Материаловедение

Источник: Фейсал Аламгир, Школа материаловедения и инженерии, Технологический институт Джорджии, Атланта, Джорджия Визуализация микроскопических структур твердых материалов и анализ визуализируемых структурных компонентов известны как материалография. Можно непосредственно наблюдать качественную информацию, такую как, например, есть ли пористость в материале, как выглядят размеры и распределение форм зерен или есть ли анизотропия микроструктуры. Однако в части 2 серии «Материалография» мы...

Источник: Фейсал Аламгир, Школа материаловедения и инженерии, Технологический институт Джорджии, Атланта, Джорджия Визуализация микроскопических структур твердых материалов и анализ визуализируемых структурных компонентов известны как материалография. Часто мы хотели бы количественно оценить внутреннюю трехмерную микроструктуру материала, используя только структурные особенности, о которых свидетельствует открытая двумерная поверхность. В то время как рентгеновские методы томографии могут...

Источник: Фейсал Аламгир, Школа материаловедения и инженерии, Технологический институт Джорджии, Атланта, Джорджия Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (ФЭП) — это метод, который измеряет элементный состав, эмпирическую формулу, химическое состояние и электронное состояние элементов, присутствующих в материале. Спектры XPS получаются путем облучения материала пучком рентгеновских лучей при одновременном измерении кинетической энергии и количества электронов, которые убегают из верхней...

Источник: Фейсал Аламгир, Школа материаловедения и инженерии, Технологический институт Джорджии, Атланта, Джорджия Рентгеновская дифракция (XRD) — это метод, используемый в материаловедении для определения атомной и молекулярной структуры материала. Это делается путем облучения образца материала падающими рентгеновскими лучами, а затем измерения интенсивностей и углов рассеяния рентгеновских лучей, которые рассеиваются материалом. Интенсивность рассеянных рентгеновских лучей строится в...

Источник: Сина Шахбазмохамади и Пейман Шахбейги-Рудпошти-Рудпошти, Инженерная школа, Университет Коннектикута, Сторрс, Коннектикут По мере того, как электронные микроскопы становятся все более сложными и широко используются в исследовательских лабораториях, становится все более насущной необходимостью внедрять их возможности. Сфокусированный ионный пучок (FIB) — это инструмент, который может быть использован для изготовления, обрезки, анализа и определения характеристик материалов в микро- и...

Источник: Сина Шахбазмохамади и Пейман Шахбейги-Рудпошти-Рудпошти, Инженерная школа, Университет Коннектикута, Сторрс, Коннектикут Плавление в зоне направленного затвердевания — это металлургический процесс, при котором расплавляется узкая область кристалла (обычно в виде бруска). Печь движется вдоль образца в форме стержня, что означает, что расплавленная зона перемещается вдоль кристалла, а расплавленная зона перемещается с одного конца стержня на другой. Этот механизм широко используется в...

Источник: Даниэль Н. Битти и Тейлор Д. Спаркс, Факультет материаловедения и инженерии, Университет штата Юта, Солт-Лейк-Сити, Юта Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) является важным средством измерения для определения тепловых свойств материалов. DSC используется в основном для расчета количества тепла, накопленного в материале при его нагревании (теплоемкости), а также тепла, поглощенного или выделяемого при химических реакциях или фазовых переходах. Тем не менее, измерение этой...

Источник: Элиза С.Д. Буки, Даниэль Н. Битти и Тейлор Д. Спаркс, Факультет материаловедения и инженерии, Университет штата Юта, Солт-Лейк-Сити, Юта Метод лазерной вспышки (LFA) — это метод, используемый для измерения теплопроводности, специфического свойства материала. Теплопроводность (α) — это отношение количества проводимого тепла к тому, сколько тепла хранится в материале. Он связан с теплопроводностью (), сколько тепла передается через материал из-за температурного градиента, следующим...

Источник: Логан Г. Кифер, Эндрю Р. Фальковски и Тейлор Д. Спаркс, факультет материаловедения и инженерии, Университет штата Юта, Солт-Лейк-Сити, штат Юта Гальваническое покрытие — это процесс, при котором используется электрический ток для уменьшения количества растворенных катионов металлов так, что они образуют тонкое покрытие на электроде. Другие методы осаждения тонких пленок включают химическое осаждение из газовой фазы (CVD), спиновое покрытие, покрытие погружением и осаждение методом...

Источник: Джейкоб Чавес, Райан Т. Дэвис и Тейлор Д. Спаркс, факультет материаловедения и инженерии, Университет штата Юта, Солт-Лейк-Сити, Юта Тепловое расширение чрезвычайно важно при рассмотрении того, какие материалы будут использоваться в системах с колебаниями температуры. Высокое или низкое тепловое расширение в материале может быть желательным или нежелательным, в зависимости от области применения. Например, в обычном жидкостном термометре был бы желателен материал с высоким тепловым...

Источник: Кара Ингрэм, Джаред Маккатчен и Тейлор Д. Спаркс, факультет материаловедения и инженерии, Университет штата Юта, Солт-Лейк-Сити, Юта Электрическое сопротивление - это способность элемента электрической цепи противостоять потоку электричества. Сопротивление определяется законом Ома: (Уравнение 1) Где - напряжение, а - ток. Закон Ома полезен для определения сопротивления идеальных резисторов. Однако многие элементы схемы являются более сложными и не могут быть описаны только...

Источник: Сина Шахбазмохамади и Пейман Шахбейги-Рудпошти-Рудпошти, Инженерная школа, Университет Коннектикута, Сторрс, Коннектикут Кости представляют собой композиты, изготовленные из керамической матрицы и армирования из полимерных волокон. Керамика обеспечивает прочность на сжатие, а полимер обеспечивает прочность на растяжение и изгиб. Комбинируя керамические и полимерные материалы в разных количествах, организм может создавать уникальные материалы, адаптированные под конкретное применение.

Источник: Сина Шахбазмохамади и Пейман Шахбейги-Рудпошти-Рудпошти, Инженерная школа, Университет Коннектикута, Сторрс, Коннектикут Сплавы с размером зерна менее 100 нм известны как нанокристаллические сплавы. Благодаря их улучшенным физическим и механическим свойствам, существует постоянно растущий спрос на их использование в различных отраслях промышленности, таких как полупроводники, биосенсоры и аэрокосмическая промышленность. . Для улучшения обработки и применения нанокристаллических...

Источник: Эмбер Н. Бэррон, Эшли Паттерсон и Тейлор Д. Спаркс, Факультет материаловедения и инженерии, Университет штата Юта, Солт-Лейк-Сити, Юта Гидрогели представляют собой универсальный класс сшитых полимеров, получаемых с помощью относительно простых процедур и, как правило, из недорогих материалов. Они могут быть образованы из раствора и включать в себя полимерную основу, образованную из мономерных реагентов, инициатора, который делает полимер реакционноспособным, и сшивающего вещества,...