关键词： 纳米银   纳米铜   绿草履虫   超微结构  

摘要： 为探究纳米材料进入水环境后对水生生物的影响,本文利用扫描及透射电子显微镜观察了纳米银和纳米铜对纤毛虫绿草履虫(Paramecium bursaria)细胞超微结构的损伤情况。结果表明:(1)两种纳米材料对细胞结构的损伤方式具有一定的相似性,损伤主要表现在绿草履虫细胞的表膜、线粒体以及细胞核等结构,且损伤程度随时间增加逐渐加重。(2)纳米铜对细胞超微结构造成的损伤程度比纳米银严重。实验结果表明,两种纳米材料均对纤毛虫具有生物毒性,推测其通过氧化应激导致细胞表面及内部结构损伤。

关键词： FeMnCuSiBNb纳米晶合金   压应力   磁导率   磁畴结构   相结构   磁各向异性  

摘要： 采用单辊快淬法制备Fe_(74)Mn_(2)Cu_(1)Si_(13)B_(8)Nb_(2)合金带材,然后制成环形磁芯进行不同形式的退火处理。通过阻抗分析仪、X射线衍射仪(XRD)和磁光克尔显微镜(MOKE)等手段研究了原位压(缩)应力对淬态、常规退火和横向磁场退火态高磁感Fe_(74)Mn_(2)Cu_(1)Si_(13)B_(8)Nb_(2)合金的磁导率、相结构、微观结构与磁畴结构的影响。结果表明,压应力不会改变合金的相结构和微观结构,但对不同样品的磁导率和磁畴结构有着明显的影响。560℃常规和横向磁场退火样品的磁导率对压应力非常敏感,归因于压应力诱发的磁各向异性比0 MPa下的磁各向异性高1个数量级。与磁场退火相比,560℃常规退火样品经原位压缩后磁导率要高,归因于其磁化更容易。

关键词： MEMS   行业发展趋势   传感器  

摘要： MEMS是当前电子机械领域的一大热点方向,随着智能制造和物联网的不断发展,以MEMS为核心的传感器已经成为包括工业控制、生物医疗、军工装备、航空航天等众多领域必不可少的元素。MEMS受到行业和市场认可,一方面得益于其低能耗、高精度、小体积等特点,另一方面由于其采用了微型机械和半导体设计加工工艺,稳定性也较高。本文对MEMS行业的竞争格局进行探讨,并基于笔者自身的多年工作经验和行业认知,对其发展趋势进行分析。毫无疑问,MEMS未来必将高速发展,成为中国数字经济发展过程中的必要一环。

关键词： 全陶瓷微封装燃料(FCM)   TRISO颗粒   热导率   有限方法  

摘要： 为对全陶瓷微封装燃料(FCM)芯块的热导率进行有效研究,利用有限元方法实现球体法预测具有多层包覆结构特征的TRISO颗粒等效热导率;同时,利用跨尺度等效代表性体积单元对FCM芯块的等效热导率进行计算及优化设计.模拟结果表明:利用有限元模拟实现球体法及跨尺度等效方法可以实现对TRISO颗粒及FCM芯块等效热导率的快速准确预测,TRISO颗粒等效热导率可通过调节SiC层厚度实现提升.提出了将TRISO颗粒设计为FCC填充结构,可使FCM芯块中的燃料颗粒填充量更高,并且其等效热导率可得到显著提升.

关键词： 高韧性水泥基复合材料   分离式霍普金森压杆(SHPB)   钢纤维   动态抗压强度   微结构  

摘要： 为提升水泥基材料静态力学性能、抗冲击特性及为减少温室气体排放而降低水泥用量,以硅粉为矿物掺合料(掺量为10%,质量比)、钢纤维为功能组分(掺量为2%,体积比),并匹配高效减水剂(掺量为1.5%~2.0%,质量比)制备高韧性水泥基复合材料,通过准静态抗压/抗折强度、分离式霍普金森压杆试验和采用水化微量热仪、热重分析仪,分别研究了高韧性水泥基复合材料准静态/动态力学特性及其微结构演变特征。结果表明:冲击荷载下(冲击速率为0.5 MPa/s)水泥基材料典型破坏过程分为三阶段,高韧性水泥基复合材料受作用后仅出现局部浆体剥落、飞散现象,而基准组体系均发生显著破坏直至整体破碎;硅粉在10%掺量下有效提升了水泥基复合材料体系早期和后期的准静态力学性能,1 d天龄期下抗压强度和抗折强度最高可达61.4 MPa、23.9 MPa,也显著提升了动态抗压强度至123.3 MPa(28 d天龄期)。微结构演变结果表明:硅粉和减水剂复合作用下浆体水化放热速率主峰提前,且主要水化产物——氢氧化钙含量减少,降低了浆体内部氢氧化钙分布的取向性,有助于改善浆体微结构。

关键词： 纳米微结构   钢   He泡   形核和长大   TEM  

摘要： 利用LEAF装置提供的2 MeV的He离子,在500和600°C分别对新型F/M钢-SIMP钢和ODS钢(MA956和Eurofer-ODS钢)注入1×10^(17) ions/cm^(2)的高通量He离子,借助透射电子显微镜,表征了辐照后三种材料的肿胀行为,验证了各材料中纳米微结构(晶界,析出相和纳米氧化物)对辐照后He泡成核和长大的影响。结果表明,基于材料中晶界和析出相对He泡生长的抑制作用,温度为500°C时,SIMP和Eurofer-ODS钢表现出较高的抗辐照肿胀性能,而MA956中纳米界面He泡成核和长大作用不明显,表现出较差的抗辐照肿胀性能;此外,温度为600°C时,Eurofer-ODS钢由于其晶界和氧化物界面的较强作用,表现出较好的抗辐照肿胀性能。总体来说,在高He通量注入条件下,材料中纳米结构的存在会抑制He泡长大的过程,但不同材料中纳米结构对He影响作用不同。

关键词： Cu   薄膜   磁控溅射   微观形貌  

摘要： 采用磁控溅射法制备出以ITO为基底的纯Cu薄膜,考察溅射时间和基底温度等工艺条件对生长Cu薄膜的影响。用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对薄膜的形貌、厚度和结构进行表征。实验结果表明:在一定范围内调控衬底温度和溅射时间,可获得不同形貌、尺寸和厚度的Cu薄膜,所得薄膜的晶体结构为面心立方结构,均沿(111)方向择优生长。时间是控制晶粒尺寸的重要因素,溅射时间为40 min,所得薄膜粒子较小,结晶度好,且薄膜致密均匀,随着镀膜时间的增加,膜厚与之成线性关系增加,沉积速率为0.242μm/min;温度对薄膜形貌影响显著,100℃时可获得由小粒子堆积成的类柱状结构组成的薄膜,200℃时可获得由小粒子堆积成的球形团簇组成的薄膜,随着镀膜温度的增加,膜厚与之不呈线性关系,沉积速率随温度的增加而增大;该方法所制备铜薄膜在催化、传感器等领域有潜在的应用价值。

关键词： Super-resolution microscopy   STED   Quantitative image analysis   Food proteins   Rheology   Egg-white proteins  

摘要： Nowadays, food materials can be well characterized at their molecular level (food chemistry) and macroscopic level (texture and rheology) thanks to the advances in these areas in the last decades. However, there is a gap in the understanding of how food materials organize at microscopic level. This article shows how an optical superresolution microscopy technique can be used to gain more information about food microstructure compared to conventional confocal microscopy. Egg-white is used as a protein aggregation model system, it was mixed with a fluorescent dye and was cooked for 40 min at temperatures with low, intermediate, or high albumin denaturation (69 degrees C, 72 degrees C, or 75 degrees C). Samples were observed using confocal and super-resolution stimulated emission depletion (STED) microscopy, and their elastic modulus was recorded with rheological amplitude sweeps. The different cooking temperatures generated materials with very different textural attributes. STED microscopy was able to resolve protein microstructures with a 5-fold increase in resolution compared to the confocal system. This gain in resolution allowed a more precise quantification of the structure, with quantification of 7-13 times more particles in the solid area of the materials compared to confocal images. The increase of particle count and particle density measured in the STED images shows a possible correlation with the logarithmic increase of the elastic modulus and the brittleness of the egg-white cooked at the three different temperatures. This shows how this extra information from STED microscopy can be correlated with macroscopic rheological measurements for a more complete understanding of protein aggregation in food matrices.

关键词： Cavitation erosion   Pure titanium   Triple junction   Grain boundary   Fatigue  

摘要： Pure Ti has potential applications in the desalination and chemical industries, as well as in the construction of seagoing vessels. In such applications, the degradation of metals via cavitation erosion can be a significant concern. The present work examined the cavitation erosion mechanism of pure Ti using electron back-scatter diffraction, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Triple junctions and grain boundaries were determined to be the preferential sites for the initiation of cavitation damage such that, after a 4 h exposure to cavitation erosion, 87% of triple junctions and 36% of grain boundaries were eroded. The misorientation angles of the damaged grain boundaries were all greater than 42 degrees. The cavitation damage was determined to have been induced by strain concentration and this damage appeared in the form of extrusions, microcracks and subsequent material removal. The material removal propagated slowly toward grain interiors via the formation of small pieces of spatting. Finally, coarse grains were found to increase resistance to cavitation erosion;other approaches to modifying the microstructure of pure Ti are also discussed herein.

关键词： 静电纺丝   纳米纤维   纤维膜   微结构   空气过滤   过滤效率  

摘要： 总结静电纺微结构纳米纤维空气过滤膜的研究现状与发展趋势。介绍了具有纳米蛛网结构、多孔纳米结构、刺状结构、树杈结构以及微凸起结构的静电纺纳米纤维空气过滤膜的制备方法,阐述了纳米纤维膜的微结构特征、特点及过滤性能;分析了各种微结构纳米纤维过滤膜存在的不足,并对未来研究方向进行了展望。认为:静电纺微结构纳米纤维膜提高了比表面积,有利于过滤性能的改善;微结构纳米纤维膜制备工艺需要进行优化,以实现对纳米纤维膜结构的稳定调控,提高微结构制备效率;在纳米纤维膜微结构的基础上进一步改性以赋予多功能性,拓展纳米纤维膜的应用领域。