多孔结构
- 基于多孔结构的液体管理技术在空间中的应用
-2]。基于多孔结构的相分离装置能够充分利用流体在多孔介质内的毛细作用,借助孔隙内的表面张力实现气液两相流体的相分离和定向输运。多孔结构可以提供更大的表面张力,构型更加多样,能够适应不同结构布局和重力环境下的相分离需求。基于多孔结构的液体管理技术在航天器中的应用主要有低温推进剂贮箱中的液体获取装置[3]、热泵/泵驱两相流体回路系统中的储液器[4],以及热管系统中的蒸发器[5]。本文重点分析了多孔结构气液相分离原理,明确了影响相分离性能的关键参数及其测试表征
航天器工程 2023年6期2024-01-14
- 基于多边形维诺图的梯度弹性多孔结构设计
0 引言梯度多孔结构因其具有比强度高、比表面积大、轻量节材、弹性/硬度可定制等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、军事、医疗等众多领域。但由于梯度多孔结构具有极为复杂的内部结构，难以通过传统加工装备和工艺进行制造，限制了其功能的发挥[1]。近年来，由于增材制造技术的快速发展，使梯度多孔结构的制造成为可能。相比于粉末冶金、渗透铸造、金属沉积等制造方式，增材制造能通过多孔结构的数字化模型，实现更加精准的制造[2]。增材制造技术使梯度多孔结构具有更高的设计自由度，
制造业自动化 2023年10期2023-11-16
- 激光粉末床熔融成形仿生梯度多孔结构弯曲性能*
方法对头盖骨多孔结构的弯曲性能仿真，发现裂纹在头骨的松质骨脆弱部位萌生，接着向密质骨部位扩展，当密质骨发生断裂时，则结构整体失去了承载能力；从不同方向对头骨进行加载，发现头骨的力学性能具有各向异性，且不同方向上加载的破坏模式也有所不同。竹子由于其独特的功能梯度结构成为了仿生结构设计的理想结构之一，该梯度结构的弯曲行为具有不对称性[7]：当弯曲加载在高纤维密度位置时，其弯曲应力较高，但是挠度较低；当弯曲加载在低纤维密度位置时，弯曲应力较低而挠度较高，微观结构
航空制造技术 2023年17期2023-10-28
- 多孔结构多尺度随机振动分析的渐近均匀化-时域显式法*
330）引言多孔结构是由含一定数量相互贯通或封闭孔洞的固体材料组成的结构[1].由于具有高比强、高比刚度等优点，多孔结构在土木工程、机械工程和航天航空工程等领域得到了广泛应用[2-6].由于周期性多孔结构更易制备，因而在工程中的应用更为广泛.在工程应用中，多孔结构通常承受随机动力荷载的作用，其随机振动及动力可靠度分析对保障结构安全具有重要的意义.由于多孔结构具有非均质特性，因此采用单一尺度有限元法进行结构分析时，需要采用非常精细的有限元网格，导致计算量十分
应用数学和力学 2023年1期2023-03-10
- 4D打印各向异性多孔结构
力的生物激励多孔结构。在提取非反应性LCs 后，LCs/纳米填料复合材料中的PIPS 导致亚微米梯度多孔结构的形成。电场使液晶的可编程排列成为可能，反过来又延长了多孔结构并排列了纳米填料。此外，通过模板化LC 可编程排列的纳米填料增强了变形程度，因此所得复合材料表现出高形状控制精度、快速动态响应和高可靠性。该研究为设计具有特殊空间分布的多孔结构的生物智能材料提供了一个新的视角。相关文章以4D printing of seed capsuleinspired
航空制造技术 2023年3期2023-03-05
- 面向3D打印多孔陶瓷材料外科植入物宏微观结构特征的分析评价方法
愈合过程与其多孔结构相关，足够大的孔和内部连接可以使新骨长入整个植入物，且孔隙率也会影响陶瓷的吸收水平，微孔量越多，溶解率越高[17-18]。有研究表明，多孔结构对于骨替代物的有效性有重要影响[18]，当孔径在300～600 μm时，利于细胞长入和血供，并最终形成矿化骨[19]。陶瓷的微结构还会对力学性能产生影响：当内连接径不变、孔径增大时，孔隙率下降，力学性能增强；孔径不变时、内连接径增大，孔隙率变大，力学性能下降。因此，针对多孔3D打印陶瓷件的孔隙结构
中国医疗设备 2023年2期2023-03-05
- 基于SLM的梯度多孔牙种植体力学特性
60）的梯度多孔结构样件及均质多孔样件S30，选区激光熔化（SLM）成型后通过准静态压缩试验对其力学性能进行研究，测量出样件的弹性模量和屈服强度。通过有限元分析评估不同孔隙率种植体及对应下颌骨组织的应力分布。相较于实体钛合金结构（110 GPa），多孔结构的弹性模量（13.47～15.88 GPa）已完全符合人体自然骨组织（2～20 GPa）范围，多孔结构屈服强度（484.81～834.47 MPa）远高于皮质骨（180.5～211.7 MPa）；梯度多孔
精密成形工程 2023年1期2023-02-03
- 高孔隙度可再生骨支架仿真与实验研究
oronoi多孔结构的压缩变形规律；通过生物力学仿真实验分析步态周期下标准结构与Voronoi多孔结构的应力分布情况。在选区激光熔化成形的316L不锈钢微观组织中，均匀分布着细小的近六边形、伸长六边形的胞状结构和条柱状亚结构，受压时有利于分散应力，提高整体结构的稳定性；在压缩变形时，标准结构应力集中于垂直棱柱，易导致棱柱断裂引起试样倾斜；Voronoi结构连接杆的不均匀分布有利于分散应力，使Voronoi结构的最大等效应力（250.34 MPa）远低于标准
精密成形工程 2023年1期2023-02-03
- 基于相场法的周期性多孔结构断裂行为研究1)
结构[1].多孔结构是一类由随机或周期性的微观结构组成的轻质结构,其材料主要包括金属、高分子以及陶瓷3 大类[2].随机多孔结构又可称为泡沫结构,周期性多孔结构常包括蜂窝结构、波纹结构等.因多孔结构独特多样的性能特点,逐渐成为了诸多领域学者研究的重点和热点.多孔结构具有隔热、轻质、吸音、相对密度低、比强度高、可变形等优异的性能,在航空航天、柔性电子器件、能量吸收、隔音和组装框架等领域有着广泛的应用[3].断裂破坏问题的预测一直以来都是学术界和工程界关注的难
力学学报 2022年12期2023-01-15
- 基于k-nearest算法的增强型正交各向异性多孔结构设计
1)0 引言多孔结构具有比强度高、比表面积大、轻量节材、馈能减振等优点，被广泛应用于航空航天、汽车工业、生物医疗等众多领域。近年来，随着增材制造技术的飞速发展，使得具有复杂内部多孔结构的零件制造成为可能，因此多孔结构的轻量化、定制化设计和建模逐渐成为当前增材制造技术最具挑战性的研究方向之一，主要表现为建模过程复杂、数据量庞大、计算和仿真成本较高等。此外，对于更加复杂的功能梯度多孔结构(Functionally Gradient Porous Materia
计算机集成制造系统 2022年12期2023-01-12
- 不同梯度变化方式的不规则多孔结构设计与力学性能分析
210 引言多孔结构因具有结构轻量化、比强度高、吸能减振、生物相容性好等优秀的性能，在航天航空、汽车、骨植入体等领域有着广泛的应用[1-5]。均匀的多孔结构力学性能单一，无法满足复杂多样的力学和生物性能要求，相比而言，梯度多孔结构通过调节孔隙率改变结构局部的力学性能，能够满足复杂多变的设计要求，如在骨组织工程中，梯度多孔结构能够更好地模拟低孔隙率的皮质骨到高孔隙的松质骨梯度变化[6-7]。多孔结构从形态上可以分为规则多孔结构和不规则多孔结构，规则多孔结构主
中国机械工程 2022年23期2022-12-25
- 梯度空心多孔结构优化设计方法
0 引言空心多孔结构是基于实心多孔结构改进的新形式，以实心多孔结构为基础，去除内部材料，保留一定外壳厚度，实现结构的空心化[1]。空心多孔结构具有承载、吸能、吸声以及隔振等优良的性能[2-5]，广泛应用于汽车、船舶和航空航天等领域。然而传统的建模方法难以实现空心结构复杂的几何特征描述，且均匀的周期性结构无法充分发挥其力学性能，在实际工程应用中存在一定的局限性，因此，需要进一步探索和发展空心多孔结构参数化建模技术，实现结构功能特性的调控。先进制造技术的发展为
中国机械工程 2022年23期2022-12-25
- 面向骨科植入物的仿生多孔结构设计与制造方法
问题，人们将多孔结构引入到植入体[3-4]，通过调整孔隙率等参数，将支架弹性模量降低至人体骨骼水平，实现植入体与人体骨的匹配。使用多孔结构骨支架时，支架与人体骨组织的接触面积更大，能更好地引导骨细胞长入，在生物层面上实现固定结合[5]。目前，具有多孔结构的植入体可采用增材制造技术生产，其中，激光选区熔化[6-7](selective laser melting，SLM)和光固化成形[8-9](stereo lithography apparatus，SLA
中国机械工程 2022年23期2022-12-25
- 选区激光熔化制备多孔结构的成形偏差及力学性能与压缩失效分析
4)0 序言多孔结构在自然界广泛存在，例如蜂窝、植物的杆茎、动物的骨骼等，人们发现其具有传统密实结构不具备的特点与性能.多孔结构不仅具有轻质高强、高比刚度、高吸能等性能，还具有抗震吸能、散热透气、降噪屏蔽等特性，是兼具功能与结构的工程材料[1-3].尤其是有序分布的多孔结构具有设计性良好、性能便于调节的优势，在当今全球工业飞速发展的背景下，应用潜力巨大[4-5].传统加工工艺制造结构复杂、尺寸细小的多孔结构非常困难，使得多孔结构和性能优势未能完全发挥.随着
焊接学报 2022年10期2022-11-23
- I-WP型极小曲面空心多孔结构设计与力学性能分析
2)0 引言多孔结构具有优越的力学性能[1]和良好的减震及吸能效应[2-3]，且结构类型繁多[4-5]，其周期性分布的点阵结构可作为新型机械防撞结构的优良载体，在船舶、航天及车辆等领域具有广泛的应用。例如，船舶过闸与闸门发生碰撞将对人员、设备和航道产生巨大的安全威胁，且闸门检修时间长、费用高。因此，设计和安装防撞系统对闸门的安全防护具有重要意义。理想的防撞系统要求防撞结构具有高能量吸收率和一定的承载能力，对结构进行创新性设计可有效满足防撞结构的力学性能需求
计算机集成制造系统 2022年9期2022-10-11
- 微纳多孔结构中稀薄气体流动渗透率的解析型预测模型
08）引 言多孔结构中的稀薄气体流动机理在石油化工、能源利用、航空航天等领域具有广阔的应用前景[1-3]，如航天推进剂的增压输送、非常规油气开采、质子交换膜燃料电池、CO2封存、核废料处理等。近年来，3D 打印、MEMS 技术的发展也推动着对微纳尺度气体流动特性的深入研究[4-5]。当多孔结构的孔隙尺度足够小，或者气体工质处于低压状态时，气体分子的平均自由程与孔隙的特征长度相当，气体分子与固体壁面的碰撞频率和气体分子间的碰撞频率相近，即产生稀薄气体效应。该
化工学报 2022年7期2022-08-10
- 水泥基多孔材料的研究进展
景。关键词：多孔结构;水泥基;结构和性能;功能材料中图分类号：TU528 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2022）5-0028-05DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.05.006Research Progress of Cement-Based Porous MaterialsAlateng Shaga1 MENG Yonghao2 CHEN Xing3 C
河南科技 2022年5期2022-04-20
- 周期性多孔结构特征值拓扑优化
74)周期性多孔结构是功构一体化的优良载体[1]，在航空航天、汽车、医学植入等领域具有广泛的应用前景。周期性多孔结构可设计性强，能根据功能特性需求，设计出不同形状、尺寸和孔隙率的多孔构型。对于含有多孔结构的复杂机电系统，多孔结构的固有频率要求远离驱动系统的工作频率。在给定的材料属性和边界条件下，周期性多孔结构的固有频率与拓扑构型相关，通过改变多孔结构的拓扑构型，可以被动地改变结构固有频率，使其脱离工作环境下的激励频率，从而避免剧烈共振导致的结构失稳和破坏。
振动与冲击 2022年3期2022-02-22
- 隐式曲面梯度多孔结构拓扑优化设计方法
49,西安)多孔结构是结构/功能一体化的优良载体,具有低密度、高比表面积[1]、高比力学性能[2-3]及优良的吸能特性等特点,在航空航天、汽车和医学等领域具有广泛的应用前景。然而,多孔结构的功能特性与其几何构型存在复杂的耦合关系,导致多孔结构设计的复杂度急剧上升。因此,需进一步研究多孔结构的优化设计方法,实现对其功能特性的调控,以满足复杂工程应用的需求。多孔结构的功能特性取决于其多孔单胞构型与宏观材料分布形式。随着结构设计方法的快速发展,例如计算机辅助设计
西安交通大学学报 2022年1期2022-02-14
- 增材制造医用多孔钛合金研究与应用现状
这一问题。从多孔结构的设计方法与增材制造的原理入手，综述了增材制造多孔钛合金在力学性能方面的研究现状以及在生物医疗领域的研究与应用进展，并对其未来的发展趋势进行了展望，指出今后可在以下4方面对医用多孔钛合金展开深入研究：1）研发更先进的成型设备以提高多孔钛合金的成型质量与成型效率;2）对多孔结构进行仿生化设计，将高力学性能与高生物性能有机结合;3）通过对Gibson-Ashby模型进行修正，可获得更为准确的力学性能预测结果;4）开发新型钛合金材料以提高多孔
河北科技大学学报 2021年6期2021-12-28
- 多孔结构体材料热整流效应*
料上均匀布置多孔结构,通过多孔结构孔隙率调整材料的热导率参数,进而强化热整流效应.基于有限元方法和有效介质理论,计算并分析了温差和孔隙率等参数对体材料热整流系数的影响.计算结果表明,温差较大时,孔隙率对对体材料热整流系数的影响较为明显.在热导率随温度升高而增大的材料中布置多孔结构,一般会降低系统的热整流系数;若在热导率随温度升高而减小的材料中布置多孔结构,则存在一个最佳的孔隙率,相对于无多孔结构的系统,其热整流系数可以提高2—3 倍.本文研究结果为体材料热
物理学报 2021年23期2021-12-16
- FeCrAl表面纳米多孔形貌的构筑及其涂层牢固度的研究
构建了海绵状多孔结构。研究了多孔结构对实验条件的依赖性。并且通过与高温氧化法负载氧化铝涂层后的涂层性质进行对比，研究了阳极氧化法表面改性后的涂层表面的结合强度。1 实验部分1.1 试剂与仪器0Cr25Al5 FeCrAl不锈钢(质量分数Cr 25%，Al 5%)；氧化铝凝胶(半径20～50 nm)，工业品；丙酮、乙醇、氟化铵、无水乙二醇、硝酸均为分析纯；去离子水。E36106A恒压电源；H380-Pro磁力搅拌器；XQM-16L行星式球磨机；Orion N
应用化工 2021年11期2021-12-15
- 不规则多孔结构钛合金人体植入物的制备和性能研究
很大差别。将多孔结构应用于钛金属植入物可以将植入物的弹性模量降低到人体骨组织的弹性模量范围内，缩小骨组织与钛金属植入物的力学性能差异，使得“应力屏蔽”问题得到一定程度的解决[2]。同时，多孔结构可为血液和组织液的运输提供通道，促进骨组织的长入，进而实现骨组织与植入物的融合。基于Voronoi剖分原理，在空间内给定种子点的基础上，通过Rhion 6软件中GH插件的特定算法将种子点连接在一起，形成空间多边体，这些多面体区域实现空间的划分，且每个多面体区域相互独
钛工业进展 2021年4期2021-11-08
- 应用于承载骨的梯度多孔支架力学性能研究
外，TPMS多孔结构具有高渗透、高表面积与体积比的特性，可以促进细胞生长[4]。因此，TPMS多孔结构在医学领域得到广泛关注。Maskery等[5]采用理论和有限元的方法，对不同孔隙率梯度分布的TPMS梯度多孔结构的力学性能进行研究。Han等[6]采用SLM技术制造的不同孔隙率梯度分布的梯度多孔结构具有不同的弹性模量和屈服强度。1 TPMS梯度多孔支架设计通过三角函数描述Diamond三周期极小曲面，其三角函数如下[7]：(1)式中：l为曲面周期(mm)；
福建工程学院学报 2021年4期2021-09-23
- 三维石墨烯多孔复合材料的吸波性能及研究进展
烯改造成三维多孔结构，不仅能达到良好的吸波效果，还能使材料更加轻质柔韧，填充量更低。首先，探讨了三维石墨烯材料的制备方法;其次，论述了三维石墨烯/聚苯胺吸波材料、三维石墨烯/聚吡咯吸波材料、三维磁性石墨烯吸波材料、三维石墨烯其他复合材料的研究进展;最后，总结了三维石墨烯吸波材料面临的问题及今后的发展方向。关键词：石墨烯;多孔结构;聚苯胺;聚吡咯;磁性材料;吸波材料中图分类号：TB34文献标志码：A文章编号：1009-265X（2021）05-0013-13
现代纺织技术 2021年5期2021-09-22
- 选区激光熔化Voronoi 多孔结构的设计与性能预测
心金属设计成多孔结构能够有效地降低金属材料的弹性模量。因此，华南理工大学杨永强团队［10］研究了正八面体和正六面体单元多孔结构的比表面积、孔隙率、平均孔径对抗压强度和弹性模量的影响。重庆大学柏龙［11］等人基于体心立方（Body-Centered Cubic，BCC）多孔结构设计出一种兼具轻质和高强性能的体心四方（Body-Centered Tetragonal，BCT）多孔结构，发现BCT 多孔结构比BCC 在力学上有着更加明显的优势，为多孔结构在工程领
光学精密工程 2021年5期2021-07-02
- Ti-40Nb 合金表面多孔结构的制备与形成机制
的弹性模量。多孔结构的引入能够使植入体与植入部位骨组织的弹性模量相匹配，从而减轻甚至消除应力屏蔽的影响[9-10]。此外多孔结构使植入体具有更大的表面积和更粗糙的表面，这将有利于成骨细胞的黏附、增殖和分化，利于新生骨组织生长进入孔隙，获得植入体与骨组织之间的牢固结合，增强骨整合。近年来，钛植入体的表面改性已成为许多公司和科研机构的主要关注点[11]。20 世纪70 年代初，牙科钛植入体的表面就已被加工成粗糙表面。植入体表面的纳米尺度特征以及化学成分决定了植
有色金属材料与工程 2021年2期2021-05-20
- 高比表面积周期性多孔结构拓扑优化*
引言周期性多孔结构是功构一体化的优良载体，具有高比表面积、高比刚度、高比强度、隔热、隔音等特性[1-2]。在电化学和生物工程领域，周期性多孔结构比表面积大小对结构性能具有重要影响。例如，在锂电池领域，电极中含有多孔式的集流体结构，其表面包覆有活性材料，集流体结构比表面积大小决定活性材料的分布[3]，对锂离子扩散系数、电子导电率、锂离子存储空间有重要影响。在化学工程领域，为了增大催化剂与反应物的接触面积，多孔催化剂载体结构需要有较高的比表面积[4]。在生物
组合机床与自动化加工技术 2021年4期2021-05-06
- 一种基于对位芳纶的不对称隔膜制备方法及应用
称隔膜，包括多孔结构层和直接位于该多孔结构层上的致密结构层，所述致密结构层和所述多孔结构层均由对位芳纶纳米纤维构成，且两者一体成形，有效避免了涂层易脱落等问题。本发明通过对隔膜的结构、组成、以及相应的制备方法流程工艺设计等进行改进，尤其可得到热稳定性高达200 ℃和孔隙率高达60%的不对称隔膜。专利申请号：202110631389X专利公布号：CN113488741A申请人：华中科技大学发明人:周兴平，裴会杰，叶昀昇，解孝林，吴启玥，常晨，王盼盼
高科技纤维与应用 2021年5期2021-04-04
- 基于聚丙烯腈的差异化多功能长丝纤维的探究
nm的纳米多孔结构。关键词： 聚丙烯腈;差异化纤维;共混纺丝;纺丝工艺;多孔结构Abstract： Based on the principle of "blended spinning"， a differentiated and multi-functional filament fiber was prepared with polyacrylonitrile as the main substrate and the drugs curcumin
丝绸 2021年3期2021-03-28
- 植入假体应力遮蔽效应关键技术研究
印参数和设计多孔结构的方式调整植入体的弹性模量和打印质量．金属3D打印过程中的影响因素包括线能量密度ω、 设备精度和粉末材料的物理性能等．在设备精度和粉末材料的物理性能不变的前提下，ω是影响3D打印件成型质量的主要因素[11]，其与激光功率P、 扫描速度v、 扫描间距S和铺粉厚度h的关系为ω=P/(vSh)(3)设计合适孔隙率的多孔植入体是临床应用的关键[2]．不同多孔结构对材料力学性能有不同影响，是消除应力遮挡的有效途径，且合适的孔隙尺寸有利于骨组织和血
深圳大学学报（理工版） 2021年2期2021-03-17
- 基于等几何分析的参数多孔结构拓扑优化*
10058)多孔结构是一种由大量孔洞组成的实体结构, 在自然界和人工制品中广泛存在, 如木材、骨骼、 珊瑚、 海绵等, 可长期承受较大的静态载荷和周期载荷. 与传统结构相比, 多孔结构具有质量轻、 比表面积大、 高渗透性、 高比强度等优点, 以及抗冲击性[1]、 阻尼增强[2]、 缺陷容忍性[3]等特性. 这些优良特性使其应用范围远超出单一功能材料, 因而广泛应用于组织工程、 轻量化设计及能量吸收等领域. 在组织工程领域, 高渗透性和高比表面积的多孔结构,
吉林大学学报（理学版） 2021年1期2021-01-18
- 金属材料增材制造成型结构研究进展综述
、薄壁结构、多孔结构等。这些结构在成形过程中经常会出现各种缺陷从而影响最终金属零件的成型质量，因此解决这些复杂结构成形质量对于保证复杂结构零件的质量具有重要的意义。本文将本文根据国内外研究报道，系统地综述了金属材料增材制造成型成型薄壁结构、悬垂结构、多孔结构的研究并提出了今后的研究展望。1 薄壁结构薄壁零件通常都要求质量轻、精度高、壁厚薄。因此在采用SLM技术制造薄壁零件时薄壁零件的尺寸精度和力学性能就是影响零件质量的关键因素。薄壁尺寸量级较小，铺粉效果好
中国金属通报 2020年7期2020-12-09
- 冷冻干燥法制备气凝胶材料研究现状
冷冻干燥法;多孔结构目前气凝胶被认为是地球上最轻的固体。气凝胶内部是无数微孔和细长的细胞壁，这种微妙的微观结构决定了材料的机械性能。具体来说，气凝胶有低热导率、超低密度、较高的比表面积和极高的孔隙率等特点。这些特殊的性能使得气凝胶可用于隔热材料、隔音材料、节能材料以及集成电路衬底材料等，因而备受科学界和工业界的青睐。传统方法制备气凝胶使得材料总是呈粉末状因而在实际应用中具有一定的局限性，为解决这一问题，研究人员将采用一种相对简单且保持材料优良性能的技术—冷
科学导报·学术 2020年89期2020-12-08
- 三维SiO2-Ag多孔结构的制备及对挥发性有机物(VOCs)的SERS检测
H)及其三维多孔结构通过光还原掺杂Ag纳米颗粒制成具有吸附和检测效果的三维SiO2-Ag多孔结构基底来探究对挥发性有机物(VOCs)气体的分析和鉴定。2 实验2.1 实验试剂浓盐酸，无水乙醇，硝酸银，氨水，甲苯，丙酮，苯，氯仿，正癸烷均为分析纯，硅酸四乙酯(TEOS，纯度99.8%)，所有试剂均购自国药集团化学试剂有限公司，使用时未经进一步提纯。实验用水为去离子水 18 MΩ (自制)。2.2 三维SiO2干凝胶的制备将摩尔比为1∶6.3∶1.4∶7.4×
光散射学报 2020年2期2020-09-18
- 髋关节假体多孔结构优化设计研究
的飞速发展，多孔结构的出现较好地解决了上述问题。通过多孔结构的引入可以大幅度减小金属的弹性模量，使假体的弹性模量接近于真实骨质的弹性模量，从而减小应力遮挡，并能增强植入物与骨组织的结合。Arabnejad 等[4]设计了一种概念化二维晶格结构填充的股骨柄，将骨吸收和界面失效作为密度调控条件对结构进行优化，证明了该设计能够使假体传到股骨上的力更加均匀，减少骨吸收，并能减少假体柄部的疲劳强度。Simoneau等[5]将假体柄部上端部分进行无序多孔结构填充，证明
机械设计与制造工程 2020年6期2020-07-14
- 多孔股骨假体结构设计与性能研究
；应力遮挡；多孔结构；孔隙率；弹性模量全髋关节置换术是治疗骨性关节炎、股骨头缺血性坏死等髋关节疾病的一种常见而高效的外科手术[1]。由于骨与植入体之间的弹性模量存在显著性的差异，高刚度的植入物屏蔽了先前作用于股骨的载荷，然后骨在适应性重塑过程未承受载荷的骨组织被溶解吸收[2]。植入体与股骨刚度不匹配所引起的应力遮挡是影响植入体松动的主要因素之一[3-4]，而无菌性松动是导致关节置换术失败的主要原因[5]。这种松动通常导致原发性全髋关节置换术后需要髋关节翻修
机械 2020年4期2020-05-21
- 多孔建筑材料热湿物理性能探究及应用
据。关键词：多孔结构;建筑材料;热湿物理性能;分析本文分析了多孔介质的传热质理论，同时，结合建筑围护结构来分析了多孔介质材料的传质系数，从而得知多孔建筑材料热湿物理性能与建筑材料本身以及建筑围护结构有着莫大的关系，因此，为进一步改善多孔建筑材料以及建筑围护结构提供有效的依据，从而为建筑材料研发领域提供一定的指导意义。1 关于多孔介质传热传质理论分析根据建筑市场来看，绝大部分的材料均属于多孔介质，它是一种固体与流体组成的复合介质。但是目前为止还没有对其有个明
世界家苑 2019年7期2019-08-27
- -磷酸三钙陶瓷多孔结构厚度对释药过程影响的体外研究*
， -TCP多孔结构内部除有微小孔隙外，还有许多明显的大孔，孔间相互连通，其结构类似正常松质骨，合适的孔径和孔内连接确保了其良好的骨传导性，有利于新骨长入，同时可以释放药物。有研究应用多孔 -TCP复合自体干细胞修复动物[12,13]和患者[14]的椎体骨缺损，效果满意。药物从载体中释放受到药物本身、药物与载体结合方式、载体孔径和孔隙率等多种因素制约，目前 -TCP多孔结构区厚度对药物释放的影响尚不明确，为此，本研究设计制备了含贮药腔的多孔 -TCP作为药
生物骨科材料与临床研究 2018年5期2018-10-25
- 静电纺丝制备多孔纳米纤维的研究进展
此，表面具有多孔结构的纳米纤维[20]吸引了研究者的目光[21]，其相对于常规的纳米纤维具有更高的孔隙率和比表面积，能够更好地发挥纤维材料在各领域中的作用，因此研究多孔纤维材料的制备技术[22]成为目前纳米材料领域中的重要课题之一。按照影响孔结构形成的主要因素，可将多孔纳米纤维制备的方法分为两种，液相分离致孔和固相分离致孔。2 液相分离致孔液相分离致孔是指电纺过程中，射流中的液相(溶剂或非溶剂等)挥发去除后在纤维内部或表面形成多孔结构的方法。在高压静电场中
中国材料进展 2018年6期2018-07-24
- EBM医用金属多孔结构的设计及孔径测量方法
BM医用金属多孔结构的设计及孔径测量方法进行分析探讨。关键词：EBM（电子束熔融技术）；3D打印；多孔结构；骨长入前言EBM技术是类似于激光成形的一种快速制造技术，其工艺过程是先确定零件的三维CAD模型，然后按照一定的厚度进行分层切片处理而将零件的三维形状数据离散成一系列二维数据，再将所得模型导入成形设备中，利用电子束在程序控制下根据模型提供的信息进行有选择的熔化烧结，通过逐层堆积，直至整个零件完成。1、 制备医用金属多孔结构的快速成形技术概述目前，制备金
科学与财富 2018年12期2018-06-11
- 两种不同结构纳米叠氮化铜的含能特性研究
氮化铜（三维多孔结构以及一维阵列结构）开展含能特性研究，重点研究了热性能以及电爆性能。研究结果表明：叠氮化铜的不同纳米结构影响其热性能及电爆性能。当采用镍铬换能元起爆叠氮化铜时，相比于三维多孔结构叠氮化铜，一维阵列结构叠氮化铜对热更敏感，同时可以释放出更多能量。当采用半导体桥换能元起爆叠氮化铜时，不同于三维多孔结构叠氮化铜的热引发机理，一维阵列结构叠氮化铜的50%发火电压更大，作用时间更长，引发机理为等离子引发。叠氮化铜；三维多孔结构；一维阵列结构；含能特
火工品 2018年1期2018-05-03
- 静态呼吸图法制备聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基)吡啶蜂窝状多孔薄膜
尺寸的聚合物多孔结构薄膜由于其独特的物理化学性能在表面增强拉曼基底制备[3]、膜分离[4]、生物分子图案化[5]、细胞培养和抑制[6]、光电装置[7]、化学电源[8]等领域有着潜在的应用价值,因此受到人们越来越多的关注．众多的方法被用于聚合物多孔结构薄膜的制备,如胶体晶体法[9]、软刻蚀技术[10]、嵌段共聚物自组装法[11]和呼吸图技术法[12]等．其中呼吸图技术是利用水气凝结在基板上,形成的雾状水滴作为模板,又被称为水滴模板法.它是一种自组装方法，此方
江苏科技大学学报(自然科学版) 2018年6期2018-02-15
- 三维多孔掺杂石墨烯的制备研究
，呈现出微观多孔结构，具有较大的比表面积（BET多点比表面积792.91m2/g）及良好的机械性能（承受较大压力时无明显形变）。【关键词】三维石墨烯，多孔结构，水热法，电化学，超级电容器0 引言石墨烯是由单层碳原子组成的新型二维碳纳米材料[1-3]，因其众多独特而优异的理化特性，已成为近年来材料科学领域中最耀眼的明星材料。通过制备不同微纳米结构的三维石墨烯材料，可有效调控石墨烯的电学、光学、化学、机械和催化特性。近期研究发现，基于三维石墨烯构建的功能器件在
科技视界 2017年25期2017-12-11
- 银耳状FeNC复合催化剂的制备及催化氧还原性能研究
合催化剂； 多孔结构； 催化活性； 催化稳定性1引 言氧还原反应（ORR）是燃料电池阴极反应的必经过程，与阳极燃料的氧化反应相比，其电极过程动力学更加缓慢[1，2]，是燃料电池发电系统的限速步骤。为提高燃料电池的能量转化效率，通常采用催化剂加快电极反应动力学。由于ORR是多电子反应[3]，存在多种不同的反应路径，因此ORR催化剂的实际反应机理非常复杂。最理想的ORR过程是氧分子直接获得4个电子生成水，而不必经历产生OSymbolm@@ 2或HOSymbol
分析化学 2017年9期2017-10-16
- 磷酸二氢钠体系中316L不锈钢表面微孔结构的制备
参数对氧化膜多孔结构的影响。结果表明，氧化液中NaH2PO4浓度低于0.10 mol/L时，氧化膜表面仅能形成极浅的凹坑。氧化电压低于30 V时，氧化膜的微孔结构分布稀疏。NaH2PO4浓度或氧化电压过高都会使基体溶解速率过快，氧化膜的多孔结构消失。最佳NaH2PO4浓度和氧化电压分别为0.30 mol/L和30 ～ 40 V。在该条件下对316L不锈钢阳极氧化20 min，可获得有序排列的蜂窝状微孔结构，孔径为180 ～ 260 nm，孔密度约为1.5
电镀与涂饰 2016年16期2016-09-28
- 不同发泡剂对AA/AM/AMPS三元共聚高吸水树脂性能的影响
合物内部具有多孔结构；甲醇乙醇加入量为18 mL时吸液性能最好，吸水率为1 700 g/g，吸盐水率为138 g/g；以丙酮为发泡剂的吸水树脂的保水性能最好.树脂的吸液性能与保水性能受树脂形成的孔洞影响，同时与外部联通的孔洞易形成类似于植物的“气孔蒸腾”作用，不利于树脂的保水性能.关键词：高吸水性树脂；反相悬浮聚合法；发泡剂；多孔结构；保水性能高吸水性树脂是一种含强亲水性基团、经适度交联而成，具有三维网络结构的新型功能高分子材料，因其独特的吸水和保水性能，
材料科学与工艺 2016年2期2016-08-01
- 配位-热解法合成纳米级多孔石墨化碳材料及其电容特性*
位-热解法；多孔结构；石墨化碳；电容特性0引言超级电容器以其大的比电容、稳定的循环寿命、高的功率密度等特点在电动混合电源、便携式储能装置、高能脉冲激光器等领域具有广泛地应用[1-3]。其按储能机制不同分为两类[4]：一类为双电层电容器，另一类为赝电容电容器。 其中，以过渡金属氧化物和高分子聚合物为电极的赝电容电容器具有较高比电容(大于1 200F/g)，但其差的循环稳定性和低的倍率特性严重阻止了其在工业上的发展[5-7]。相反，碳基双电层电容器却以其宽的视
功能材料 2016年6期2016-07-16
- 硫酸胍制备多孔石墨型氮化碳及其光催化降解苯酚
；降解苯酚；多孔结构自1972年Fujishima和Honda报道了TiO2电极光催化水解制氢以来，高效、廉价和稳定的光催化剂的研发受到关注[1]。目前，大多数光催化剂为无机半导体，如金属氧化物、硫化物、氮化物和磷化物等[2-3]。金属光催化剂活性高，稳定性好，但存在价格昂贵和污染环境等问题。石墨型氮化碳(g-C3N4)是一种由三-s-三嗪结构组成的有机半导体，具有独特的物化性能和适宜的电子结构，其能带隙约为2.7 eV，可吸收可见光，因此，g-C3N4具
工业催化 2016年2期2016-05-17
- 论文名称：微尺度热质输运强化槽道多孔结构制造及性能研究
种形式的槽道多孔结构，开展制造成形、结构表征及强化热质输运特性的系统研究，获得以下成果：（1）通过犁切加工微沟槽、固相烧结粉末层制造出沟槽-粉末复合多孔结构，为热管提供了一种新颖的吸液芯形式。分析了微沟槽犁切挤压成形机理，揭示了加工参数对其成形的影响机制。提出以电火花线切割加工的特殊“Ω”形石墨微凸台为模板，以铜粉颗粒为原料，设计并烧结转印加工出一种新型内凹形多孔微通道，阐明了其成形规律，形成一种新的微通道加工方法，实现由传统实体微通道向多孔微通道的有效拓
金属加工(冷加工) 2015年10期2015-04-17
- 具有多孔结构的液体材料问世
种具有永久性多孔结构的液体材料。这种液体对气体具有极强的吸纳和溶解能力，有望提升目前许多化学反应的反应效率，并在碳捕获等场景中获得应用，相关论文发表在12 日出版的《自然》杂志上。以英国贝尔法斯特女王大学和利物浦大学为首的这个国际联合研究小组，合成出一种新的液体，并发现这些液体能通过将气体吸收进孔洞中的方式溶解大量气体。这个为期3 年的研究项目为众多更为环保和高效的化学反应过程铺平了道路，其中就包括碳捕获技术，即一种将发电厂、钢铁厂、化工厂排放出的二氧化碳
化工管理 2015年34期2015-03-23
- 多孔结构SiO2球的制备及其重金属吸附性能
034 )多孔结构SiO2球的制备及其重金属吸附性能陈 亮，马 红 超，刘 一 峰，董 晓 丽( 大连工业大学 轻工与化学工程, 辽宁 大连116034 )摘要:采用包覆SiO2的聚苯乙烯作为单体，在油水体系中通过自组装获得了具有多级结构的球形PS/SiO2材料，经高温煅烧与溶剂溶解去除模板法实现三维多孔结构SiO2大球。通过SEM,TEM,BET,FT-IR等测试技术对样品的形貌和结构进行表征，并以Pb2+为模拟目标污染物，对所得材料的吸附性能进行了
大连工业大学学报 2015年6期2015-02-17
- 基于轻质多孔结构的机床工作台性能研究*
［1］。方形多孔结构作为一种特殊的轻质多孔材料结构，是集质轻、比刚度比强度高的结构性能与物理性能于一体的新型结构，被广泛应用在建筑、航空、机械等工程领域。现代制造业的发展促使高精度、高速化成为机床发展的主要方向之一。高速机床在大加速度下要保证高精度就必须要求其各部件具有质量轻、刚度高等特点［2］。工作台作为高速立式加工中心的重要基础部件，减轻其质量，提高其刚度、抗振性等对机床整体来说十分必要。正方形多孔结构的质轻、高比刚度比强度特点为机床工作台的设计提供了
制造技术与机床 2013年8期2013-09-27
- 对GASARITE脱合金制备微-纳复合多孔金属的研究
金属基体中的多孔结构(即 Gasarite)［2-3］.气体与固相同时析出，相当于一个金属-气体共晶反应.所以，Gasar工艺也称为金属-气体共晶定向凝固工艺.当控制热流方向，使气孔沿轴向分布时，所形成的多孔结构类似于藕根，因此Nakajima称这种结构为藕状多孔材料［4］，并采用普通定向凝固工艺、连铸法、区熔法、激光重熔法以及热分解法等工艺制备了各种类型的藕状多孔金属，测试了这种多孔结构的力学、热学等多种性能［5-12］.清华大学李言祥教授所在的研究小组
材料科学与工艺 2013年4期2013-09-16
- 推力室多孔面板氢发汗冷却传热分析
的冷却效果。多孔结构内的发汗冷却原理即冷却剂与热流相反的方向穿过多孔结构骨架中的微孔，通过与多孔结构骨架之间换热将多孔结构的热量带走，并在出流壁面侧形成连续均匀的气膜屏障，阻隔外界热流侵袭。发汗冷却技术广泛应用于超高速飞行器重返大气前端热防护[1]、燃气涡轮叶片以及火箭发动机及喷气发动机喷管热防护等航空航天领域[2-3]。发汗冷却技术在可重复使用航天器领域也有着很好的应用前景[4]。美国RS68，J-2，SSME和日本LE-7等氢氧火箭发动机推力室的喷注器
火箭推进 2012年5期2012-10-15
- 不同浸润性多孔电极表面的气泡行为
2.2.1 多孔结构电极的制备及表征(1)将铜丝进行除漆,除油.(2)电镀的电解液选取1.5 mol·L-1的硫酸溶液和0.2 mol·L-1的硫酸铜溶液.(3)在不同的实验条件下对铜丝进行电镀:恒定电流密度J,改变电镀时间t,电流密度控制在0.3 A· cm-2,电镀时间分别为15、30、45、60、90 s;恒定电镀时间t,改变电流密度J,电镀时间选为40 s,电流密度分别为0.3、0.6、0.9、1.2 A·cm-2.(4)利用SEM观察制备的多孔电
物理化学学报 2012年12期2012-03-06
- 多孔结构孔隙特征的分形研究
V的减函数,多孔结构的体积分形维数越大,孔隙率越低;迭代次数对孔隙率的影响也很大,迭代次数越高,多孔体的最小孔径越小,孔隙率随体积分形的变化越不明显。1.2 基于压汞实验的体积分形研究将海绵体分形模型与混凝土试块压汞实验的测试机理对比分析,发现二者存在很大程度的相似性,其中rk对应一定汞压下的孔隙直径;R对应测试试块的最小边长;φk对应一定汞压下所能测得的全部孔隙对应的孔隙率。为了用混凝土的压汞实验过程验证海绵体的孔隙分形理论公式推导的准确性,下面在海绵体
河南城建学院学报 2011年1期2011-02-08