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张荻:探索遗态材料之谜

遗态材料,作为材料研究领域里的一个新概念,主要指借用自然界经亿万年进化的生物自身多层次、多维、多结构的本征结构,通过人工方法变更其结构组分,制备出保持有自然界生物精细分级结构的新型结构功能一体化材料。研究和开发新型遗态材料,已是当今材料科学领域内的重要内容。上海交通大学材料科学与工程学院教授、金属基复合材料国家重点实验室主任张荻教授在这一领域挥洒了近30年的心血。$$ 上世纪70年代末,张荻以优异的成绩考上西安交通大学材料科学系。毕业后,成绩优异的他又获得教育部出国读研究生的机会,赴日本留学。在日期间,他分获大阪大学硕士学位以及博士学位。1988年,张荻回到上海交通大学任教,并在2001年被聘为“长江学者奖励计划”材料学科的专家。$$ 长期以来,张荻主要从事轻质高强材料、金属基复合材料、陶瓷电池和燃料电池用材等领域的研究工作。他曾说:“自然是高效的,自然是完美的,自然是简洁的……向自然学习也许是科研工作者做科研的最好...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 科技日报2013-04-10
《热加工工艺》2016年22期
热加工工艺

石墨烯及其增强轻金属基复合材料的研究现状

石墨烯具有的特殊的二维纳米结构使其具有优异的物理性能,成为近年来研究的热点。本文对石墨烯以及石墨烯增强轻金属基复合材料的研究进行了概述。1石墨烯的结构和特性石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的单原子层厚度的二维材料,理论厚度0.335 nm,具有六角型蜂巢结构,它可包裹成零维的富勒烯、卷成一维的碳纳米管、堆积成三维的石墨,是构成其他碳质材料的基本单元[1-2]。石墨烯的这种特殊蜂窝状晶格是由两个等价的σ键结合在一起的碳原子构成的,并且因为这种极强的碳碳键作用使得石墨烯具有超高的导热性能和力学性能。石墨烯特殊的单原子层结构决定了其丰富优异的物理性能[3-5],其杨氏模量可达1100 GPa,断裂强度达到125 GPa,热导率达到5000 J/m·K·s,电子迁移率2×105cm2/V·s。石墨烯的比表面积超大,可达2630 m2/g,它还具有分子霍尔效应、两字霍尔铁磁性和永不消失的电导率等一些列性质,石墨...  (本文共4页) 阅读全文>>

《金属世界》2017年02期
金属世界

梯度多孔金属基复合材料的制备综述

梯度多孔金属基复合材料是孔径或者孔隙率沿厚度方向呈连续或准连续变化的一类金属基复合材料,具备多孔材料高比表面积、高比强度及梯度材料稳定性好、环境适应性好等优点。梯度多孔金属基复合材料可应用于催化、传感、生物、燃料电池、吸声、食品及环境等领域,近年来得到国内外学者的广泛研究,为符合不同领域的应用要求,不同的梯度结构、不同的制备方法及不同的梯度层间界面设计都有不同的影响,本文综述了近年来三种有代表性的梯度多孔金属基复合材料的制备及梯度层间界面设计方法。指出在梯度多孔金属基复合材料的研究中,梯度层间界面设计以及界面对特殊性能的影响将是今后的重点研究方向。内容导读梯度多孔金属基复合材料是具有孔径尺寸或孔隙率呈梯度变化特征的功能材料[1],由于其特殊的梯度结构而具有更优于均质多孔材料的性能,如在生物材料领域,梯度多孔Ti合金与天然骨外层致密内层疏松多孔的结构更为接近,有更好的生物相容性;在食品加工领域,梯度多孔不锈钢过滤果汁可以提高过滤效...  (本文共5页) 阅读全文>>

《理化检验.物理分册》1992年02期
理化检验.物理分册

金属基复合材料的力学行为及失效方式(一)

金属基复合材料由于具有高的比强度、刚度等一系列优异性能而受到人们的极大重视。尤其是近十多年来,由于航空、航天等工业的发展,极大地推动了金屏基复合材料的研究和应用。目孤几.金属基复合材料作为材料科学的,个新兴领域,已农宇航、汽车工业及民用产品等方面得到广泛应用,救愈米愈显示出强大的生命力,相关理论研究也有了很大的发展。从目前金属基复合材料的研究和应用来看,金属基复合材料主要有三大类:即颗粒增强金属,晶须或短纤维增强金属和连续纤维增强金属。其中最普遍应用的金属基体是铝;其次是钦、镁。此外在一定程度上,铜、锌和铁基体也引起人们的注意。在这些材料中,由于增强相的加入,其性能和断裂失效方式发生了明显的变化,相应的检测手段和...  (本文共4页) 阅读全文>>

《理化检验.物理分册》1992年03期
理化检验.物理分册

金属基复合材料的力学行为及失效方式(二)

(续上期)1.1.2.4弹性模量的测盆 由于弹性模t是金属基复合材料应用和设计的一个重要性能指桥尽管目前的ASTM中有关于杨氏弹性棋t的计算方法,但实测仍然是非常重要的。在人STM D3552中,金属基复合材料的弹性模t通过应力一应变曲线直线部份的斜串计算.但大t的实验已经发现,在金属基复合材料中,有时直线部分非常短,有时分成几部分,有时直线部分不存在,因此这种计算方法存在很多潜在的问题,很难获得准确的模童值.一种比较有效的方法是采用超声波方法,最近在短纤维增强的SIC丛1复合材料中,超声波方法和机械检测获得的结果非常符合t1。,。但是在超声波方法中,应变幅度较小,由于金属基复合材料的比例极限较低,应用这一值时应特别注意。为了解决这一问题,在颗粒及短纤维增强的金属基复合材料中,人们也试图用加载/卸载穷法来扩展弹性区以改进杨氏弹性模t测t的精确性,但结果发现在卸载情况下应变增加时,弹性模t降低达5拓。产生这一现象的原因是由于增强材...  (本文共3页) 阅读全文>>

《理化检验.物理分册》1992年04期
理化检验.物理分册

金属基复合材料的力学行为及失效方式(三)

(续上期) 2金月甚复合材料的断琪性能 及其润定方法2.1金属荃妞合材料的韧性及其侧t方法2.1.1金再基复合材扦的韧性金属基复合材料具有高的强度和工作温度等优异性能已被人们广泛所认识,尤其是铝基复合材料。但从目前金属基复合材料的研究和发展来看,有一个共同的特点,就是韧性较低(见表4)。因此,如何通过设计及工艺参数优化提高金属基复合材料的韧性目前是金属基复合材料研究和发展的一个重要领域。响及纤维的强度变化有关。 金属基复合材料的韧性与增强相的尺寸有很大的关系,B纤维增强铝合金中研究表明,随着B纤维直径的增加复合材料的韧性增加(见表5)ta.1.这是因为在大直径周围存在有较多的未强化基体,在断裂前夕,通过基体塑性变形产生的附加约束提高韧性,在顺粒增强的金属基复合材料中也有相似的规律。 表5纤维直径对B/AI复合材料韧性的影晌...口................曰...曰.....氛“.....口口.....口衰4常见金属复合材...  (本文共2页) 阅读全文>>