Advanced Engineering Materials
Công bố khoa học tiêu biểu
* Dữ liệu chỉ mang tính chất tham khảo
The first part of this work deals with flow laws of gas, liquid and mixtures in metallic foam. This experimental work is based on the stationary pressure profile measurement in a channel filled with metallic foam of several grades or materials for several controlled flow rates. Several foam samples with different characteristics (10, 40, 60, 100 ppi) of copper and of nickel are studied. In single‐phase conditions, we evaluate the permeability and inertial the coefficient according to the Forchheimer model. In the gas flow case, compressibility effects are taken into account. Emphasis is given on the relative contributions of inertial and viscous effects. The specific behavior linked to compressibility effect is thoroughly studied. The adiabatic (air‐water) conditions are analyzed; the results are reported in term of biphasic multipliers according to a simple homogeneous model, to study the impact of foam texture and gas quality on flow laws. Several aspects of the two‐phase flow case (i.e. liquid‐vapor) are discussed: phase repartition, pressure drops, characteristic boiling curve …. In single phase conditions, the heat transfer coefficient was improved by two orders of magnitude with the presence of metallic foam with only a limited increase in pressure drop. In biphasic conditions, the study of convective boiling regime also showed significant heat transfer enhancement with very low‐pressure drops. A simple one dimensional homogeneous model was used and allows a good description of global flow behavior across the test section.
Nanotube carbon (CNTs) được coi là các chất gia cố tiềm năng cho các hợp kim ma trận kim loại nhờ vào các tính chất cơ học và nhiệt độc đáo của chúng. Nghiền bi năng lượng cao (HEBM) thông qua công nghệ luyện bột đã xuất hiện như một kỹ thuật hiệu quả để phân tán CNTs trong các ma trận bột kim loại. Mặc dù hiệu quả trong việc phân tán, HEBM trong điều kiện nghiền khắc nghiệt có thể làm hỏng CNTs. Trong nghiên cứu này, một máy nghiền bi hành tinh đã được sử dụng để phân tán 0.5 wt% nanotube carbon đa thành (MWCNTs) vào ma trận bột titan (Ti). Kết quả cho thấy các điều kiện nghiền khắc nghiệt đã tạo ra các khiếm khuyết non‐sp2 trong MWCNTs. Sự hình thành TiC tại chỗ phụ thuộc vào các tham số nghiền và môi trường nghiền.
Các thành phần cấu trúc nhẹ được làm từ thép siêu cường độ cao tiên tiến (AHSS) trong ngành công nghiệp ô tô có thể giảm đáng kể phát thải khí nhà kính. Thép AHSS thế hệ thứ 3, bao gồm thép mangan trung bình, thép tôi và phân hoạch (Q&P), và thép bainit không carbide (CFB), hiện đang là trọng tâm nghiên cứu của cộng đồng thép. Đặc biệt, các hạt austenite giữ lại là các thành phần nội tại của thép AHSS thế hệ thứ 3. Các hạt austenite giữ lại này có thể thể hiện hiệu ứng độ dẻo biến đổi (TRIP) bằng cách biến đổi thành martensite trong quá trình tải cơ, cải thiện hành vi cứng hóa do biến dạng của thép AHSS. Do đó, nhiều nghiên cứu chuyên sâu đã được thực hiện trong 30 năm qua để hiểu rõ vai trò của hiệu ứng TRIP trong sự phát triển của thép AHSS. Vì vậy, bài báo tổng quan này nhằm cung cấp một tóm tắt hiện trạng của những tiến bộ gần đây về thép AHSS với hiệu ứng TRIP. Cụ thể, quá trình chế biến, mối quan hệ giữa cấu trúc vi mô và các tính chất cơ học, cũng như các ứng dụng công nghiệp tiềm năng của thép AHSS có độ dẻo TRIP sẽ được đề cập trong bài tổng quan này. Quan trọng hơn, độ ổn định cơ học của các hạt austenite giữ lại, ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của hiệu ứng TRIP trong thép AHSS, sẽ được thảo luận bằng cách xem xét một số yếu tố điều khiển.
Các hợp kim đa nguyên tố, thường được gọi là hợp kim năng lượng cao (HEAs), là một lớp vật liệu tiên tiến mới với khái niệm thiết kế hợp kim sáng tạo. Khác với thiết kế hợp kim truyền thống, thường dựa trên một hoặc hai nguyên tố chính, thiết kế của HEA dựa trên nhiều nguyên tố chính với tỷ lệ nguyên tử bằng nhau hoặc tương đương. Sự xuất hiện của HEA đã hồi sinh quan niệm thiết kế hợp kim và tạo điều kiện cho việc sản xuất một số lượng lớn các thành phần với các kết hợp khác nhau của các tính chất hứa hẹn cho nhiều ứng dụng cấu trúc. Trong số các tính chất mà HEAs sở hữu, sự khuếch tán chậm và khả năng giữ vững độ bền ở nhiệt độ cao đã thu hút được sự chú ý rộng rãi. Nhu cầu phát triển vật liệu mới cho các ứng dụng nhiệt độ cao với các tính chất vượt trội so với siêu hợp kim đã là một trong những mối quan tâm hàng đầu của cộng đồng nghiên cứu vật liệu nhiệt độ cao. Bài viết hiện tại cho thấy rằng HEAs có tiềm năng thay thế các siêu hợp kim dựa trên Ni như là các vật liệu nhiệt độ cao thế hệ tiếp theo. Bài tổng quan này tập trung vào độ ổn định pha, độ ổn định vi cấu trúc và các tính chất cơ học ở nhiệt độ cao của HEAs. Bài viết sẽ rất hữu ích cho cộng đồng kỹ thuật và khoa học vật liệu có sự quan tâm đến việc phát triển và hiểu biết về HEAs cho các ứng dụng nhiệt độ cao.
Hơn 80% sản xuất pin mặt trời hiện tại yêu cầu cắt các tinh thể silicon lớn. Trong những năm qua, mặc dù chi phí chế biến pin mặt trời và chế tạo mô-đun đã giảm đáng kể, nhưng chi phí cắt vẫn cao, khoảng 30% chi phí sản xuất tấm wafer. Hiện tại, các tinh thể lớn được cắt bằng công nghệ cắt đa dây[2], có ưu điểm là khả năng sản xuất cao (vài trăm tấm wafer mỗi ngày mỗi máy), tổn thất kerf nhỏ khoảng 200 μm và gần như không có giới hạn về kích thước của thỏi silicon. Kiến thức cơ bản về các chi tiết vi mô của quy trình cắt là cần thiết để cắt tinh thể theo cách có kiểm soát. Trong bài tổng quan này, các nguyên tắc của quy trình cắt sẽ được mô tả trong mức độ mà chúng được hiểu đến ngày nay.
Sản xuất bổ sung dựa trên nhiệt độ fusion của hợp kim Al đã phát triển với tốc độ ngày càng nhanh kể từ đầu năm 2015, sau một khởi đầu khá chậm so với các vật liệu kim loại khác. Bài báo này xem xét các phát triển gần đây với mục tiêu xác định các thách thức và cơ hội cho công việc trong tương lai. Các thành phần Al bổ sung có cấu trúc vi mô không cân bằng mạnh mẽ, dẫn đến khả năng cải thiện cơ học tiềm năng. Một sự hiểu biết sâu sắc hơn về lịch sử nhiệt trong quá trình chế tạo, thiết kế các hợp kim có độ bền cao mới và phát triển các quy trình hậu xử lý phù hợp hơn vẫn cần thiết để tận dụng tối đa các đặc thù của sản xuất bổ sung.
Ảnh hưởng của việc thêm boron đến hành vi nung kết, sự phát triển cấu trúc vi mô và tính chất cơ học của hợp kim Ti‐6Al‐4V được chế tạo bằng phương pháp đúc khuôn kim loại (MIM) đã được nghiên cứu. Việc thêm boron thúc đẩy việc tinh chế cấu trúc vi mô một cách đáng kể bằng cách chuyển đổi cấu trúc từ dạng lớp điển hình sang hình thái đồng dạng hơn. Sự hiện diện của cả hai đặc điểm: các thuộc địa α và các hạt α đã được xác nhận thông qua các thí nghiệm tán xạ điện tử ngược (EBSD). Hơn nữa, hiệu ứng giữ chặt của các hạt TiB trên sự chuyển động của ranh giới hạt làm tăng cường quá trình làm đặc do việc phân tách các lỗ rỗng và ranh giới hạt bị ngăn chặn. Như một kết quả của việc tinh chế cấu trúc vi mô đạt được bằng cách thêm 0.5 wt% boron vào hợp kim Ti‐6Al‐4V, các tính chất kéo (σ0.2 = 787 MPa, UTS = 902 MPa và ε = 12%) và mỏi (giới hạn bền = 640 MPa) tuyệt vời đã được thu được.
Các perovskite halogenua kim loại thu hút sự chú ý ngày càng tăng như là vật liệu photodetector nhờ khả năng hấp thụ ánh sáng nhìn thấy mạnh mẽ và dòng điện quang phát sinh tương ứng. Việc phát triển các quy trình chế tạo hiệu quả để hiện thực hóa các mảng pixel perovskite độ phân giải cao là rất quan trọng để cho phép tạo ra các thiết bị thực tiễn. Ở đây, một quy trình lift-off khô để chế tạo các pixel methylammonium chì iodide (MAPbI3) trên các loại nền khác nhau được báo cáo, với độ phân giải xuống tới 5 μm. Do đó, các mảng photodetector 8 × 10 được chế tạo trên cả kính và polyethylene terephthalate (PET) linh hoạt. Những mảng này cho thấy phản hồi quang nhạy cảm trên một dải bước sóng rộng từ 320 đến 760 nm. Hơn nữa, khi được bao bọc bởi một lớp Parylene-C, các mảng photodetector trên nền kính cho thấy độ ổn định không khí đáng chú ý, không bị mất hiệu suất rõ rệt sau 10 ngày trong không khí xung quanh, và các mảng photodetector linh hoạt trên nền PET cho thấy khả năng uốn cong xuất sắc, giữ lại gần 95% phản hồi sau 170 chu kỳ uốn.
Foam lai bao gồm hai loại vật liệu foam khác nhau xen kẽ hoặc nhúng hạt, do đó, có thể mong đợi một chức năng đa dạng được cải thiện của vật liệu và sản phẩm cuối cùng. Bài báo này minh họa khái niệm foams lai với hai ví dụ chọn lọc. Các tế bào của foam thép gốc có cấu trúc ô hở được lấp đầy bởi either một foam polymer hoặc một foam gốm trực tiếp mới được phát triển.
Các kết quả từ các thử nghiệm nén và phân tích độ giảm tần số cộng hưởng không phá hủy được trình bày. Một sự cải thiện trong độ biến dạng được quan sát đối với foam lai kim loại-polymer, trong khi hành vi biến dạng thay đổi từ giòn sang dẻo đối với các foam lai kim loại-gốm. Ngoài ra, độ giảm và mô đun Young của foam kim loại cũng được cải thiện nhờ foam gốm trực tiếp xen kẽ.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 9