關(guān)重要的一環(huán)。它能夠幫助我們深入了解橡膠在不同應(yīng)力條件下的耐久性和穩(wěn)定性，從而為橡膠制品的設(shè)計、生產(chǎn)和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。凱爾測控試驗機(jī)以其性能和精準(zhǔn)的測試結(jié)果。高精度測試，還原真實性能凱爾測控試驗機(jī)搭載自主研發(fā)的電磁直線電機(jī)，直接將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，頻率可達(dá)100Hz，確保了測試過程的高精度和高穩(wěn)定性。在橡膠裂紋擴(kuò)展測試中，這臺試驗機(jī)能夠精確地施加和控制應(yīng)力，實時監(jiān)測裂紋的擴(kuò)展情況，為研究人員提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。多功能性，滿足多樣化需求...

2025

5-21

動態(tài)力學(xué)性能表征研究

動態(tài)力學(xué)性能表征是材料科學(xué)和工程中的重要研究領(lǐng)域，主要用于分析材料在交變載荷或周期性變形下的力學(xué)行為（如黏彈性、阻尼性能、疲勞特性等）。以下是該研究的主要內(nèi)容、方法和應(yīng)用方向的系統(tǒng)梳理：1.核心研究內(nèi)容動態(tài)力學(xué)響應(yīng)：研究材料在正弦波、脈沖波等動態(tài)載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，包括儲能模量（彈性響應(yīng)）、損耗模量（黏性響應(yīng)）和損耗因子（tanδ）。頻率依賴性：分析材料力學(xué)性能隨頻率的變化（如時溫等效原理）。溫度依賴性：通過動態(tài)力學(xué)熱分析（DMTA）研究玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、次級松弛等...

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