特种能场微成形技术研究进展

随着微成形加工尺度范围的不断延伸,单纯依靠模具施加载荷(力场)的微成形技术难以突破成形尺度极限,因此迫切需要发展塑性微成形新原理、新方法和新工艺。针对微成形尺度效应这一基本科学问题,将电场、电磁场和超声波等特种能场应用到微成形技术中,利用特种能场与材料相互作用产生的物理效应,突破微成形尺度极限并扩大可加工材料的范围,从而实现跨尺度、多材料和可控微成形。特种能场微成形技术将极大地促进微成形技术的发展和应用,成为微/纳制造技术领域一个重要研究方向。     

特种能场微成形技术研究进展

随着微成形加工尺度范围的不断延伸，单纯依靠模具施加载荷(力场)的微成形技术难以突破成形尺度极限，因此迫切需要发展塑性微成形新原理、新方法和新工艺。针对微成形尺度效应这一基本科学问题，将电场、电磁场和超声波等特种能场应用到微成形技术中，利用特种能场与材料相互作用产生的物理效应，突破微成形尺度极限并扩大可加工材料的范围，从而实现跨尺度、多材料和可控微成形。特种能场微成形技术将极大地促进微成形技术的发展和应用，成为微/纳制造技术领域一个重要研究方向。     

蓬勃发展的微纳米加工前沿技术——激光微纳制备

正微纳结构化材料是指在功能材料中引入微纳米尺度结构,以提升功能材料性能和拓展其新功能.功能结构的微纳米化不仅意味着能源与原材料的节省,而且带来多功能的高度集成和生产成本的大大降低.实现材料微纳结构化的基础是先进的微纳米加工技术,从晶体管到集成电路,从微电子到微机械与微流体,从微米技术到纳米技术,微纳米加工技术获得     

可溶液加工纳米光电材料与器件

光电器件的柔性化、结构微型化是光电技术发展的重要趋势.溶液法加工特别是印刷技术和纳米光电材料的结合,有利于克服传统光电器件制备工艺复杂、成本高昂的局限性,在未来柔性化、图案化以及大面积光电器件领域具有广阔的应用前景.本文主要聚焦于可溶液加工纳米光电材料与器件,介绍了我们课题组近年来在该领域的科研进展,包括喷墨打印量子点技术与应用,溶液加工量子点界面发光机制,以及发光、探测、突触器件结构设计与性能优化,希望为该领域学术研究和产业应用提供参考.     

走进日常生活的3D打印

<正>3D打印技术被视为"第三次工业革命"的重大标志之一,引起了全球的广泛关注。3D打印技术又称"三维打印技术"或"快速制造技术",是基于离散—堆积原理,由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术体系。它是融合计算机辅助设计、材料加工与成形技术为一体,以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的材料,按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,     

神通广大的超声加工

随着科学技术的不断发展,硬脆材料(玻璃、光学玻璃、陶瓷、石英、铁氧体、锗、硅、各种晶体、宝石、金刚石等)的应用愈来愈广,常常需要利用这些材料制造各种零件和在零件上进行各种加工。一般说来,这些材料由于硬度高、脆性大、又不导电,加工比较困难。尤其是要在这类材料零件上加工出不规则形状的通孔和盲孔、深孔和螺纹,以及用成形     

飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术及其应用

激光加工技术作为重要的先进制造技术之一已广泛应用于众多的工业制造领域. 利用激光直写技术进行材料加工时, 其所能达到的加工分辨率一直受到经典光学理论衍射极限的限制, 难于进行纳米尺度的加工. 飞秒脉冲激光的出现不仅为研究光与物质相互作用的超快过程提供了手段, 也为发展先进的微纳米加工技术提供了不可多得的光源. 近年来, 作为最新的激光加工技术之一的飞秒脉冲激光多光子微纳加工技术已成为国际上研究的热点. 该技术利用多光子效应和激光与物质作用的阈值效应, 成功地实现了纳米尺度的激光直写加工分辨率, 可望在功能性微纳器件制备等纳米技术领域发挥重要作用, 具有广阔的应用前景. 在2001年日本科学家利用飞秒脉冲激光双光子聚合技术首次突破衍射极限获得120 nm的加工分辨率后, 最近我国科学家实现了15 nm线宽的纳米尺度加工分辨率. 在利用多光束并行加工技术进行快速、大批量微纳结构加工的同时, 最新发展的多光束组合技术实现了多部件组合加工、一次成型, 解决了微尺度零部件组装难题, 为微纳尺度器件及微机电系统的开发提供了具有实用化前景的加工方法与途径. 利用飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术的高精度、良好的空间分辨率和真三维加工能力的特点, 各国科学家制备出了各种微尺度光子学器件及微机电系统, 充分展示了该技术的应用前景. 随着对飞秒脉冲激光与物质相互作用机理、加工技术及相关材料技术的深入研究, 飞秒脉冲微纳加工技术必将获得快速发展, 并在先进纳米制造领域获得新的突破.     

《先进钢铁材料》

钢铁材料具有资源丰富、生产规模大、易于加工、性能多样可靠、价格低廉、使用方便和便于回收等特点，是工业生产和人民生活中广泛使用的材料．目前及可预见的未来，钢铁材料仍然是占据主导地位的结构材料，是经济和社会发展的物质基础．     

古希腊的三层桨座战船

在研究历史时,人们常会赞叹古人的智慧和创造性。像古代的青铜冶炼术和铸造术、巧夺天工的工程水利技术、种桑养蚕巢丝及丝纺织技术、砖瓦烧制和古建筑技术、古代军事工程技术、玉器宝石加工技术等等。古希腊的三层桨座战船制造技术,就是那些引人入胜的人类古代智慧之一。《知识就是力量》杂志在介绍古代希腊—波斯著名的萨拉米海战时,曾提及这种当时威猛无比的战船。那么,它究竟是怎样制造的呢?早在公元前800年,地中海东岸的腓尼基人就开始制造海船。腓尼基人巧妙地把造船技术保密,使自己成为地中海上的唯一霸主,获利丰厚的海上贸易几乎全…     

自组装材料

自组装材料滇川编译未来更小型、更复杂的机器不能用现有的方法制造。它们必须制造自身我们的世界到处是机器——一由人类制造部件再由人类组装的无生命体。汽车、计算机、电话、面包炉及螺丝刀的数量远远超过我们的数量。尽管机器的数量激增．但如果没有人的介入．却仍然...     

筒形旋压件残余应力的预测

强力旋压技术目前已广泛应用于航空航天和兵器等工业生产中,它是制造大型薄壁回转体零件的主要方法之一[1].旋压加工属于局部渐进变形,变形分布很不均匀[2],致使旋压成形后工件内存有大小不等的残余应力,它是导致旋压件破裂的主要原因.旋压过程中,工艺参数较多,影响因素复杂,用实验的方法找出诸多因素对残余应力分布的影响规律,不但时间长,而且费用惊人.用弹塑性有限元法预测筒形旋压件残余应力的大小及其分布,在国内外尚未见报道.本文用自行开发的三维大变形弹塑性有限元模拟系统成功地对筒形旋压件残余应力的大小及其分布进行了预测,这为…     

轻质耐高温NiAl基合金制备与复杂构件成形技术进展浅析

NiAl基合金具有优越的低密度、高模量和良好的抗氧化性等特点，特别适合作为高温关键构件使用，在航空航天等领域应用前景广阔。然而，作为一种金属间化合物，固有的延性极限成为NiAl基合金复杂形状构件成形的技术瓶颈，因此亟需开发NiAl基合金复杂构件成形新技术。文章综述了目前NiAl基合金及其构件制备成形常用的熔铸法、高温自蔓延合成法、粉末冶金法及近年来发展的反应制备法，讨论了反应制备成形新方法在薄壁复杂构件制造方面的潜力，以及NiAl基合金复杂构件成形制造技术的发展趋势。     

微电子技术中的半导体薄膜材料

本文着重介绍了用于微电子技术的非晶态、宽带隙、纳米相、超晶格、量子微结构以及多孔硅等半导体薄膜材料，近年来在结构特征、物理性质以及器件应用等方面取得的某些新进展．并指出，原子组态的无序化，材料禁带的宽带隙化，能带剪裁的任意化以及人工结构的低维化和量子化，集中体现了半导体薄膜材料的发展特点。     

机械合金化——一种崛起的粉末冶金法

当今世界,对材料性能的要求不断提高,随之相应的技术也日益翻新。在粉末冶金领域里,“机械合金化”应运而生,异军突起。如果说粉末热锻、热轧等热机械处理主要是对预成形坯的粉末制品的加工,以进一步减少孔隙,改善     

先进材料的原子制造

为了实现更高效和更智能的产品和系统,需要发展更小尺度和更高精度的制造技术,以提高材料的性能、利用率和集成度.原子是物质的最小构筑基元,实现原子级精准制造(原子制造)能以最大的精度定制材料的结构和性质.原子制造能从物质世界底层(原子)出发进行制造,在此过程中,大量的新物质、新器件和新机理正在被发现.尽管原子制造尚处于起步阶段,但它是实现精准合成、定制材料性能的关键路线.本文首先从原子制造与传统制造的对比出发,阐明原子制造的内涵.接着以典型体系(包括单原子、团簇、二维材料和高熵合金)为例,从结构设计角度介绍材料的原子制造方法及科学原理.然后以量子信息技术、半导体器件和能源转化为应用场景,从物质的性质定制角度阐明原子制造的优势和价值.最后从发展兼具精准性和可批量性的原子制造方法、原子尺度机理探究、原子制造新材料和新器件等角度总结原子制造面临的挑战并展望未来发展.     

五轴数控加工的刀具路径规划与动力学仿真

五轴数控加工是航空、航天、能源和国防等领域中高效加工复杂零件的有效手段, 是提升我国制造水平的技术突破口. 从五轴数控加工的优势出发, 描述在刀具路径规划、几何-力学集成仿真和动力学仿真三个方面的关键问题, 重点介绍基于可达性的刀轴方向优化、三阶点接触和线接触成形刀位规划、刀具包络面解析法求解和加工过程稳定性分析等方面的最近研究进展, 分析存在的问题, 并展望未来的发展趋势.     

外墙保温技术及节能材料

建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个重要环节,现对外墙保温技术及节能材料浅谈几点.     

外墙保温技术及节能材料

建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个重要环节,现对外墙保温技术及节能材料浅谈几点。     

走近纳米——石墨烯：你我身边的神奇材料

什么是石墨烯？ 几乎我们每个人都有使用过铅笔．但你是否知道．当我们用铅笔在纸上留下字迹的同时也不知不觉地制造出了很有可能在不久的将来改变人类生活的神奇材料——石墨烯。     

从材料发展到高分子材料科学与工程

1.材料的概念新版辞海中刊载说,除材料泛指一般供参考用的资料之外,在加工工业中,一般把来自采掘工业和农业的劳动对象称为“原料”,把经过工业加工的原料(如钢材、水泥)称为“材料”;二者合称为“原材料”。经济合作和发展组织(OECD)对材料给予的权威性定义为:“材料是供作单独地或组合式地履行相当持久性功能的固体物质”。