多级结构调控提升增材制造中熵合金性能

近日,新南威尔士大学团队详细研究了PBF-LB/CoCrNi的加工参数、微观结构和机械性能之间的关系。首先使用基于高斯过程回归模型的机器学习建立了合金的优化加工窗口。研究了各种微观结构特征(例如熔池形状、晶粒形态和晶体织构)的形成机制。对PBF-LB加工样品的机械测试表明,可以通过选择PBF-LB加工参数优化微观结构,同时提高CoCrNi的强度和延展性。同时讨论了熔池边界、异质结构和织构等结构对PBF-LB/CoCrNi力学性能的影响。此外,还进行了原位拉伸试验来研究局部变形机制和各向异性拉伸性能的原因。这项研究为通过控制PBF-LB工艺操纵凝固和微观结构来设计和制造强度和延展性同步提升的金属材料提供新的见解和潜在方法。相关论文以题为“Multi-scale microstructure manipulation of an additively manufactured CoCrNi medium entropy alloy for superior mechanical properties and tunable mechanical anisotropy”发表在增材制造顶级期刊 Additive Manufacturing。本文的通讯作者为李晓鹏副教授,博士生李晨泽为本文第一作者。

北京大学集成电路学院王玮教授团队在离子电子学仿生神经突触领域取得重要进展

与人工智能不同,生物智能采用离子作为信号载体,以神经突触和神经元为大脑的基本功能单元。通过化学神经递质和离子通道,生物智能可以实现各种生理过程。这种计算机制使得人脑能够迅速处理复杂的非线性问题,展现出卓越的性能。离子电子学利用多种离子作为信号载体,能够携带丰富的生物兼容性信息,可直接在非生物与生物系统之间实现多种离子信号与电信号的转换,有望打破非生物界面与生物界面之间的信息壁垒,在神经修复、脑机接口及混合人工智能等领域展现出广阔的应用潜力。然而,如何在与生物突触动作电位相近的低工作电压下实现仿生突触的关键特性、并实现晶圆级制造,仍是一大挑战。

碳纳米管的制备研究及应用现状分析

碳纳米管为管状的纳米级石墨晶体,是单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管状结构。自1991年正式发现碳纳米管以来,其独特的结构以及优异的力学、电学、化学等性能引起了国内外学者们的极大兴趣。诺贝尔奖获得者、碳60发现者之一R.E.Smalley曾称碳纳米管将是“为人类创造奇迹的新材料”。

当传统复材成型工艺遇到3D打印后的创新路径

摘要:复合材料的性能与金属材料相比具有高比强度、高比模量、设计自由度更高、易于整体成型以及轻量化等优良特性。然而传统的复合材料成型工艺(如缠绕、模压、拉挤、热压罐、树脂传递模塑等)均存在复杂结构难以成型,开发前期需要开模等工序,严重影响了产研前期研发进度。探索3D打印技术制造复合材料已经成为一种新的技术趋势,有望突破传统复合材料成型的限制,带来复合材料制件领域成本大幅度降低和时间大幅度缩短的变革。高性能复合材料3D打印通常涉及短/长纤维增强尼龙(PA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酰亚胺(PEI)等材料。FDM挤出3D打印工艺是复合材料产品开发的重要选择。