力学机械性能
发布时间:2024-03-19 12:59:20

  食品铝箔袋材质分为两种,一种是一般性的包装,另一种是适合高温蒸煮适用的,一般性包装采用的材质的:PE、NY、AL、PE,高温蒸煮采用的材质是:PET、NY、AL、CPP。对食品包装进行检测与控制的指标主要包括:阻隔性能、物理机械性能、卫生性能、厚度、溶剂残留、耐蒸煮性能、密封性能、瓶盖扭力、顶空气体分析、印刷质量、卷封性能等。1.食品包装材料的阻隔性:WVTR-C6水蒸气透过率及GTR-V3氧气透过率测试仪 食品变质的主要原因是微生物的生长和繁殖,环境中的氧气和水蒸气,会透过包装材料来影响食品的品质。所以包装材料的氧气和水蒸气透过率的高低与其保质期直接有着非常紧密的关系,食品变质的另一个主要原因是油脂等成分的氧化变质,因此要求食品包装应具有很好的阻隔作用。二、食品包装材料的物理机械性能:1.抗拉伸强度、断裂伸长性能:ETT-AM拉力试验机食品包装最基本的功能是作为承载食品的容器,这就要求其材料要有一定的强度来防止意外的破裂,包材的抗拉伸强度、断裂伸长是最基本的性能要求,我们可以利用ETT-AM电子拉力试验机进行恒速拉伸试验来得到拉伸强度和断裂伸长率。2.厚度:PTT-03薄膜测厚仪包装材料的厚度和宽度必须满足一定的要求,可以用PTT-03薄膜测厚仪,在一定的标准压强范围内来测量薄膜或片材的厚度。3.热封性能:HST-01热封试验仪热封性能直接影响食品包装的整体物理性能。选择合适的热封参数(温度、压强、时间)对包装材料进行热封,以达到热封强度,热封效果可以使用ETT-AM电子拉力试验机对封口进行热封强度的测试。4.摩擦系数:PCF-03摩擦系数仪摩擦系数是用来表征软塑包装材料在使用过程中与材料自身或与包装机械等其他物体接触且发生相对运动时所产生阻力大小的物理量,包装材料摩擦系数偏大或偏小均会对生产过程产生不利影响,如摩擦系数偏大,包装材料发涩,则需要较大的拉拽力才能使卷轴转动进行抽卷制袋,这不仅增大了能耗,降低了生产效率,甚至有可能使包装材料发生拉伸变形,影响其阻隔性能及抗冲击、抗穿刺等物理机械性能 而摩擦系数偏小,则易导致材料在使用过程中出现打滑、跑偏、叠料不稳、产生错边等问题,因此控制软塑包装卷膜的摩擦系数在适宜的范围内对提高其使用方便性具有重要意义。5.撕裂度测量撕裂强度的试验实际上主要测量撕裂增生所需的能量,主要的测量方法有裤形法和埃莱门多夫撕裂法,优选恒定半径试样的埃莱门多夫法撕裂度仪。对于消费者而言,材料的耐撕裂性能是关系到包装物是否易开封的一个主要指标。6、食品包装材料的密封性:LT-02密封试验仪及LT-03泄漏与密封强度试验仪密封性能是指包装密封的可靠性,通过该项测试可以确保整个产品包装密封的完整性,防止因产品密封性能不好,而导致泄漏、污染、变质等问题。有正压和负压两种测试方法可选用。食品的质量安全直接影响到国民健康,包装作为食品的重要组成部分,在产品出厂后的质量保护方面扮演重要角色。食品用塑料包装产品应符合《食品用包装容器工具等制品生产许可通则》及《食品用塑料包装容器工具等制品生产许可审查细则》的要求;相关企业应根据产品应用对包装各项性能进行检测和评价,以确保保持连续生产合格产品的能力。

  焊接也被称作熔接,通常是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接工艺多用于制造业,主要用途就是把小的金属材料连接成大的(按图纸或需要的尺寸),或通过连接(焊接)做出所需要的几何体。诸如造船厂、飞机制造业、汽车制造、桥梁等都离不开焊接。热源能量的分布即热量的传播和分布很大程度上与这些参数相关,然而由于热量的分布是呈现梯度的,从而造成焊缝周围的材料会受到影响,即所谓的“热影响区”(HAZ)。热影响区的形成原理非常简单,在焊缝周围的材料受到了热源的影响,而温度低于材料的熔点,但其温度足以让周围材料的显微组织发生变化。显微组织的变化可导致机械性能的变化,如可能会出现硬度增加和屈服强度降低。同时由于显微组织的发生变化,热影响区更容易出现开裂和腐蚀情况,所以热影响区通常是构件最薄弱的结构点。因此,了解热影响区和减少焊接所产生的不良热效应是至关重要。焊缝和热影响区的典型尺寸通常为数百微米至几毫米。为了研究由于焊接过程引起的局部材料变化,仪器化压痕测试方法是首选,因为它们提供了合适的位移分辨率。例如,安东帕微观组合测试仪(MCT3)可以获取焊缝或热影响区等等不同区域的硬度、弹性模量等力学性能。磨损量和摩擦性能可以很容易地通过摩擦磨损分析仪来测量,该分析仪测量摩擦系数并可用于估计磨损率。微观组合测试仪MCT3本文将展示焊缝及其邻近局部区域的机械性能的表征手段的实际例子,同时也将总结所用表征手段对于焊接工艺好坏的评定和意义。焊缝横截面的硬度分布情况图1: 焊缝及其热影响区的横截面的视图和相对应位置上的硬度变化情况如图1所示,使用Anton-Paar微观组合测试仪MCT3对采用弧焊工艺对球墨铸铁进行焊接后所产生的热影响区进行表征。简单来说,就是在焊缝截面上沿着从母材到焊缝的方向采用MCT3对材料进行压痕测试。压痕试验主要在两个位置上进行:焊缝区域横截面和焊缝顶面。使用的最大载荷为5 N,加载和卸载速率选择为30 N/min,在最大载荷下保载1 sec。具体是沿着从未受影响的母材穿过HAZ到焊芯进行压痕测试,单个压痕的间距为0.25 mm。压痕测试的大致位置和相应硬度分布如图1所示,结果清楚地表明了焊缝附近硬度的变化情况。靠近焊缝–在HAZ中–硬度在过渡区降低之前显著增加,在远离焊缝的未受影响母材中稳定在~3 GPa。在焊缝的上表面上发现了类似的结果(过渡区和热影响区的硬度增加),这证实了在横截面上获得的结果。该应用案例展示的是仪器化压痕测试方法对于测量焊接工艺产生的热影响区HAZ的材料性能变化的意义所在,用图1中所示的方法可以直观的获取相应位置的力学性能变化情况。从而,有助于科研人员及焊接工作者去估算HAZ的区域尺寸以及所检测出的焊缝及其周围局部区域的力学性能是否达标,更为如何优化焊接工艺参数提供一份助力。堆焊工艺下焊缝的摩擦学性能研究堆焊是将硬质金属焊接在母材上的一种工艺,旨在提高母材的耐磨性,是一个很广泛的焊接应用。它用于磨机锤、挤压螺钉、高性能轴承和土方设备。它也可用于压水反应堆的阀座和泵。与其他部件摩擦接触的此类堆焊焊缝的磨损和摩擦学性能对于实际应用至关重要。以下示例显示了对球墨铸铁进行的摩擦学试验,其中铸铁的堆焊层采用等离子转移电弧工艺焊接。图2: 热影响区和母材的摩擦系数变化情况由于焊接工艺也属于快速凝固的一种冷却方式,从而得到了3mm厚度的热影响区且发现该HAZ的微观结构中存在渗碳体结构,而且硬度明显高于铸铁。总共进行了两次摩擦试验:一次在母材上,另一次在焊接材料的热影响区内。在线次循环的摩擦学表征试验,而且在最大固定载荷为1 N情况下的最大线 cm/s,选取的摩擦副为直径为6 mm的100Cr6钢球。摩擦试验结果如图2所示:焊接层的热影响区(HAZ)的摩擦系数(~0.8)高于母材(~0.5)。图3: 采用表面轮廓仪测量并记录母材和热影响区的磨损轨迹轮廓图3展示的是运用表面轮廓仪采集并记录母材和热影响区在摩擦学试验后磨损轨迹的轮廓。通过比较图3的结果表明,热影响区的磨损远高于母材;母材的耐磨性高于热硬化区的耐磨性。图2和图3的表明,焊接工艺对焊接层热硬化区的摩擦系数和耐磨性产生了负面影响,尽管同一层的硬度有所增加。该问题的解决方案可以是改变焊接参数以提高热硬化区的耐磨性,或者减小其尺寸以最小化其对零件耐磨性的负面影响。总的来说,Anton-Paar自研自产的压痕仪和摩擦学表征仪器均能为焊接工艺的研究和生产提供非常大的助力,其新一代检测手段的开发对于焊接行业是非常有意义的。安东帕中国总部售后热线官网:在线商城:/p

  布鲁克UMT-TriboLab机械性能与摩擦测试仪荣获2014年科学仪器优秀新品奖

  2015年4月22日,中国科学仪器行业的&ldquo 达沃斯论坛&rdquo &mdash &mdash 2015 (第九届)中国科学仪器发展年会(ACCSI 2015)在北京京仪大酒店召开。&ldquo 2014年度科学仪器优秀新产品&rdquo 评选是历年中国科学仪器发展年会的重要活动之一。旨在将2014年在中国仪器市场上推出的、创新性突出的国内外仪器产品全面、公正、客观的展现给广大的国内用户。本次新品评选中,有253家国内外仪器厂商共587台仪器进行初评,依据仪器的创新点、市场前景、用户评价等评审,最终由166台仪器新品入围,入围几率约28.3%。入围名单进行10天公示后,邀请了超过60余位业内资深专家按照严格的评审程序进行网上评议,对入围的新品逐一进行打分、推荐并提交评审意见,最终评选出26台仪器新品获奖,获奖率约4.4%。 布鲁克公司的UMT-TriboLab机械性能与摩擦测试仪脱颖而出,获得了本次科学仪器优秀新品奖。布鲁克纳米表面仪器部TMT产品亚太区产品经理李念青先生出席了本次年会并代表纳米表面仪器部领取了优秀新产品奖。亚太区TMT产品经理李念青先生上台领奖公司网址:邮箱地址:系电线 【获奖产品介绍】UMT-TriboLab机械性能与摩擦测试仪§ 首次实现免工具更换功能模块及功能模块自动识别: 遵从模块化和通用性的效率原则,TriboLab可根据需要添加附件到标准驱动上,提供最大的灵活性。TriboLab通过更换模块即可实现几乎所有摩擦学测试,包括旋转、线性、往复及环块等运动方式,及温度、湿度、气氛和液体腔等环境控制。TriboLab通过专利的内置识别芯片,实现免工具驱动更换,自动匹配,TriboID组件自动识别的功能,极大提高使用效率和减小配置文件错误的可能。§ 新设计的高效TriboScrip可视化试验设计软件: TriboScript软件简化了测试脚本编写、数据分析和报告输出,提升了效率。通过与测试硬件上TriboID芯片的互动,TriboScript&ldquo 了解&rdquo 配置,优化菜单,在菜单上只显示活动的功能。与其它测试工具需要用户费力地编写脚本不同,TriboScript采用了一个简单的、可视化的用户界面。简单地将图标拖放到工作区,再将几个图标嵌套在一起,您就可得到一个完整的测试脚本。用户几乎不可能犯致命的错误,因为只有相互兼容的图标才可能连接在一起。另外,系统会提示任何所需的变量,例如速度或力。通过TriboScrip软件,可以使TriboLab成为最简单易用、最有效的实验机。§ 最低噪音水平的力学传感器及各种先进传感器提供了试验最全面的数据: &ldquo 黄金&rdquo 系列传感器具有业界领先的噪音水平,传感器的测量范围从1毫牛到2千牛,给客户提供高度准确、高度可重复的测试数据。仪器还预留了六个传感器端口集成到测试程序,可以实时监测并记录包括摩擦噪声、摩擦配副间电阻、摩擦配副的电容等信号。这些额外变量的测量,结合横向力的变化,可以帮助研究者更深地了解研究区域的动态变化。 了解更多产品信息!

  口腔膜剂是指药物与适宜的成膜材料经加工制成的膜状制剂,供口服和粘膜使用。良好的机械性能能防止膜剂使用中撕扯破损,保持膜剂的完整性和剂量的准确性。成膜材料、膜剂的厚度以及增塑剂都是膜剂机械性能的影响因素,通过科学的性能检测能实现膜剂机械性能的合理控制。2020版《中国药典》对膜剂的定义为药物与适宜的成膜材料经加工制成的膜状制剂,供口服或粘膜使用。今天我们依据《口腔膜剂的制备与质量评价》来详细的了解一下口溶膜剂的性能检测项目及方法。 口腔膜剂在取用、贴敷过程中受到外力的拉扯,若韧性和强度不够,往往易发生撕裂断裂。这就体现了力学性能的重要性。 口腔膜剂的力学性能指标主要包括抗拉强度和断裂伸长率,反映了膜剂材料在拉断时截面上承受的最大应力值,以及膜剂材料受力拉伸时断裂时增加的长度与原始长度的比值。测试仪器: ETT-AM电子拉力试验机抗拉强度和断裂伸长率的测试方法一般参照GB/T1040-2006《塑料拉伸性能的测定》:将膜剂裁切成5个长3cm,宽2cm的试样,每个试样采用ETT-AM智能电子拉力机纵向拉伸,选择“拉伸强度模式,拉伸速度为10mm/min,直至膜剂断裂。仪器自动计算抗拉强度和断裂伸长率。为了提升口腔膜剂的力学性能,生产企业在制剂处方中加入一定比例的增塑剂,并适当增加膜剂的基本厚度。当然,口腔膜剂厚度也应控制在合理的范围内,防止其过分延展造成药剂分量不准。厚度仪采用PTT-03A厚度测试仪口腔膜剂厚度采用接触式测量方法,首先仪器清洁测量头,取宽100mm、无褶皱和其他缺陷的试样放在测试台上,开始测量。仪器自动计算试样结果。

  口腔膜剂是指药物与适宜的成膜材料经加工制成的膜状制剂,供口服和粘膜使用。良好的机械性能能防止膜剂使用中撕扯破损,保持膜剂的完整性和剂量的准确性。成膜材料、膜剂的厚度以及增塑剂都是膜剂机械性能的影响因素,通过科学的性能检测能实现膜剂机械性能的合理控制。 2020版《中国药典》对膜剂的定义为药物与适宜的成膜材料经加工制成的膜状制剂,供口服或粘膜使用。今天我们依据《口腔膜剂的制备与质量评价》来详细的了解一下口溶膜剂的性能检测项目及方法。口腔膜剂在取用、贴敷过程中受到外力的拉扯,若韧性和强度不够,往往易发生撕裂断裂。这就体现了力学性能的重要性。口腔膜剂的力学性能指标主要包括抗拉强度和断裂伸长率,反映了膜剂材料在拉断时截面上承受的最大应力值,以及膜剂材料受力拉伸时断裂时增加的长度与原始长度的比值。抗拉强度和断裂伸长率的测试方法一般参照GB/T1040-2006《塑料拉伸性能的测定》:将膜剂裁切成5个长3cm,宽2cm的试样,每个试样采用ETT-AM智能电子拉力机纵向拉伸,选择“拉伸强度模式,拉伸速度为10mm/min,直至膜剂断裂。仪器自动计算抗拉强度和断裂伸长率。为了提升口腔膜剂的力学性能,生产企业在制剂处方中加入一定比例的增塑剂,并适当增加膜剂的基本厚度。当然,口腔膜剂厚度也应控制在合理的范围内,防止其过分延展造成药剂分量不准。厚度仪采用PTT-03A厚度测试仪口腔膜剂厚度采用接触式测量方法,首先仪器清洁测量头,取宽100mm、无褶皱和其他缺陷的试样放在测试台上,开始测量。仪器自动计算试样结果。设备图片: ETT-AM智能电子拉力机

  由中国力学学会固体力学专业委员会主办,中国工程物理研究院总体工程研究所,西南交通大学力学与工程学院,四川大学破坏力学与工程防灾减灾省重点实验室,顶峰多尺度科学研究所,成都大学承办的“2014年全国固体力学学术会议”于金秋十月在四川隆重举办。此次会议共设2个主会场,27个分会场,会议规模宏大,会场组织有序。作为赞助商之一,轶诺仪器(上海)有限公司亦亲自派出市场与技术团队,全心助力此次大会。 现场与会专家多达1200余人,在为期2天的会议中,来自中国科学院力学所的白以龙教授、王自强教授,自然科学基金委的杨卫教授,美国西北大学的黄永刚教授,哈尔滨工业大学的杜善义教授,中国工程物理研究院的孙承伟教授,西南交通大学的翟婉明教授,香港科技大学的余同希教以及美国普渡大学的陈为农教授分别作了特邀报告,会场气氛轻松热烈,不时传来听众的阵阵掌声。 所谓固体力学,就是研究可变形固体在外界因素作用下所产生的应力、应变、位移和破坏等的力学分支。一般包括材料力学、弹性力学、塑性力学等方向。其中,材料力学是固体力学中发展最早的一个分支,它研究材料在外力作用下的力学性能、变形状态和破坏规律,为工程设计中选用材料和选择构件尺寸提供依据。之后发展起来的弹性力学是研究弹性物体在外力作用下的应力场、应变场以及有关的规律;塑性力学则是研究固体受力后处于塑性变形状态时,塑性变形与外力的关系,以及物体中的应力场、应变场以及有关规律。 众所周知,金属材料的主要力学性能包括硬度、弹性、塑性、刚性、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性等;而硬度作为一项综合的力学性能指标,与材料的其他性能之间存在一定的联系,比如,金属的抗拉强度便可由硬度经过换算得到。另外,金属的硬度与冷成型性、切削性、焊接性等工艺性能也有密切关系;硬度实验能敏感地反映出材料的化学成分、金相组织和结构的差异,因此被广泛用来进行原材料的质量检验,以及检验零件的热处理质量。硬度试验具有设备简单、操作方便快捷、压痕小以及便于现场操作等特点,是产品研发和生产中最常用的力学性能试验方法,在测试金属材料机械性能上得到了广泛应用。 INNOVATEST轶诺仪器,全球领先的硬度计制造商,位于欧洲荷兰,集设计,研发,生产于一身,深谙力学,视质量为第一生命,致力于提供高端、精密、可靠、稳定的硬度检测设备。为此,INNOVATEST轶诺仪器不断契合广大用户的需要,为其量身定做最合适的硬度测试解决方案。 INNOVATEST轶诺仪器在其荷兰总部和上海子公司均设有展厅,随时恭候您莅临体验!

  中国-日立分析仪器公司是日立高新技术集团旗下的一家全资子公司,从事分析和测量仪器的制造与销售。2023年11月15日,公司现已推出NEXTA系列的新产品NEXTA DMA200-一款用于先进材料开发和产品质量控制的动态热机械分析仪(DMA)。业界不断追求具有新功能的高性能复合材料,使用热分析进行深入评估的需求也在相应增长。例如,汽车、飞机和电子等行业越来越需要DMA分析来了解碳纤维增强塑料及粘合性能和其他性能。DMA技术用于测量材料的粘弹性能,主要关注玻璃化转变检测。此外,这种技术可以评估次级转变、材料刚度、固化水平和阻尼特性。这款多功能工具广泛应用于应用研究和研发的机械表征,包括复合材料、塑料、橡胶和薄膜材料。作为日立分析仪器热分析系列的新成员,高规格的NEXTA DMA通过简单的故障排除、无缝数据交换和夹具轻松更换,提供更高的力学性能上限和内置效率。日立的Real View ® 实时试样观察系统和软件的“指导模式” 有助于DMA新手操作,而电子冷却系统则消除了对液氮的需求。为先进材料分析提供优秀的力学性能与日立先前推出的同类分析仪型号相比,DMA200的加载力上限升级到20N,使其力学性能增加了两倍。这让客户可以在其试样上施加更高的应力水平,从而让其成为表征需要巨大形变力的材料的理想选择。这项提升对于处理刚硬样品(例如碳纤维复合材料)的客户尤其有益,这会让他们能够获得精确可靠的材料表征。从航空航天应用到尖端汽车技术,DMA200的强化力学性能有助于更深入地探索各种材料的机械性能。“凭借NEXTA DMA200的高力学性能,我们为研究人员探索先进材料分析方面提供新的可能性,从而实现刚性材料的精确表征,并推动各行各业的创新。”日立分析仪器董事总经理Dawn Brooks。前沿Real View ®技术实现可视化分析DMA200在系统的核心部分配备经过升级的Real View ® 高分辨率相机。这有助于在广泛温度范围内测量时更好地观察试样,实时捕捉与DMA信号直接相关的图像。经证明,这种技术在使用DMA200进行研究、教学、故障排除和测量试样局部尺寸变化时十分合适。Real View ®系统集成了色彩分析(RGB、CMYK和L*a*b*)并且能够创建结果视频。尤其是在进行故障分析、颗粒异物分析和调查异常结果时,这有助于识别物理性能变化,同时DMA输出中增加的视觉信息简化了相关解读过程。高效电子冷却系统DMA200提供三种冷却系统选项:空气冷却系统、液氮冷却系统和电子冷却系统。因为电子冷却系统只需电源即可运行,无需液氮等外部资源,所以其独特优势在于简单性和简易性。这种简化的冷却过程使DMA200更易于使用,从而确保材料分析的轻松高效运行。软件更新和新照明系统使用方便“指导模式”是一种直观的软件功能,旨在通过提供系统、逐步测量和分析说明来协助缺乏既往DMA经验的客户。从方法概述到公布的结果,该模式都支持国际标准方法,并且能够根据个人需求进行定制。该模式简单易学,方便教学,并且可适应多任务的工作人员,是繁忙实验室的理想选择。此外,新集成的照明系统增强了测量夹具和试样可互换性,从而在分析过程中提供效率和便利。日立分析仪器热分析仪产品经理Olivier Savard表示:“DMA200是为应对我们客户所处苛刻环境而设计的产品,具有注重效率的先进功能和性能,必定会对各行各业产生重大影响。我们确信,这款动态热机械分析仪将赋予研究人员和专业人士推动创新并发现宝贵见解的能力。”

  据国外媒体报道,美国科学家发现一种用量子力学的神奇作用力使很小的物体漂浮未来的方法。他们表示,可以用这种方法研制微型纳米机械。研究人员用彼此排斥的某些分子组合,发现并检测了一种在分子水平中扮演重要角色的力。研究人员们说,这种排斥力可被用于使分子停留在高处,实际上就是让它们漂浮起来,可据此为微型设备研制无摩擦力的部件。美国马萨诸塞州哈佛大学应用物理学家费德里克卡巴索在《自然》杂志上发表了他的研究成果,他在论文中说,他认为这种力的发现使一系列全新小机械的诞生成为可能。目前,这个包括美国国立卫生研究院(NIH)研究人员在内的科研小组并没有成功地使一个物体漂浮起来。但卡巴索指出,他现在知道如何做到这一点。这位应用物理学家表示:“这是一个我们确信可操作的实验。”他的科研小组已经为此申请了专利。美国国立卫生研究院国立儿童健康及人类发育研究所亚历山大杜安博士说:“通过减少阻碍运动和促成损耗的摩擦力,这项新技术为微小甚至分子水平下改善机械性能提供了一种理论方法。纳米力学这种新兴技术已具有改善医学和其他领域的潜在作用。”该发现涉及量子力学和控制自然界最小颗粒的原理。通过改变和组合分子,科学家可以发明用于外科手术、食品和燃料制造以及提高电脑速度的微型机器。这一发现源自卡巴索担任电信设备制造商朗讯科技研究部门贝尔实验室物理研究副主管时从事的工作。朗讯科技公司现在叫阿尔卡特-朗讯公司。这位应用物理学家表示:“当时我就开始想怎样才能把这些神奇的量子力学力量用于技术中。”目前,贝尔实验室已开始研究名为“微型机电系统”(MEMS)的新设备,这种新技术用于测量汽车减速的气囊传感器。卡巴索表示:“我们开始考虑使用纳米技术或微观力学。”他知道,设备变得越来越小时,它们就会产生众所周知的“卡西米尔力”,这是一种在两个非常微小的金属表面进行非常密切的接触时发挥作用的引力。在微小物体中,这种力会使活动部分粘在一起,这就是所谓的静摩擦力在起作用。一个俄罗斯研究小组预测,这种力被取消时可用于材料的正确组合。研究人员在卡巴索实验中把一个涂有黄金的球浸入一种液体中,并在这个球第一次被吸到金属板上时对这个力进行了测量,然后它遭到一块由硅石制成的板子的排斥。卡巴索说:“接下来它就漂了起来。我们现在只能做到这一点。”

  2013年11月16日,由我院主办的“2013力学试验应用技术”系列推广活动在西安成功召开,来自陕西、青海、甘肃、山西地区的西北有色院、西航复合所、兰州大学、青海大学、西工大、西建大、西交大、长安大学、中交一公院、太钢等53家单位近百名用户朋友齐聚一堂。本次推广会特别邀请了西建大力学实验中心杨耀锋主任为推广会做了专家发言。目前,西建大已购买我院近20套试验设备。在发言中,杨主任对西建大最新的各项力学试验教学科研成果做了简明扼要的介绍,并对我院试验设备的产品质量及技术水平给予了忠恳的评价。西建大力学试验中心杨耀锋主任做专家发言本次推广会主要结合我院实际产品案例,介绍了在材料试验领域静态力学试验中,会产生哪些容易忽视和经常出现的问题,以及国外电子万能试验机技术情况,并针对我院静态试验机产品的性能、技术特点、产品创新方向及应用领域等进行了深入的讲解。结合产品实际工况视频,介绍了我院电液伺服动静疲劳试验技术、多通道协调加载技术及大型结构试验技术,并根据用户使用情况,详细讲解了产品疲劳寿命的试验验证方法(整机、部件、零件),电液伺服动静试验技术在零部件试验及相关领域的应用解决方案及相关典型工程案例。最后向来宾着重推介了我院电子万能试验机新产品以及岩土试验技术应用案例(岩石蠕变、岩石三轴、三轴土体流变试验)。我院试验机公司副总经理迟成芳做精彩发言我院诗美迪公司副总经理孙宝瑞做精彩发言推广会在友好热烈的氛围中进行,会议中我院与西北工业大学就高速试验设备合作研发展开了深入的探讨,并取得了阶段性硕果。目前,西北工业大学使用我院各类试验设备50多台。推广会最后环节围绕着我院产品技术优势、产品特点、售后服务等方面与会人员展开了热烈的讨论。会议在一片热烈的掌声中圆满结束,与会嘉宾对会议给予了高度评价。经过此次会议,增加西北地区用户对我院的了解,并对地区销售起到了积极促进作用。作为试验机行业的领导者,长春机械院一直致力于为工程试验领域的各行业提供优质力学试验设备及试验解决方案,长春机械院“力学试验应用技术”系列推广活动将在2014年国内重要城市中继续开展。

  超材料是经过精心构造的材料;它们通常由周期性排列放置的单元块组成。这些材料所表现出的特性和功能与其组成材料有所不同,它们不仅仅是结合了其组成材料的特性和功能,还能形成一些由结构影响的独特性能。其中,机械超材料是一类人为设计的微观物理结构组成的、具有特殊机械性能的超材料。由于其在结构设计、尺寸和材料组件方面的可调整性,机械超材料为改善材料的机械行为和特性提供了新的机会,并为各种领域提供了多功能应用的潜质。过去的几十年中,人们不断地在追求材料的轻质化和高性能。一些报道指出简单立方(SC)板晶格在纳米尺度上可以达到力学性能的理论极限,这种板晶格机械超材料由于其理论上优异的机械特性和可人工调节设计的低密度而逐渐受到人们的关注。但是此类复杂结构的研究在过去一直受到制造技术的限制,因此新型3D打印技术的出现使得对这种晶格结构的深度研究成为可能。近期,新加坡南洋理工大学Prof. Hu Xiao团队提出了利用微立体光刻技术(PμSL),采用新型面投影微立体光刻设备(nanoArch S140, 摩方精密BMF)来打印高精度的立方板晶格结构,并成功制备出微米级到厘米级的简单立方晶格结构。该团队研究了打印模型的单元数量、开孔直径等对压缩性能的影响,并且将打印出来的结构与其他目前报道的机械超材料等进行了压缩性能的比较。结果表明,增加单元数量可显著提高抗压强度和能量吸收能力,打印的立体板晶格结构的比能量吸收能力甚至可以超过不锈钢晶格结构和目前文献报道过的其他聚合物晶格材料。图 1.(a)以往文献中使用的理想单元板晶格模型。(b) 本工作中使用的理想板晶格单元。(c) 修改后带孔的可打印立方板晶格单元。(d) 实验样品Cubic444-0.5mm。(e)有限元模拟von Mises带孔板晶格的压缩-Cubic444-0.5mm。(f) PμSL打印技术示意图。该研究中,简单立方晶格模型的理想化单元设计以及修饰后带孔单元的设计如图1 (a)-(c)所示。打印后的一组4*4*4的模型如图1 (d)所示,是一边长为1厘米的立方块,里面整齐堆垛了64个立方晶格单元,除此之外,还打印了另外两组:8*8*8,12*12*12的立方晶格结构。打印出来的所有样品都与设计的模型高度相似,具有非常高的打印精度,其中最薄的壁厚甚至能达到80微米。为了评估打印好的晶格模型的压缩性能,对所有晶格结构做了压缩测试。图2展示了压缩后立方晶格的刚度、强度、能量吸收能力与晶格结构的立方单元边长孔径比之间的关系。图 2.(a) d/l = 0.4时的立方板晶格的实验压缩应力-应变曲线。(b) 立方板晶格的压缩刚度与 d/l的关系拟合曲线。(c)立方板晶格的压缩强度吸收与 d/l的关系。(d) 立方板晶格的压缩能量与 d/l的关系。结果表明,在d/l = 0.4时观察到的强度变化是由于样品从正常结构到超材料结构的力学行为的巨大差异。当 d/l 很小 (d/l 0.3) 时,晶格更接近纯板晶格拓扑。众所周知,对于板晶格拓扑,板的三维相交阻碍了板在受压时的运动,因此板晶格总是以拉伸为主。然而,随着d/l的增加,晶格开始类似于梁拓扑结构,运动学机制可能发生了变化。虽然在图2 (a)中,Cubic 444样品组表现出典型的拉伸主导行为的脆性应力 - 应变曲线mm来说,它们都存在着较长且稳定的屈服平台且压应力有一定的增加。这些现象表明弯曲样运动学机制在结构的压缩时被激活。这些晶格中的确切运动机理可能很复杂,因为纯柱状弯曲行为可能并不严格适用于这些具有大相对密度(30%)的样品。偏离拉伸主导行为的结果可以在图2d的能量吸收结果中看到。Cubic 444样本组具有低能量吸收值,对应于拉伸主导晶格的典型脆应力 - 应变行为。然而,Cubic 888和Cubic 121212具有更高的能量吸收,这对应于增加的弯曲特性即允许在失效前发生更大程度的变形。因此随着一个立方厘米内单元晶格数量的增加,晶格结构的能量吸收效率产生超乎寻常的增长。随后,将立方板晶格与具有相同相对密度相似单元大小的立方桁架结构和蜂窝结构进行了比较,如图 3(a)所示。在失效前,立方板晶格具有比桁架结构更大的应变和更高的刚度。与蜂窝相比,虽然蜂窝的垂直面表现出出色的机械性能,但其侧面压缩吸收的能量、压缩强度以及刚度都极低,几乎不具有支撑性,所以蜂窝从不同方向进行压缩的性能差异极其明显。而立方板晶格的三向力学性能相对来讲更均匀,它在三向上具有相同的结构特性,足够承受来自三维方向上的压力。同时,该团队将打印的所有晶格结构与最近报道的许多其他不锈钢或者聚合物基晶格材料的相对压缩能量吸收能力都进行了对比,如图 3(b)所示,其大范围可调节的能量吸收值最高约15 J/g,能力远高于文献报道的其他晶格材料,具有极高的应用潜能。图3. (a)不同结构类型样品的刚度、压缩强度和能量吸收比较柱状图。(b) 比能量吸收(SEA)比较图。

  一、标准制定背景在制药工业中各类生物反应、成品药、原料药、无菌制剂、生物制剂等药品生产中需要大量的制药加工设备、反应设备、管路管线等,此类设备运行中最大的风险控制点是防止微生物滋生与各类药品残留出现的交叉污染,正确的清洗方式及耐各种清洗剂的腐蚀的材料选择成为至关重要的环节。在实际生产中,更多的企业(制药厂和科研单位、药机厂)因对材料的性能(化学性能、机械性能、力学性能)及物料的性能、不同的机械及设备对材料的不同要求认识不足,在选择材料时,走入误区,结果有的使用不到一周,就发黑腐蚀,浪费资源的情况常有发生。为能确保设备容器的安全运行,依据物料的特性及不同类别的制药设备的不同要求选择合适的材料是避免污染和交叉污染保证设备正常运行、药品的安全、绿色生产的必要手段。在欧美发达国家材料选用已非常成熟,有具体而完整的材料标准。如ASME BPE《生物工程设备》详细地规范了生物工程设备的材料选用, 欧盟EN1311《生物技术容器的性能》、EN1312《生物技术容器的管道和仪表》等系列标准,也都详细地规范了如生物技术容器、管道等的材料选用,日本、德国都有自己的标准。我国在制药装备行业内缺少具体对应的材料选用标准作为支撑。《制药机械(设备)材料选用导则》可以作指导来规范产品的设计、制造、使用及监督检验全过程。二、主要技术内容GB/T 42354-2023《制药机械(设备)材料选用导则》国家标准规定了制药机械(设备)材料选用的总体要求、材料选用步骤、材料的分类、金属材料的选用、非金属材料的选用和未知材料的选用。给出了材料的分类、常用金属材料的相关规范、牌号对号及化学成分等信息,推荐了根据各类设备对材料的不同要求,制药机械(设备)的选材等。本标准适用于制药装备中凡与物料、或有要求的工艺介质直接接触材料的选用。本标准规定了材料选用的总体要求,对制药装备中常用的金属材料和非金属材料的选用分别进行了介绍,特别是金属材料中的不锈钢材料作为主要材料,为了方便使用者,本标准列举了制药装备常用的不锈钢材料的国内外牌号对照,列举了国内相关规范。对制药装备常用刚才的选用分19个设备类型进行分来列举,对标准使用者而言具有很强的可操作性。三、标准实施意义本标准的发布和实施,可全面提升全行业对制药机械(设备)合适材料选择重要性的认识,掌握具体而完整的方法。制造出经济技术指标先进、运行平稳、安全、可靠;能制出安全、有效、可控、稳定、符合国际质量标准的药品的装备。本标准有利于引导制药装备生产企业和药品生产企业在选用装备时,注重主要材料的适用性,可以在很大程度上防止材料选用上的浪费以及材料选用不适合造成风险的问题的发生。GBT 42354-2023 高清版 制药机械(设备)材料选用导则.pdf

  为推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网定于2023年9月26-27日组织召开第二届无损检测技术进展与应用网络会议,邀请领域内科研、应用等专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等展开研讨。会议期间,南京航空航天大学王平教授将分享报告《钢板微观组织及性能在线预测》。探究铁磁材料的微观结构及磁畴动力学、材料机械性能、无损检测电磁参数三者之间的联系。研究发现,铁磁材料缺陷的形成包含孵化期、初始裂纹产生和扩展期等部分,不同时期材料的微观结构不同。铁磁材料的机械性能也与微观结构相关,研究磁化过程中畴壁动力学行为有助于探究电磁信号产生的驱动力,更深层次了解铁磁性材料的微观结构特性,并与检测获得的电磁物理量相关联。通过多种电磁无损检测方法可以获得多维检测参数,利用这些检测参数,也可以建模获得材料的机械性能。王平教授团队以此机理开发铁磁材料机械性能电磁无损检测设备,设计了国内首个薄带钢多参数机械性能在线检测系统,可实时检测出所生产薄带钢的机械性能,提高带钢检测精度和效率,减少检测成本,同时实时监测带钢的生产质量并给出判定提示。附:参会指南1、进入第二届无损检测技术进展与应用网络会议官网()进行报名。扫描下方二维码,进入会议官网报名2、报名开放时间为即日起至2023年9月25日。3、会议召开前一周进行报名审核,审核通过后将以短信形式向报名手机号发送在线、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(电线、赞助联系人:周老师(电线 邮箱:.cn)

  由湖南省力学学会主办,湘潭大学和湖南科技大学承办的湖南省力学学会2015学术年会于12月18-20日在湘潭召开,湖南大学、中南大学、湘潭大学、湖南科技大学等180余名力学科研与教育工作者参加会议。 长春机械科学研究院作为目前中国工程试验设备领域、规模最大,最具竞争力和影响力的科研院所企业应邀参加此次盛会,并展出了静压支撑伺服油缸、原位仪、高温引伸计、传感器等热门产品,受到与会嘉宾广泛关注。 我院副总经理,国内动态试验设备领域领军人物孙宝瑞在工程试验力学专题会上介绍当前国内外试验领域先进技术及发展方向,并与与会专家学者探讨试验过程中遇到的问题以及解决方案。与中国力学学会高级会员、湘潭大学土木工程与力学学院副院长罗文波教授交流与湖南省力学学会常务理事、中南大学教授李东平交流与三一集团总裁助理、三一重型能源装备有限公司副总经理兼研究院院长朱红交流与中国振动工程学会常务理事,随机振动学会理事长,浙江大学庄表中教授交流

  p近日,布鲁克宣布收购纳米力学仪器制造商Hysitron(海思创)。该收购将Hysitron的创新纳米机械测试仪器添加到布鲁克现有的原子力显微镜(AFM),表面轮廓仪,摩擦学和机械测试系统的产品组合中,大大提高了布鲁克在纳米材料研究市场的领先地位。Hysitron2016年收入约为2000万美元。交易的财务细节没有披露。/ppHysitron总部位于明尼苏达州的伊登普雷利,公司自1992年成立以来率先开发了用于测量纳米级材料的机械性能的解决方案。其领先的纳米压痕产品被学术界和工业研究人员用于材料科学、生命科学和半导体领域的应用。除纳米压痕和微压痕外,Hysitron的仪器产品还包括摩擦学、模量映射、动态机械分析、原位SEM(扫描电子)和TEM(透射电子)纳米机械测试。/pp布鲁克NANO集团总裁Mark R. Munch博士表示:“Hysitron是公认的纳米机械性能测量领域的全球市场和技术领先者。作为原子力显微镜仪器的领导者,我们计划将Hysitron的仪器添加到布鲁克NANO 集团现有的纳米级表面和材料表征产品组合中,实现富有价值的应用协同效应。此外,Hysitron产品将结合布鲁克的宏观机械和摩擦学测试仪器,为市场提供最全面的测试能力。”/pp“在推动纳米压痕技术的顶级仪器方面,我们为Hysitron建立了良好的声誉。但同时我们也希望借助跨国性公司所具有的优势,全面发挥仪器的性能和潜力。” Hysitron公司CEO兼联合创始人Thomas Wyrobek补充说: “凭借布鲁克悠久的研究及学术合作历史,相信他们能够提供Hysitron一直寻求的全球基础设施和流程,开发出更好的解决方案,以使我们的客户获得成功。”/pp据了解, Hysitron公司目前在中国的仪器销售主要由德祥科技代理。/ppbr//p

  仪器信息网讯 新奥尔良,路易斯安娜,9/3/2015,布鲁克公司为Pittcon 2015带来了极具创新且激动人心的产品和解决方案,而这些产品和解决方案更注重于如下领域:医药和应用市场,质量控制,以及纳米分析和细胞生物学。应用和医药市场涉及到这一领域的产品和解决方案包括:BRAVO新一代手持式拉曼光谱仪,该产品采用了专利的用于减少荧光背景的移频激发技术(SSE)。因此与上一代产品相比,该产品可测量的原材料类型被大大拓展。用于在线核磁共振(NMR)化学过程分析的全新软件&mdash &mdash InsightMR。该产品基于布鲁克的旗舰型NMR软件TopSpin而开发,无缝集成于布鲁克NMR系统。该软件界面友好,无论是专家还是新手都可以很轻松地设置,监测和调整关键试验参数。新型D8 ENDEAVOR是一款先进的X射线衍射仪系统,可为用户提供高效的过程和质量控制。它集准确和超快速分析于一身,同时配备了最新的LYNXEYE XE检测器,通过短的测试时间和出色的灵敏度来满足电解铝,水泥,地质,矿产,医药和染料等行业在过程和质量控制方面的需要。针对定量元素分析,布鲁克推出新型台式S2 PUMA能量色散X荧光光谱仪。该产品采用了布鲁克首次推出的HighSense技术。通过使用更高功率的X射线管来达到低检出限和短的测量时间。同时,该产品对于轻元素的检测能力在同类产品中也是非常出色的。用于FT-NIR光谱仪网络管理的新款ONET软件。作为一个服务器应用的范例,用户可以通过一个基于浏览器的网络界面来使用ONET,他们可以在位于世界任何一个地点的网络中心通过它来设置、管理和控制一个FT-NIR仪器&ldquo 网&rdquo 。ONET可以让中、大型公司充分利用高性能的FT-NIR技术,而无需由于要考虑到常规操作者的易用性而做出妥协。牙膏分析仪是基于布鲁克成熟的TD-NMR minispec产品线而开发的,它可以为用户提供分析牙膏和漱口剂中氟化物的&ldquo 交钥匙&rdquo 解决方案。 食品安全和质量 涉及到这一领域的产品和解决方案包括: NMR蜂蜜分析解决方案(NMR Honey Profiling):这是一个新的NMR筛选解决方案,主要针对蜂蜜分析,是布鲁克FoodScreener产品线的一个最新的模块。该解决方案通过目标或非目标分析以实现对于一系列蜂蜜性质,包括糖份,酸度和氨基酸成分等的同步鉴别和定量。此外,该模块还可以用来鉴别假冒产品。 NMR酒类分析解决方案(NMR Wine Profiling):作为一个被充分增强的FoodScreener第二代模块,它是一个基于NMR的简易和经济的酒分析技术。除了可以用于鉴别酒的原产地,例如法国,意大利和西班牙等国家的关键地区外,该技术也可以用于测量那些真实性参数,例如葡萄种类,酿酒年份和是否兑水等。 TASQ1.0和Pacer2.0高通量质谱定量软件:通过这些强大的软件,用户可以在一个单独试验中就可以轻松完成数百个化合物的筛选,鉴别,确认和定量,尤其适用于食品,环境和法医领域。 纳米分析,显微镜和先进材料研究 涉及到这一领域的产品和解决方案包括: UNT TriboLab机械性能测试仪:该产品采用了一个通用型的基本模块,同时可以配备一系列驱动模块以达到在一个单一平台轻松实现多重,不同的摩擦学测试。较之其上一代产品,可为用户提供更高的速度,更大的扭矩,和更好的力学测量。 NanoForce纳米机械性能测试系统:可提供纳米机械性能表征领域最新的技术。超低的担载能力,动态测试和原子力显微成像是它的标准&ldquo 元素&rdquo 。同时,该产品的闭环控制可以将试验设计参数向最大的极限逼近。 BioScope Resolve生物原子力显微镜: 通过使用一个基于倒置光学显微镜上的原子力显微镜(AFM),可以为用户提供最高分辨率的成像技术和最全面的细胞机械性能测试能力。该产品采用了布鲁克专利的PeakForce Tapping技术,使AFM研究者针对生物样品,既可以获得最高分辨率的成像结果,同时也可以实现皮牛顿水平的力学测量。

  中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出了一种高性能纤维素基纳米纸材料,其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。 复合纳米纸的的制备与结构示意图 中国科大供图随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入,不断出现的极端环境条件,包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等,已经成为今后深入探索的主要障碍。在这些极端环境下,材料的物理化学特性会发生变化,严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中,金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性,但金属材料面临密度过高重量过大的问题,而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点,但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此,设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中,珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来,这种精巧的有序结构的其他功能(如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等)也逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发,在此次工作中,研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法,利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶,然后通过热压的方式,得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络,该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时,材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度,从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比,该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高,甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外,该项研究报道的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下,仍表现出优异的综合性能,这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。

  热分析简介热分析的本质是温度分析。热分析技术是在程序温度(指等速升温、等速降温、恒温或步级升温等)控制下测量物质的物理性质随温度变化,用于研究物质在某一特定温度时所发生的热学、力学、声学、光学、电学、磁学等物理参数的变化,即P = f(T)。按一定规律设计温度变化,即程序控制温度:T = (t),故其性质既是温度的函数也是时间的函数:P =f (T, t)。 材料热分析意义在表征材料的热性能、物理性能、机械性能以及稳定性等方面有着广泛的应用,对于材料的研究开发和生产中的质量控制都具有很重要的实际意义。 常用热分析方法解读根据国际热分析协会(ICTA)的归纳和分类,目前的热分析方法共分为九类十七种,常用的热分析方法包括热重分析法(TG)、差示扫描量热法(DSC)、静态热机械分析法(TMA)、动态热机械分析(DMTA)、动态介电分析(DETA)等,它们分别是测量物质重量、热量、尺寸、模量和柔量、介电常数等参数对温度的函数。(1)热重分析(TG)热重法(TG)是在程序温度控制下测量试样的质量随温度或时间变化的一种技术。应用范围:(1)主要研究材料在惰性气体中、空气中、氧气中的热稳定性、热分解作用和氧化降解等化学变化;(2)研究涉及质量变化的所有物理过程,如测定水分、挥发物和残渣、吸附、吸收和解吸、气化速度和气化热、升华速度和升华热、有填料的聚合物或共混物的组成等。原理详解:样品重量分数w对温度T或时间t作图得热重曲线(TG曲线):w = f (T or t),因多为线性升温,T与t只差一个常数。TG曲线对温度或时间的一阶导数dw/dT 或 dw/dt 称微分热重曲线中,B点Ti处的累积重量变化达到热天平检测下限,称为反应起始温度;C点Tf处已检测不出重量的变化,称为反应终了温度;Ti或Tf亦可用外推法确定,分为G点H点;亦可取失重达到某一预定值(5%、10%等)时的温度作为Ti。Tp表示最大失重速率温度,对应DTG曲线的峰顶温度。峰的面积与试样的重量变化成正比。实战应用:热重法因其快速简便,已经成为研究聚合物热变化过程的重要手段。例如图3中聚四氟乙烯与缩醛共聚物的共混物的TG曲线可以被用来分析共混物的组分,从图1中可以发现:在N2中加热,300~350℃缩醛组分分解(约80%),聚四氟乙烯在550℃开始分解(约20%)。影响因素:(a)升温速度:升温速度越快,温度滞后越大,Ti及Tf越高,反应温度区间也越宽。建议高分子试样为10 K/min,无机、金属试样为10~20K/min;(b)样品的粒度和用量:样品的粒度不宜太大、装填的紧密程度适中为好。同批试验样品,每一样品的粒度和装填紧密程度要一致;(c)气氛:常见的气氛有空气、O2、N2、He、H2、CO2 、Cl2和水蒸气等。气氛不同反应机理的不同。气氛与样品发生反应,则TG曲线形状受到影响;(d)试样皿材质以及形状。(2) 静态热机械分析 (TMA)热机械分析,是指在程序温度下和非震动载荷作用下,测量物质的形变与温度时间等函数关系的一种技术,主要测量物质的膨胀系数和相转变温度等参数。应用范围:静态热机械分析仪主要用于对无机材料、金属材料、复合材料及高分子材料(塑料、橡胶等)的热膨胀系数;玻璃化转变温度;熔点;软化点;负荷热变形温度;蠕变等进行测试。实战应用:(a)纤维、薄膜的研究:可测定其伸长、收缩性能和模量及相应的温度,应力-应变分析、冷冻和加热情况下应力的分析;(b)复合材料的表征,除纤维用TMA研究外,复合材料的增强,树脂的玻璃化转变温度Tg、凝胶时间和流动性、热膨胀系数等性质,还有多层复合材料尺寸的稳定性、高温稳定性等都可以用TMA快速测定并研究;(c)涂料的研究:可了解涂料与基体是否匹配及匹配的温度范围等;(d)橡胶的研究:可了解橡胶在苛刻的使用环境中是否仍有弹性及尺寸是否稳定等。影响因素:(a)升温速率:升温速率过快样品温度分布不均匀(b)样品热历史(c)样品缺陷:气孔、填料分布不均、开裂等(d)探头施加的压力大小:一般推荐0.001~0.1N(e)样品发生化学变化(f)外界振动(g)校准:探头、温度、压力、炉子常数等校准(h)气氛(i)样品形状,上下表面是否平行应用(3) 差示扫描量热法(DSC)原理:差示扫描量热法(DSC)是在程序控制温度下,测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术。差示扫描量热法有补偿式和热流式两种。试样和参比物容器下装有两组补偿加热丝,当试样在加热过程中由于热效应与参比物之间出现温差ΔT时,通过差热放大电路和差动热量补偿放大器,使流入补偿电热丝的电流发生变化,当试样吸热时,补偿放大器使试样一边的电流立即增大;反之,当试样放热时则使参比物一边的电流增大,直到两边热量平衡,温差ΔT消失为止。在差示扫描量热中,为使试样和参比物的温差保持为零在单位时间所必需施加的热量与温度的关系曲线为DSC曲线。曲线的纵轴为单位时间所加热量,横轴为温度或时间。曲线的面积正比于热焓的变化。图4中展示了典型的DSC曲线)材料的固化反应温度和热效应测定,如反应热,反应速率等;(2)物质的热力学和动力学参数的测定,如比热容,转变热等;(3)材料的结晶、熔融温度及其热效应测定;(4)样品的纯度等。影响因素:(a)升温速率,实际测试的结果表明,升温速率太高会引起试样内部温度分布不均匀,炉体和试样也会产生热不平衡状态,所以升温速率的影响很复杂。(b)气氛:不同气体热导性不同,会影响炉壁和试样之间的热阻,而影响出峰的温度和热焓值。(c)试样用量:不可过多,以免使其内部传热慢、温度梯度大而使峰形扩大和分辨率下降。(d)试样粒度:粉末粒度不同时,由于传热和扩散的影响,会出现试验结果的差别。(4) 动态热机械分析(DMA)动态热机械分析测量粘弹性材料的力学性能与时间、温度或频率的关系。样品受周期性(正弦)变化的机械应力的作用和控制,发生形变。应用范围:动态热机械分析仪主要用于对无机材料、金属材料、复合材料及高分子材料(塑料、橡胶等)的玻璃化转变温度、负荷热变形温度、蠕变、储能模量(刚性)、损耗模量(阻尼性能)、应力松弛等进行测试。DMA基本原理:DMA是通过分子运动的状态来表征材料的特性,分子运动和物理状态决定了动态模量(刚度)和阻尼(样品在振动中的损耗的能量),对样品施加一个可变振幅的正弦交变应力时,将产生一个预选振幅的正弦应变,对粘弹性样品的应变会相应滞后一定的相位角δ,如图5所示。DMA技术把材料粘弹性分为两个模量:一个储存模量E´,E´与试样在每周期中贮存的最大弹性成正比,反映材料粘弹性中的弹性成分,表征材料的刚度;而损耗模量E,E与试样在每周期中以热的形式消耗的能量成正比,反映材料粘弹性中的粘性部分,表示材料的阻尼。材料的阻尼也成为内耗,用tanδ表示,材料在每周期中损耗的能量与最大弹性贮能之比,等于材料的损耗模量E与贮能模量E´。DMA采用升温扫描,由辅助环境温度升温至熔融温度,tanδ展示出一系列的峰,每个峰都会对应一个特定的松弛过程。由DMA可测出相位角tanδ、损耗模量E与贮能模量E´随温度、频率或时间变化的曲线,不仅给出宽广的温度、频率范围的力学性能,还可以检测材料的玻璃化转变、低温转变和次级松弛过程。例如损耗峰能够代表某种单元运动的转变,图6为聚苯乙烯tg随温度变化的曲线,从图中可以推断峰可能为苯基绕主链的运动;峰可能是存在头头结构所致;峰是苯环绕与主链连接键的运动。影响因素:升温速率、样品厚度、有无覆金属层,夹具类型等(5) 动态介电分析(DETA)动态介电分析是物质在一定频率的交变电场下并受一定受控温度程序加热时,测试物质的介电性能随温度变化的一种技术。介电分析原理:具有偶极子的电介质,在外电场的作用下,将会随外电场定向排列。偶极子的极化和温度有关并伴随着能量的消耗。一般以介电常数(ε)表示电介质在外电场下的极化程度,而介电损耗(D)则表示在外电场作用下,因极化发热引起的能量损失。偶极子在外电场作用下的定向排列也会随外电场的去除而恢复杂乱状态。偶极子由有规排列回复到无规排列所需的时间称“介电松弛时间T”,按德拜理论:(其中:η介质粘度,a分子半径,K玻尔兹曼常数,T温度K)。松弛时间和分子的大小、形状以及介质的粘度有关。而式中tgδ损耗角正切,ε0静电场下介电常数;ε∞光频率下的介电常数。由此见,ε、tgδ都是和松弛时间τ有关的物理量,因此也和分子的结构、大小、介质粘度有关,这就是利用介电性能研究物质分子结构的依据。由(a)(b)两式可以证明,当时,ε´有极大值,f0称“极化频率”。即当外电场频率为极化频率时,介电损耗极大。应用范围:这一技术已被广泛地应用于研究材料电介质的分子结构、聚合程度和聚合物机理等。从应用对象讲,有聚丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯乙烯、酚醛、环氧、聚蜡等热塑性和热固性树脂。此外还有耐高温树脂中的聚苯枫、聚苯并咪唑,生物化合物中的蛋白质等。其具体应用也包括增强塑料、模压材料、涂料、粘合剂、橡胶甚至玻璃、陶瓷等金属氧化物。在实验室中,DETA可作为粘弹性研究的有力工具,如动态机械性能和热机械性能测试。在工业生产中,它可应用于树脂制造、质量控制、预固化和固化程度控制等。 结语该文针对热分析技术的概念入手分析,从五个方面:热重分析法、差示扫描量热法、静态热机械法、动态热机械分析、动态介电分析,简要论述了材料测试中几种典型的热分析方法。热分析已有百年的发展历程,随着科学技术的发展,热分析技术展现出新的生机和活力,不断发展进步。

  8月1至4日,由中国力学学会主办的第十五届北方七省市区力学学术会议在山西大同圆满结束,来自北方七省市的120多位力学领域专家、学者出席,长春机械科学研究院作为中国工程试验设备领域最具竞争力和影响力的科研院所,应邀出席此次学术会议。 会议除了对力学基础研究、应用基础研究、力学工程应用进行交流,着重就力学教学、教改、力学试验等方面进行深入探讨。 我院应邀在会上做了电子万能试验机、静压轴向伺服作动器技术原理及相关领域应用案例的技术报告,受到与会专家的关注,实际应用案例引起了与会人员的热烈讨论,一度把会议气氛推向高潮。 会后,主办方中国力学学会,承办方山西省力学学会相关领导对我院对此次会议的大力支持给予高度评价,并诚挚邀请我院出席力学学会主办的其他重要学术会议。 近来,我院连续多次接到国内相关领域权威协会、学会、专业委员会的邀请,出席各类材料、力学、检验测试相关学术会议,部分组织者还点名邀请我院专家,就材料测试及相关试验设备的应用案例进行分享,这是对我院科研实力的充分肯定,业界人士的关注是我院创新发展的动力,长春机械院愿与其共同努力,推进我国材料、力学、检测快速发展,助力民族工业的快速发展。

  当前,材料力学性能检测试验机被广泛应用于钢铁、造船、电气、机械制造、钢构、航空航天、港口机械、建筑、大学科研院所、质量监督检验第三方检测机构等。在我国各种类型的材料试验室里,试验机数量庞大,种类齐全、高中低档皆有。乐金涛老师,自1983年开始从事金属材料力学性能检测工作,从普通的试验员开始,到试验组长、试验室主任、试验设备管理,到参与试验室项目建设、试验室项目招标评审工作、试验方法标准的审修订等,近40年来一直没有脱离过试验室工作和技术。基于长期从事金属材料的力学性能测试工作,熟悉各类金属材料的试样加工和力学性能试验标准,发表过许多有关金属材料力学测试方面的专业性文章。日前,仪器信息别采访了乐金涛老师,请他聊一聊国内材料力学性能检测技术的发展、现状与问题,以供业内同行深度了解与分享。仪器信息网:请您介绍一下材料常规力学性能检验项目和所涉及的试验设备主要有哪些?乐金涛老师:力学性能检测,是对钢铁等材料的各种力学性能指标进行测定的一项必不可少的工作。试验所获得的强度、韧性和变形等性能参数,对于工程设计应用和材料研究都具有很重要的参考价值,较多场合是直接以试验结果为使用依据的。材料的常规力学性能检验涉及的材料试验机主要有两类:一是材料性能试验机,用于金属材料的拉伸、冲击、硬度、落锤试验机等;二是工艺性能试验机,包括弯曲试验机、顶锻试验机、杯突试验机、扩孔试验机等。材料的常规力学性能检验项目及所涉及试验设备检验项目评价特性检验设备拉伸(屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率、断面缩率等)提供材料在常温、高温条件下的强度和塑性判据的力学性能试验。(上屈服强度、下屈服强度;规定塑性延伸强度、总延伸强度、抗拉强度;屈服点延伸率、最大力塑性延伸率;非比例试样断后伸长率、断后伸长率;应变硬化指数、 塑性应变比等)拉伸试验机时效指数时效指数值是指将同一根试样首先拉伸到规定变形量后,进行规定时间和温度的时效处理后再拉伸,从而评判其屈服应力的增加程度。烘烤强化值用于评价BH钢烘烤强化的效果,烘烤后屈服强度提高,通过二次拉伸试验进行测定。冷弯评价金属材料承受弯曲塑性变形的能力,是一种工艺试验。弯曲试验机顶锻试验沿试样的轴线方向施加力,将试样按规定的锻压比压缩,经塑性变形后显示试样表面缺陷以判断产品表面质量,是一种工艺试验。顶锻试验机夏比冲击(冲击吸收能、剪切断面率、侧膨胀)用以评定材料的缺口敏感性和冷脆倾向,是对材料抵抗冲击载荷的能力的评价。评价指标主要为试样在冲击试验力作用下折断时吸收的能量。摆锤冲击试验机时效冲击用于评价钢经应变时效后,韧性下降的程度。落锤DWTT其特点是从断口形貌形式转变温度出发,对材料的韧脆转变行为进行评估。落锤试验机硬度(布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度)衡量材料软硬程度的一种力学性能指标。布氏硬度计洛氏硬度计维氏硬度计仪器信息网:您之前讲过拉伸试验的发展状况(详情链接),请您再谈谈其它常用试验技术(冲击试验、顶锻试验、硬度试验等)的发展现状?乐金涛老师:1)夏比冲击试验1912年泰坦尼克号沉没于冰海,成了20世纪令人难以忘怀的悲惨海难。20世纪80年代后,材料科学家通过对打捞上来的泰坦尼克号船板进行研究,回答了持续80年的未解之谜。由于泰坦尼克号采用了含硫高的钢板,韧性很差,特別是在低温下呈脆性。当船在冰水中撞击冰山时,脆性船板使船体产生很长的裂纹,海水大量涌入使船迅速沉没。夏比冲击试验是鉴别温度对金属材料强韧性能影响最直接的评价方法。传统冲击试验2)全自动冲击试验技术在2005年左右,国内部分钢铁企业试验室从国外引进了推杆式全自动冲击试验机,之后国内的试验机厂家也纷纷仿制这种类型的全自动冲击试验机。基于结构上的因素,归纳下来,此类全自动冲击试验机在使用过程中经常会发生以下五个缺陷或故障:①冲击试样制冷装置经常会产生结霜现象,特别是制冷温度越低,或和环境温差越大,结霜现象就越严重,容易因结霜对推杆系统造成阻力,推送机构经常发生卡死等状况;②送样过程中,冲击试样在试验机砧座40毫米的跨距间容易掉样;③试验过程中,冲击试样机砧座上粘接的毛刺无法自动清除,影响试样的定位精度;④在GB/T 229-2007 《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》标准中规定:当使用液体介质冷却试样时,试样应在此温度上保持至少5min。当使用气体介质冷却试样时,试样应在规定温度下保持至少20min。但此类全自动冲击试验机由于结构的原因,其冷却方式是属于气体冷却还是液体冷却方式不明确,经常造成不同方在保温时间设定的分歧。已经颁布实施的GB/T 229-2020新版标准,将此类的冷却方式明确为气体冷却,且新版标准规定试样在规定温度下保温时间至少由20min提高到30min;⑤此类全自动冲击试验机在试验过程中由于采用端面定位方式,冲击试样的缺口对称面-端部距离27.5mm的长度尺寸公差的加工要求由±0.42上升到±0.165,为了这个加工尺寸公差的提高,就需要将原来的加工工艺发生较大的改变,花费更长的加工时间。以上五个弊端或缺陷,大大影响了企业在生产检验中的冲击试样加工和试验的工作效率,所以这种类型的全自动冲击试验机至今尚未实现普及应用,或制冷送样装置等被弃之不用。目前新开发的多关节六轴机器人全自动冲击试验机,完全克服了上述推杆式全自动冲击试验机的弊端或缺陷。试验时,试验人员根据自动接收到的试验顺序、试验温度等试验要求,将冲击试样通过机械手放置到可以按照指令自动制冷控制的低温槽→达到规定温度的保温时间→冲击试验机自动取摆→机械手自动快速抓取转移经过冷却后的试样,通过对中系统送到指定位置→冲击试验机自动放摆冲击→试验机自动分拣合格与不合格试样→试验数据自动保存并发送给上位机。多关节六轴机器人全自动冲击试验机的应用完全符合GB/T 229-2020新版标准的各项要求,如试样从冷却装置中移出至打断的时间掌控、转移装置与试样接触部分应与试样一起冷却等功能,目前已经成为全自动冲击试验机的主流配置。多关节六轴机器人全自动冲击试验机3)顶锻试验顶锻试验是沿试样的轴线方向施加力,将试样按规定的锻压比压缩,经塑性变形后显示试样表面缺陷以判断产品表面质量的一种工艺试验方法。顶锻试验通常顶锻试验机、万能试验机、压力机等设备来实现。顶锻试验钢铁厂生产的线材棒材产量大、检测频次高、检测周期块。传统的顶锻试验机对每一规格都要相应的配置一套模具,不同的锻压比又需配置不同的模具。试样直径的加大必然使试验机的力值规格加大,顶锻模具的重量也增加,热顶锻模具的重量会更加大。现在根据试验标准要求和各大钢厂、标准件厂用户的实际需求,运用现代电液伺服技术,采用与棒线材深加工速度相似的控制速度,集校直、剪切、顶锻压扁三位一体的全自动快速顶锻试验机的开发应用,从根本上保证了顶锻试验的准确性、可比性,完全符合金属材料顶锻试验方法标准的要求。三工位快速顶锻试验机关于带机械手全自动快速顶锻试验机技术。试验时试验人员根据接收到的试验要求,将线材棒材样坯放入试样架或通过AGV小车送达指定的位置→机械手根据预先在程序上设置好的位置抓取样坯→送校直工位进行样坯校直→送剪切工位进行样坯剪切→机械手将剪切后符合高度要求的试样放置到顶锻试验机试验位置,在确保上下两端面平行的情况下自动调用预定设置好的试验方法进行试验→试验结束后机械手自动取下试样放置到评定工位→通过人工评定后将试验数据输入、保存并发送给上位机。如果前道工序已经将样坯校直并加工成合格的试样,那全自动顶锻试验机就越过矫直和剪切工位,直接进入到试验工位。自动化技术在顶锻试验上的运用,成功地解决了多工位顶锻试样上下料的问题,尤其是解决了在热顶锻试验中的送取样难题。带机械手全自动快速顶锻试验机3)硬度试验硬度试验是用一定形状的刚性压入物在一定载荷作用下与试样表面作用,试验的结果是材料的永久塑性变形信息。它是金属材料力学性能检测中比较简便的一种方法,与其他试验方法相比,具有快速、相对无损、可现场测试等优点。硬度计一般可分为静态和动态二大类:①静态硬度计。一般是都固定存放在试验室里,包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏等硬度计。此类硬度计由于受外来干扰的影响因素比较少,其测试结果相对比较准确。布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计②动态硬度计。包括肖氏、里氏、超声波、锤击等硬度计。这类硬度计一般都在现场使用,在测试过程中容易受到外来因素的干扰,不同工况条件下测得的试验结果离散性相对较大。③全自动硬度计技术。试验人员根据自动接收到的试验要求,将硬度试样通过人工或机械手放置到指定位置→经过高速铣或磨削等设备自动完成硬度试样的表面加工→试样号自动识别→机械手按指令将加工后的试样放置到硬度计自动载物台→根据试验指令硬度计自动完成压头更换、试样力的切换等试验参数配置→通过硬度计自动载物台移动配合自动完成单点或多点的加载、保载、卸载、压痕测量等试验过程→试验数据自动保存并发送给上位机→机械手可以按照试验结果是否合格将残料分别放到不同的残样收集装置等。全自动硬度计系统另外,再讲讲通过硬度试验结果估算出材料的抗拉强度和不同硬度试验值之间的换算这个技术问题。1)相关研究表明,通过硬度试验结果可以估算出材料的抗拉强度,布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和与强度呈现较好的相关性,是正相关关系。由硬度值推算抗拉强度,目前可以依据的国内标准主要有GB/T 33362—2016《金属材料 硬度值的换算》和GB/T 1172—1999 《黑色金属硬度及强度换算值》这两个标准。2)归纳国内部分试验室的验证试验结果看:布氏硬度换算抗拉强度的相对偏差要明显低于洛氏硬度和维氏硬度。3)体会及建议标准是基于试验得到了布氏、洛氏、维氏硬度与强度的换算公式。但上面提到的两个标准都没有给出,由于材料的特性、均匀性等不一样,也不可能给出换算值的不确定度数据,对于换算结果的偏差范围无从得知。标准所列换算值,是只有当试样组织均匀一致时,才能得到较准确的结果。鉴于目前还没有普遍适用的方法将某种硬度值准确地换算成其他硬度或抗拉强度,所以应尽量避免这种换算。针对不同的试验对象,还是建议按照标准或协议要求直接进行相关的拉伸或硬度试验。仪器信息网:除了拉伸试验机中配套的引伸计和力传感器,您认为当前试验机行业急需解决的关键技术有哪些?乐金涛老师:除了拉伸试验机配套的的引伸计和力传感器,试验机行业急需解决的关键技术还有:1)特种环境下的(超高温、超低温、耐腐蚀等)模拟试验箱及变形测量装置等技术;2)仪器化冲击试验机、动态试验机、双轴静态拉伸试验机等技术;3)全量程的通用或万能硬度计、全自动硬度计、高低温硬度计、现场在线硬度计等;目前国内制造的硬度计,如布氏、洛氏、维氏分开,如维氏硬度计中的显微、小负荷、大负荷分开,其技术和精度都没有问题。但如果要变成全量程的通用或万能硬度计,把布氏、洛氏、维氏功能都集合在一台设备上就不行,其根本原因就是我们传感器的量程范围和精度指标不行。 4)全自动弯曲试验和弯曲试验结果的自动判断技术;5)在冲击和落锤试验中,目前已经实现了冲击或打击等过程的全自动,但对试样断口的判定目前还只能依靠人工进行,评定过程还存在许多人为因素,国内虽然已经有配套的图像分析仪开发,但由于种种原因推广困难。综观以上几大难题,感觉都与视觉识别技术有关。仪器信息网:请您谈一谈当前我国试验机行业存在的问题或弊端?乐金涛老师:现阶段,国内高端拉伸试验机还是被欧美等国际著名品牌或公司所垄断和制约。这些品牌或公司进入中国的试验机市场,不但垄断高档试验机产品的市场份额,而且在和国内试验机企业争夺中档产品的市场份额。中低端试验机市场规模大、风险低。国内试验机企业长期在中低端市场打价格战,没有能力、也没有动力去研发高端的试验设备。日常大生产检验中试验数据的好坏,其实到工厂质检部门判定的时候,说穿了就是合格与不合格的关系。部分国内大生产企业试验机用户的需求定位不合理,不分用途,认为最好所有的试验机都要进口的,都要高精度。试验机1级精度就可以满足的非要0.5级,0.5级精度就可以满足的非要0.3级。其结果就是造成设备功能和资金浪费,运行维保困难,同时也阻碍了国产试验机技术的发展。由于体制上的原因,目前国内同时存在着以试验机生产为主导的试验机标准化技术委员会、以计量单位为主导的全国力值硬度重力计量技术委员会,和以试验机用户为主导的试验方法标准化技术委员会,这与国际上将试验方法标准、试验设备标准与标准物质校准标准归属一个技术委员会,同列一个大标准的通用做法有比较大的差异。由于相互之间缺乏协调经常造成在标准制订上各行其事。我们国家现在有关材料检测试验方法国家标准的制定,都是按照国际标准照搬翻译过来的,我们自己对关键的技术参数或指标等的验证或分析还是不够的。标准是技术规范,同样也是技术壁垒。国外知名试验机企业已经做到了利用技术上的优势在国际标准制定上占据主导权,通过设置技术壁垒来遏制其它试验机企业发展。建议我们国家在制定标准的工程中,不要轻易否定过去已经证明是成熟的标准内容,根据中国国情编制符合中国实际的国家标准。仪器信息网:最后,您能否对智慧试验室建设工作提一点建议?乐金涛老师:我们国家原来靠国家扶植的相关试验设备研究院所都转制成了自负盈亏的经营性公司,且技术、观念落后。国内相关试验设备制造单位合作少,缺乏对共性问题的验证分析、关键技术的合作开发,现在都是靠自己来摸索或仿造,不利于我国检测行业整体技术水平的快速提升和发展,期望相关的行业协会可以起到组织引导作用。目前智慧试验室的建设工作处于初级阶段,许多相关技术还不成熟,各个试验室要根据自己拟突破的关键工序、现有场地和资金等情况,结合技术的发展来综合考虑规划。对于项目实施可能三年不见效、项目中新技术含量超过三分之一的,建议要慎重考虑,切忌盲目跟风。在国内钢铁行业的检测系统中原料检验和炉前快分检验的自动化已经发展得很快,但力学性能检测整个流程自动化、智能化还是处在刚起步阶段,相关单体试样加工和试验设备的自动化程度和稳定性不够等状况,困扰整个自动化线长期持续稳定运转,业内同行深感顾虑。智慧试验室的建设工作,任重而道远,需要试验室和相关设备制造单位等各方脚踏实地的努力。小结:感谢以上乐金涛老师的分享,同时也希望国内的试验机制造厂家要重视市场需求和技术研发,以自动化、智能化为发展方向,在高档或专用试验设备的研发制造等方面争取再获突破,以促进我国试验设备在自动化技术方面水平的提升。

  根据行业标准制修订计划,相关标准化技术组织等单位已完成《烧结金属摩擦材料技术条件》等102项机械行业标准的制修订工作(标准名称及主要内容等见附件)。在以上标准批准发布之前,为进一步听取社会各界意见,特予以公。