多孔納米材料
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-06
多孔納米材料的視頻教程
多孔梁（復(fù)合材料）力學(xué)仿真分析-限時低價
適合復(fù)合材料學(xué)習，復(fù)雜截面的復(fù)合材料建模，難點為：掃掠網(wǎng)格得路徑定義！這是很多同學(xué)的痛點，如何定義復(fù)雜截面的復(fù)合材料鋪層。
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多孔納米材料的實例教程
而GRR 制備的納米多孔 Al-Al2O3 復(fù)合材料的密度低于大多數(shù)以前的納米多孔金屬；相比之下，納米多孔 Al-Al2O3 是通過脫合金制備的最強的納米多孔材料之一，在拉伸和壓縮下，盡管其結(jié)構(gòu)尺寸比大多數(shù)納米多孔金屬粗。納米多孔 Al-Al2O3 的強度也明顯高于由純鋁和鋁基復(fù)合材料組成的密度相似的傳統(tǒng)泡沫。因此，納米多孔 Al-Al2O3 的比強度（強度密度比）高于以前的多孔金屬、多孔氧化鋁復(fù)合材料和納米多孔金屬。
圖4 納米多孔鋁強度與密度關(guān)系
總的來說，GRR制備的納米多孔Al-Al2O3復(fù)合材料（或具有天然氧化物殼的納米多孔Al）比具有相似密度的常規(guī)多孔金屬和多孔Al-氧化物復(fù)合材料更強。納米多孔Al-Al2O3復(fù)合材料也比通過脫合金制備的大多數(shù)納米多孔金屬更輕、更堅固、更穩(wěn)定。
Al納米韌帶表面的天然氧化層是納米多孔Al-Al2O3復(fù)合材料具有優(yōu)異熱穩(wěn)定性的主要原因。
氧化層、韌帶尺寸和拓撲結(jié)構(gòu)的綜合影響是這種材料具有高強度（和高比強度）的原因
。
預(yù)計輕質(zhì)、堅固且穩(wěn)定的納米多孔 Al-Al2O3 復(fù)合材料將用于多種功能應(yīng)用，例如高溫
等離子體激元
、微型熱交換器
以及電池和其他電化學(xué)裝置的電極
。
目前的研究還表明，
將結(jié)構(gòu)尺寸細化到亞微米或納米尺度可能會大大提高多孔鋁或泡沫鋁在結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的性能，
因為結(jié)構(gòu)細化不僅引入了尺寸效應(yīng)，而且還放大了鈍化氧化物對強度的影響
。
目前，納米多孔鋁基樣品的厚度受到離子液體中 GRR 緩慢速率的限制。
需要進一步的研究來開發(fā)更簡單、更
有效和更具成本效益的路線來制造
大規(guī)
模、高質(zhì)量和
更具延展性的納米多孔鋁基材料，這對于實際應(yīng)用至關(guān)重要。
展開 日前，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授俞書宏和梁海偉團隊設(shè)計出一種過渡金屬鹽催化有機小分子碳化的合成新途徑，實現(xiàn)了在分子層面可控的宏量合成多孔摻雜碳納米材料。研究成果發(fā)表在7月27日出版的《科學(xué)進展》上。
有機小分子因其存在廣泛、種類多樣、元素豐富，是一種理想的制備碳納米材料的前驅(qū)體。但在高溫下，有機小分子的高揮發(fā)性使得其作為原料制備碳納米材料必須使用復(fù)雜方法和設(shè)備，如化學(xué)氣相沉積和高壓密閉合成。
針對上述挑戰(zhàn)，研究人員提出一種過渡金屬輔助有機分子碳化的方法，通過使用過渡金屬鹽輔助熱解有機小分子來制備碳納米材料。在高溫熱解過程中，過渡金屬鹽不僅能提高小分子的熱穩(wěn)定，還能催化其聚合優(yōu)先形成相應(yīng)的聚合物中間體，避免有機小分子在高溫熱解中揮發(fā)，最終形成碳納米材料。
他們發(fā)現(xiàn)，至少15種有機小分子和9種過渡金屬鹽可以作為碳前驅(qū)物和催化劑來制備相應(yīng)的碳基納米材料，同時多種硬模板可以用在該方法中來提高所得材料的比表面積和多孔性。研究表明，該方法是一種普適、簡單、高效的碳納米材料合成方法。
該法制備的多孔碳納米材料在選擇性乙苯氧化、硝基苯氫化、析氫反應(yīng)、氧還原反應(yīng)中，均表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。
相關(guān)論文信息：Science Advances 2018, 4, eaat0788
來源：中國科學(xué)報
展開 然而，納米級孔隙對熱電性能的作用目前仍存在爭議，因為在某些情況下，電導(dǎo)率的降低速率比熱導(dǎo)率的降低速率快得多，這將導(dǎo)致ZT惡化。這種明顯的反差可能與孔隙的大小和分布以及材料的本征性質(zhì)有關(guān)。
02
成果掠影
納米晶粒和孔隙作為兩種常見的微結(jié)構(gòu)缺陷，能夠阻礙聲子的傳輸。然而，迄今為止，納米晶粒在高溫下的穩(wěn)定性以及多孔性在提高熱電優(yōu)值ZT方面的可行性仍是熱電領(lǐng)域關(guān)注的問題。近日，哈工大材料學(xué)院隋解和教授、劉紫航教授和西安交通大學(xué)、中科院物理研究所組成的研究團隊首次利用超細晶和多孔結(jié)構(gòu)的鎂銀銻（MgAgSb）基熱電材料制備了高性能熱電制冷器件，在α-MgAgSb中設(shè)計的主要由納米晶區(qū)域內(nèi)的超細晶粒和隨機分布的孔隙組成的微結(jié)構(gòu)，在300?K時，產(chǎn)生了超低的晶格熱導(dǎo)率0.46?W/mK，突破了估計最小值的限制，為熱電制冷性能優(yōu)化提供了新思路。研究成果以“Highly efficient thermoelectric cooling performance of ultrafine-grained and nanoporous materials”為題發(fā)表在《Materials Today》上。
03
圖文導(dǎo)讀
圖1. 微觀結(jié)構(gòu)演變的原理圖、改進的熱電性能、模塊的冷卻性能。
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作者所提出的策略為使用軟碳納米片實現(xiàn)高能量和高倍率的儲能裝置提供了重要的參考。
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本案例從CT掃描微觀粒子斷層數(shù)據(jù)中，重建起來三維模型，計算氧氣電化學(xué)反應(yīng)，橫向?qū)Ρ炔煌螒B(tài)微觀粒子的反應(yīng)強度分布。
通過對微觀粒子重建、分析，可以有效評估該粒子的多種性能表現(xiàn)，輔助研究人員快速發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化所需的粒子體系。
歡迎交流。
功能梯度多孔材料（FGM）通過梯度調(diào)控孔隙率，實現(xiàn)力學(xué)性能的連續(xù)分布，其彈性模量、強度等呈均勻變化。通過建立梯度多孔結(jié)構(gòu)有限元模型，解析梯度參數(shù)對應(yīng)力場及失效機制的影響，突破傳統(tǒng)試驗限制，優(yōu)化設(shè)計。該研究對航空熱防護及生物醫(yī)用仿生植入體等功能化結(jié)構(gòu)具有重要價值。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維梯度功能材料多孔結(jié)構(gòu)模型，并對梯度結(jié)構(gòu)模型進行軸心受壓力學(xué)仿真模擬。
多孔結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于過濾、催化、能量吸收等領(lǐng)域。基于Voronoi圖的方法通過調(diào)整生成點的位置和密度，控制多孔結(jié)構(gòu)的孔隙大小和分布，可用于模擬自然界中的多孔介質(zhì)，如泡沫金屬、骨小梁等。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維多孔材料。
首先采用CAD Voronoi 3D插件建立圓柱體試件晶粒模型。
首先采用AbyssFish四參數(shù)隨機生長2D軟件V1.3版本隨機生成一張模型圖像。
通過CAD圖像導(dǎo)入插件將圖像導(dǎo)入到AutoCAD內(nèi)，并將圖像的黑白區(qū)域分別處理成三維部件，并導(dǎo)出為iges格式文件。
在Abaqus CAE軟件內(nèi)，將兩份iges文件導(dǎo)入
納米級材料尺寸如何測量？
在納米科技的浪潮中，材料尺寸的精確測量成為了科研和工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵。納米級材料因其物理化學(xué)特性，在電子、醫(yī)藥、能源等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。然而，如何準確測量這些材料的尺寸，尤其是當尺寸達到納米級別時，對技術(shù)提出了高要求。中圖儀器作為一家專注于3D測量技術(shù)的高新技術(shù)企業(yè)，在這方面取得了顯著的成就。
創(chuàng)新驅(qū)動，技術(shù)領(lǐng)先
中圖儀器專注于精密儀器研發(fā)
在納米顯微測量領(lǐng)域，中圖儀器基于納米傳動與掃描技術(shù)、白光干涉與高精度3D重建技術(shù)、共聚焦測量等技術(shù)積累，推出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的白光干涉儀（Z向分辨率可高達0.1納米）和共聚焦顯微鏡，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、3C電子、高校科研等行業(yè)領(lǐng)域。
從納米到宏觀，產(chǎn)品解決方案全面覆蓋，滿足多樣化需求：
1、光學(xué)3D表面輪廓儀
SuperView W系列光學(xué)3D表面輪廓儀利用白光干涉技術(shù)
2024深圳國際納米材料與石墨烯材料展覽會
時間：2024年6月26日-28日 地點：深圳國際會展中心
展會介紹：
2024深圳國際納米材料與石墨烯材料展覽會將于2024年6月26-28日在深圳國際會展中心與您相約，為納米材料與石墨烯材料行業(yè)搭建了一個技術(shù)交流、促進合作、擴大上中下游貿(mào)易、提高品牌及企業(yè)知名度的平臺。
來源 | Nano-Micro Letters
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背景介紹
導(dǎo)熱聚合物基復(fù)合紙由于具有高強度、高導(dǎo)熱性和優(yōu)異的可設(shè)計性等優(yōu)點，在鋰電池、電容器、集成電路等領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。隨著小型化和集成化的快速發(fā)展，以及功率密度的不斷提高，電子器件和電氣設(shè)備內(nèi)部的熱量積聚問題日益嚴重，這就對導(dǎo)熱聚合物基復(fù)合紙的導(dǎo)熱性和耐熱性提出了更高的要求。此外，為了避免微電子元件之間形成短路電流和信號相互干擾
氣凝膠作為眾所周知的多孔固體納米材料，具有極低密度、超低導(dǎo)熱系數(shù)、高比表面積、強吸附能力等特點，已發(fā)展成為一種理想的材料家族，應(yīng)用于隔熱、儲能、催化、傳感器、環(huán)境修復(fù)等各種新興領(lǐng)域。氣凝膠粉、氣凝膠氈、氣凝膠纖維、氣凝膠膜、氣凝膠單體等結(jié)構(gòu)簡單的氣凝膠已經(jīng)得到了大量的研究，但迫切需要具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的氣凝膠來突破性能極限，拓展應(yīng)用領(lǐng)域。
來源 | Advanced Functional Materials
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背景介紹
聚合物基材料由于其優(yōu)異的靈活性，重量輕，優(yōu)良的可加工性和低成本的特點，在大功率微電子器件的熱管理方面引起了廣泛的關(guān)注。但是，大多數(shù)聚合物具有相對較低的導(dǎo)熱系數(shù)，范圍為0.1至0.5 W/mk。提高聚合物導(dǎo)熱性的一種簡單而有效的方法是將高導(dǎo)熱填料(如金屬、陶瓷
