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关键词： SU-8   电铸镍   力学性能   DCE   熔盐浴  

摘要： SU-8负胶具有优异的力学性能、抗化学腐蚀性、热稳定性和生物兼容性,在MEMS工艺和器件中得到广泛应用。镍金属具有良好的力学性能和抗腐蚀性,因此常用来制作MEMS器件。在MEMS执行器中,弹性元件常采用电铸镍制作。SU-8经过经曝光显影后形成致密的交联网络结构是一种高分子聚合物,这种聚合物非常稳定,不溶于强酸强碱及常见的有机溶剂,尤其是在电铸金属结构后的SU-8胶的去除更为困难。目前的SU-8去胶技术,按去胶原理可分:机械物理去胶技术和氧化去胶技术。氧化去胶技术可以有效去除SU-8胶,但氧化去胶方法不同程度地损坏电铸金属,使其力学性能与去胶前相比发生显著的变化。因此需要研究去胶对Ni金属弹性模量的影响,从而为执行机构设计提供准确的基本数据。针对目前运用比较普遍的两种去除SU-8胶方式:微波等离子下游化学刻蚀和强碱熔盐浴,分别进行了去胶实验,对去胶前后的电铸Ni金属进行了弹性模量和硬度测试。实验结果表明,电铸镍的杨氏模量在经过微波等离子下游化学刻蚀后下降18%,而经过强碱熔盐浴后下降36%,但硬度下降不明显。

关键词： 排布方式   拉伸强度   弯曲强度   断裂机制  

摘要： 制备纤维([0°/90°],[-45°/+45°],[0°/90°/-45°/+45°]和[0°,0°/90°,90°])排布的4种针刺预制体以制备C/C复合材料,研究了纤维排布方式对C/C复合材料拉伸、弯曲性能的影响,并借助SEM观察了材料的断裂形貌。研究表明,[0°/90°/-45°/+45°]排布方式C/C复合材料综合性能表现良好,具有较好韧性;纤维排布方向与拉应力夹角不同时,材料断裂形式存在明显差异,即0°方向纤维表现为整丝束断裂拔出,丝束内部纤维拔出长度较短,呈现脆性断裂特征;90°纤维周围碳基体呈现拉应力撕裂,纤维断裂较少;±45°纤维拔出较长,表现出假塑性断裂特征。

关键词： 材料力学   实验课   教学改革   独立学院  

摘要： 针对独立学院目前材料力学实验教学的现状,该文从实验教学理念的转变、实验内容的改革、教学设施设备的改善及实验考核方式的完善等方面进行改革与实践,探索出适合独立学院材料力学实验教学方法,并取得了较好的教学效果。

关键词： 材料力学   实验教学   教学改革   改革举措  

摘要： 该文结合材料力学实验教学方法和教学手段现代化的发展趋势,根据多年的材料力学实验教学经验,分析总结了现有材料力学实验教学中存在的一些问题,给出了改革力学实验教学方法和教学手段的一些举措。自主研制和开发了一批综合性、设计性和个性化的创新实验,用以提升学生对材料力学实验的兴趣,增强学生的实践操作能力、创新能力和综合素质,最终达到全面提升材料力学实验教学效果的目的。

关键词： 矿物纤维   增强   复合材料   力学性能   聚丙烯  

摘要： 针对弹性体乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)增韧聚丙烯(PP)造成力学强度下降严重的问题,以3种硅烷偶联改性的矿物纤维(玄武岩、水镁石、硅灰石)作为增强体填充PP/EVA体系,并采用偏光显微镜(POM)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料进行观察,探究了硅烷偶联剂和矿物纤维对PP/EVA复合材料力学性能的影响。结果表明:经酸刻蚀并硅烷偶联处理的玄武岩纤维(SSiX)增强最好,制备的PP/EVA/SSiX复合材料与PP/EVA复合材料相比,其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了111%,108%,29.30%。

关键词： 气凝胶   力学性能   增强方法  

摘要： 气凝胶复合材料是一种新型的高效隔热材料,在热学、声学、光学以及电学等领域有广阔的应用,但纯气凝胶力学性能较低,这一缺点极大地限制了其在隔热领域的应用。综述了通过提高气凝胶本体和增强体增加材料强韧性的研究进展,并对气凝胶材料力学性能增强方法的研究做了展望。

关键词： 材料力学课程   卓越工程师计划   教学改革实践   实践能力   创新意识  

摘要： 学生工程实践能力和创新意识是卓越工程师培养计划的核心目标。在材料力学课程教学现状的基础上,探讨强化工程认知、分层次实验教学和课程论文三方面的教学改革实践,对卓越工程师的培养具有重要的意义。该教学改革实践在学生拓宽知识领域、巩固理论知识,以及培养学生实践能力和创新意识等方面都具有重要的作用和价值。

关键词： 材料力学   示教仪   杆件形变  

摘要： 针对《材料力学》课程教学中杆件受力单元抽象性描述的问题,设计一款用于宏观展示杆件形变规律及其影响因素的示教仪。示教仪采用铝制型材作为框架结构,通过自主设计的功能模块的组合使用,基于无线通信与螺旋放大原理,采用数字百分表和自主设计的数据处理系统,实现各类杆件结构的形变演示与形变数据的采集、分析,通过定量的形变数据体现定性的形变规律,直观地展示杆件在不同约束条件和不同载荷形式作用下的形变规律。示教仪具有良好的灵活度和可装卸性,便于教师在课程教学中进行演示与讲解,提高课堂的教学质量和效率。

关键词： 实践能力   材料力学性能   教学改革  

摘要： 针对创新型人才的重要性和传统材料力学性能课程教学的弊端,分析了材料力学性能课程现状和教学改革的必要性,进而提出"材料力学性能"教学应以培养学生的实践能力为目标,并从教学内容、教学手段、教学方法、考核方法、教学效果的评价方式和以科研促进教改等方面对该门课程的教学改革提出几点建议。

关键词： 先驱体浸渍-裂解   SiC   界面改性   气相渗硅   Cf/SiC  

摘要： 界面改性涂层对调节复合材料的力学性能起到重要作用。特别是在气相渗硅(GSI)制备C_f/SiC复合材料时,合适的界面改性涂层一方面保护C纤维不受Si反应侵蚀,另一方面调节C纤维和SiC基体的界面结合状况。通过在3D-C纤维预制件中制备先驱体浸渍-裂解(PIP)SiC涂层来进行界面改性,研究了PIP-SiC涂层对GSI C_f/SiC复合材料力学性能的影响。结果表明:无涂层改性的GSI C_f/SiC复合材料力学性能较差,呈现脆性断裂特征,其弯曲强度、弯曲模量和断裂韧性分别为87.6 MPa、56.9GPa和2.1 MPa·m^(1/2)。具有PIP-SiC界面改性涂层的C_f/SiC复合材料力学性能得到改善,PIP-SiC涂层改性后,GSI C_f/SiC复合材料的弯曲强度、弯曲模量和断裂韧性随着PIP-SiC周期数的增加而降低,PIP-SiC为1个周期制备的GSI C_f/SiC复合材料的力学性能最高,其弯曲强度、弯曲模量、断裂韧性分别为185.2 MPa、91.1GPa和5.5 MPa·m^(1/2)。PIP-SiC界面改性涂层的作用机制主要体现在载荷传递和"阻挡"Si的侵蚀2个方面。