检索结果-内蒙古大学图书馆

中国力学大会-2021+1

作者：黄立阳陈少华北京理工大学先进结构技术研究院北京理工大学轻量化多功能复合材料与结构北京市重点实验室

背景与意义:超疏水表面在自清洁、减阻、防污、抗结雾等工农业领域具有广阔的应用前景和重要的研究意义。科学问题:超疏水表面微结构的几何参数对液滴浸润状态稳定性的影响。重要性:基于最小势能原理,推导了包含微结构形状和液滴接触角... 详细信息

背景与意义:超疏水表面在自清洁、减阻、防污、抗结雾等工农业领域具有广阔的应用前景和重要的研究意义。科学问题:超疏水表面微结构的几何参数对液滴浸润状态稳定性的影响。重要性:基于最小势能原理,推导了包含微结构形状和液滴接触角等参数的浸润状态稳定性的表达式,并提出了一种价格低廉、性能稳定、适用性更广的超疏水表面的设计方案。

关键词：疏水表面单稳态 Cassie 微结构设计

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增强混凝土中FRP包覆筋的微结构设计及其力学行为分析

增强混凝土中FRP包覆筋的微结构设计及其力学行为分析

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FRP筋作为钢筋增强混凝土的替代物已经在潮湿环境中的海堤工程、桥梁隧道、高层建筑、城市建设等基础设施的设计与施工中广泛使用。然而FRP筋固有的脆性特征使得混凝土构件在受载时的屈服阶段远远小于钢筋的屈服阶段，这使得结构构件的... 详细信息

标准号: gkls071121

FRP筋作为钢筋增强混凝土的替代物已经在潮湿环境中的海堤工程、桥梁隧道、高层建筑、城市建设等基础设施的设计与施工中广泛使用。然而FRP筋固有的脆性特征使得混凝土构件在受载时的屈服阶段远远小于钢筋的屈服阶段，这使得结构构件的破坏没有足够的预警时间而发生突然坍塌的可能性增大，成为FRP筋进一步推广使用的障碍。本文首先对FRP筋的研究与应用进行了回顾，然后对FRP筋的微结构设计提出新的设计概念:FRP筋包覆筋。本文的实验测试分析表明，金属芯和非金属包覆层之间的机械变形性能耦合，使得整个FRP筋在增强混凝土构件中呈现良好的双线性行为，为进一步的包覆层优化设计和在混凝土工程中的应用提供理论基础。

关键词：增强混凝土微结构设计 FRP包覆筋力学行为分析

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染料敏化太阳能电池光电极的微结构设计及器件柔性化

染料敏化太阳能电池光电极的微结构设计及器件柔性化

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作者：李胜军陈增张伟风王燕燕河南大学

该项目成果属于凝聚态物理和无机非金属材料领域应用基础研究成果。伴随着人类社会文明的发展和进步，化石燃料的耗尽速度不断提升。按照世界能源组织的预测，石油、天然气和煤分别能够维持40、60和200年左右，另外化石燃料带来的环境... 详细信息

标准号: 1900110602

该项目成果属于凝聚态物理和无机非金属材料领域应用基础研究成果。伴随着人类社会文明的发展和进步，化石燃料的耗尽速度不断提升。按照世界能源组织的预测，石油、天然气和煤分别能够维持40、60和200年左右，另外化石燃料带来的环境问题对人类的影响也越来越严重。可再生能源特别是太阳能的开发利用已成为世界各国政府可持续发展的能源战略决策。太阳能的光电转换是非常活跃的一个研究前沿领域，染料敏化太阳能电池工作原理独特，生产成本低廉，具有广阔的应用前景，引起了世界各国科研工作者的关注，成为一个重要的研究热点。柔性化是染料敏化太阳能电池实用化研究的重要方向。染料敏化太阳能电池多采用导电玻璃为基底，导电玻璃基底易碎、不能变形，在使用过程造成很多困难。采用柔性衬底取代导电玻璃基底制备的染料敏化太阳能电池具有可弯曲、重量轻、不易破碎等优势，增加了电池的实用性。该项目主要开展了染料敏化太阳能电池光阳极的微结构设计、柔性化及对应廉价柔性对电极的开发等方面的研究工作。主要内容包括： 1.阐明了SnO2和ZnO/SnO2的电沉积过程，研究发现SnO2、ZnO/SnO2电化学沉积过程中，均存在金属锡的析出，金属锡的析出对纳晶薄膜的微观形貌具有一定的影响。通过工艺条件优化成功调控纳晶薄膜的微观结构形貌。 2.开发了一步电泳沉积制备无裂纹SnO2/MgO复合薄膜的技术，探讨了薄膜裂纹消失的原因，研究了高温烧结、低温高压水热、紫外光照及机械挤压等后处理工艺对纳晶薄膜微结构及光电性能的影响，发现将紫外光照及机械挤压处理工艺结合，可以制备与高温烧结具有相近性能的光阳极，给出了一种切实可行的高效、柔性光阳极制备工艺。 3.提出使用WS2作为染料敏化电池对电极还原碘离子的催化剂，并将锂离子电池电极的制备工艺引入到该电极的制备过程中，制备一种新型廉价、柔性染料敏化太阳能对电极，并成功组装全柔性染料敏化太阳能电池。 4.提出了一种利用电化学交流阻抗技术考察光电极电子传输性能的方法。研究了光电极在不同偏压下的阻抗行为，发现在低偏压下，光电极的阻抗图谱Bode图由FTO/电解液界面的阻抗、纳晶薄膜/电解液界面的电容及薄膜中电子传输阻抗组成。提出了一个简化的等效电路模型来模拟交流阻抗数据，实现对染料敏化太阳能电池光电极电子传输性能的定性评价。该项目先后承担国家自然科学基金青年基金项目，河南省科技厅基础与前沿项目及河南省青年骨干教师项目等，该项目部分成果通过河南省科技厅组织的成果鉴定（鉴定结果：国内领先水平，证书编号：豫科鉴委字[2012]第169号）。该项目先后发表SCI论文10篇，其中8篇代表性论文被SCI论文它引133次，平均引用约17次。关键技术申请国家发明专利2项，获批国家发明专利1项，培养硕士研究生6名。

关键词：染料敏化太阳能电池微结构设计太阳能开发利用

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金属氧化物气敏材料的微结构设计、可控制备及其增敏机理研究

金属氧化物气敏材料的微结构设计、可控制备及其增敏机理研究

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作者：徐甲强张源向群苏慧兰程知萱上海大学上海交通大学

面对日益严重的空气污染、严峻的安全现状以及智能产业的迅猛发展，位居信息技术核心位置的气体传感器及其相关产业获得了难得的发展机遇。同时也对气体传感器提出了更高的要求，不仅要求气体传感器要有高的灵敏度和快速的响应恢复，也... 详细信息

标准号: 1600130002

面对日益严重的空气污染、严峻的安全现状以及智能产业的迅猛发展，位居信息技术核心位置的气体传感器及其相关产业获得了难得的发展机遇。同时也对气体传感器提出了更高的要求，不仅要求气体传感器要有高的灵敏度和快速的响应恢复，也要求其具有高的稳定性和选择性，同时物联网领域还要求其具有低功耗和低成本。因此，依靠纳米材料作为敏感材料的半导体气体传感器面临着严峻的挑战。基于缺陷化学设计的金属氧化物纳米材料由于气体灵敏度高、选择性可调、易于制成便携式仪器而用于现场检测和价格低廉等优点，应用较广。但其敏感机理以及微结构的影响机制还不够清晰，稳定性和选择性仍需进一步提高。如果能从微纳尺度对金属氧化物敏感材料进行合理的设计和可控制备，有针对性的提升其性能，满足不同用户的要求，不但具有基础科学研究价值，也具有潜在的应用前景。该项目围绕金属氧化物气敏材料的综合性能提升，开展了敏感材料的微纳结构优化设计、可控制备、性能评价以及机理发现等工作。主要发现点如下：通过对气敏性能的尺度和形貌效应的研究，揭示了纳米材料敏感性能的尺寸影响规律和形貌影响机制。率先提出气敏材料的尺寸设计必须兼顾灵敏度和稳定性的需要，以及利用单晶纳米结构提高气体传感器稳定性的设计思想。为解决长期困扰半导体气体传感器发展的稳定性问题奠定了理论和实验基础。依据“材料表面利用率”的设计思想，设计并通过自组装获得了几种同质结三维微纳结构的高性能气敏材料，如纳米刷、纳米棒团簇、多孔纳米棒等；揭示了三维微纳结构的增敏机理在于同质结晶界处存在的大量氧空位活性中心。研究发现三维微纳结构的多孔性提高了气敏材料的表面利用率和扩散通道，促进了检测气体与敏感材料表/界面上的吸附、反应和脱附，进而提高了气体传感器的灵敏度和响应动力学特性。首次提出在金属氧化物一维纳米材料表面进行单分散金属纳米晶化学自组装的策略并可控制备出性能优异的敏感材料。研究发现金属纳米晶通过降低检测气体的反应活化能，强化对敏感材料表面电子耗尽层的调控，提高了材料对目标气体的检测特异性及综合性能。提出并通过原位检测技术揭示贵金属纳米晶对基底敏感材料的增敏机理，为进一步的材料设计奠定了基础。该成果共发表SCI收录论文57篇，被SCI引用2093次。获授权发明专利10项，其中有效发明专利8项。20篇代表作的WOS他引次数为1617次,Scopus他引次数为1558次;8篇代表作论文的WOS他引次数达到1000次。同行们在40余篇综述文章引用并评价了课题组的研究成果，肯定了课题组的科学发现及其学术影响。研究成果还在徐州精英电器技术公司和河南圣玛斯科技有限公司取得了实际应用，产生了可观的经济效益和社会效益。该成果拓宽了气体敏感材料的设计思路，解决了现有气体传感器在灵敏度、稳定性和选择性等关键指标方面存在的不足，为新一代气体传感器的发展奠定了坚实的理论基础。

关键词：金属氧化物气敏材料微结构设计可控制备增敏机理半导体气体传感器

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增强混凝土中FRP包覆筋的微结构设计及其力学行为分析响

增强混凝土中FRP包覆筋的微结构设计及其力学行为分析响

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标准号: hg08031455

关键词：增强混凝土 FRP包覆筋微结构设计力学行为分析

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增强混凝土中FRP包覆筋研究(Ⅰ)：微结构设计

增强混凝土中FRP包覆筋研究(Ⅰ)：微结构设计

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FRP筋作为钢筋增强混凝土的替代物已经在潮湿环境中的海堤工程、桥梁隧道、高层建筑、城市建设等基础设施的设计与施工中广泛使用。然而，FRP筋固有的脆性特征成为FRP筋进一步推广使用的障碍。在对FRP筋的综合研究基础上提出了包覆筋的... 详细信息

标准号: hg08040181

FRP筋作为钢筋增强混凝土的替代物已经在潮湿环境中的海堤工程、桥梁隧道、高层建筑、城市建设等基础设施的设计与施工中广泛使用。然而，FRP筋固有的脆性特征成为FRP筋进一步推广使用的障碍。在对FRP筋的综合研究基础上提出了包覆筋的概念，即包覆筋的芯由钢等高延展性的金属材料组成，包覆层由FRP组成。对新设计的FRP筋力学性能进行了理论推导，并给出了理论预测曲线。

关键词： FRP筋包覆层微结构设计

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复合材料仿生/超生微结构设计及力学表征

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医用生物力学 2024年第S1期39卷 204-204页

作者：原亚南武汉大学土木建筑工程学院武汉430072

在复合材料微结构设计方面,大自然给我们提供了很好的范本。无论是珍珠母、海螺还是甲壳类生物均通过合理的微结构设计,突破了“强度和韧性,此消彼长”的限制,这为纤维增强树脂基复合材料的力学微结构设计提供了参考范本。另一方面,随... 详细信息

在复合材料微结构设计方面,大自然给我们提供了很好的范本。无论是珍珠母、海螺还是甲壳类生物均通过合理的微结构设计,突破了“强度和韧性,此消彼长”的限制,这为纤维增强树脂基复合材料的力学微结构设计提供了参考范本。另一方面,随着预浸料制备技术的逐渐发展,单层碳纤维面密度可实现低至20 g,这为复合材料提供了极大设计空间。此外,其优异的分层损伤抑制特性为复合材料的力学性能提升提供了新的可能。本报告创新性地将仿生与超薄铺层相结合,探索了两者结合的多种可能方案。此外,将多种仿生微结构继续混合设计并提出了超生设计策略,即将具有防御机制的海螺三层正交微结构与具有进攻机制的螺旋微结构继续力学杂交设计,新的微结构的强度和韧性均有大幅度提升。综合来看薄层化为仿生化提供了制备技术,仿生化为薄层化提供了设计灵感。两者紧密相连,相辅相成,为高性能复合材料的仿生设计提供了新的途径。

关键词：微结构设计纤维增强树脂基复合材料高性能复合材料珍珠母混合设计抑制特性甲壳类生物仿生设计

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“功能材料的微结构设计调控与性能研究”学术创新团队简介

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上海师范大学学报（自然科学版） 2012年第6期41卷 F0002-F0002,F0003页

上海师范大学“功能材料的微结构设计调控与性能研究”学术创新团队建立于2011年，以光电子材料与器件重点实验室为依托，主要研究方向有：功能材料微结构设计与调控机理；功能材料表面纳米结构设计；环境友好铁电、压电材料的结构设计... 详细信息

上海师范大学“功能材料的微结构设计调控与性能研究”学术创新团队建立于2011年，以光电子材料与器件重点实验室为依托，主要研究方向有：功能材料微结构设计与调控机理；功能材料表面纳米结构设计；环境友好铁电、压电材料的结构设计、调控；电性能及透明导电氧化物薄膜异质结的制备及性能研究等．

关键词：微结构设计功能材料调控机理电性能创新学术透明导电氧化物薄膜上海师范大学

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“功能材料的微结构设计调控与性能研究”学术创新团队简介

引用

上海师范大学学报(自然科学版) 2012年第6期 548-548页

上海师范大学"功能材料的微结构设计调控与性能研究"学术创新团队建立于2011年,以光电子材料与器件重点实验室为依托,主要研究方向有:功能材料微结构设计与调控机理;功能材料表面纳米结构设计;环境友好铁电、压电材料的结构... 详细信息

上海师范大学"功能材料的微结构设计调控与性能研究"学术创新团队建立于2011年,以光电子材料与器件重点实验室为依托,主要研究方向有:功能材料微结构设计与调控机理;功能材料表面纳米结构设计;环境友好铁电、压电材料的结构设计、调控;电性能及透

关键词：功能材料微结构设计性能研究学术创新团队调控调节控制

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基于不同微结构的水凝胶基柔性传感器件设计及应用

引用

太原理工大学学报 2025年

作者：马泽民柴嘉婕王艳芹陈维毅太原理工大学人工智能学院太原理工大学材料科学与工程学院

受人体皮肤多刺激响应和超灵敏感知能力的启发，具有高度可变形能力及生物相容性的水凝胶已被广泛发展为柔性电子皮肤，广泛应用于人体运动信号和生理指标的监测，在仿生机器人和人机交互领域展现出巨大潜力。值得注意的是，水凝胶基柔... 详细信息

受人体皮肤多刺激响应和超灵敏感知能力的启发，具有高度可变形能力及生物相容性的水凝胶已被广泛发展为柔性电子皮肤，广泛应用于人体运动信号和生理指标的监测，在仿生机器人和人机交互领域展现出巨大潜力。值得注意的是，水凝胶基柔性传感器的传感性能高度依赖其微结构设计。不同的微结构显著影响水凝胶基柔性传感器件的灵敏度、响应速度、重复性及适用场景。本文系统阐述了水凝胶基传感器在构筑过程中采用的多种微结构（如三明治夹层结构、三维纤毛结构、锥形结构和各向异性结构等），并详细对比了不同微结构的水凝胶基传感器在传感性能方面的差异及应用现状。未来，通过结合多种微结构并进行复合设计，有望进一步优化水凝胶基柔性传感器件的综合性能，实现多功能集成，并推动其在智能医疗、环境监测及人机交互领域的广泛应用。

关键词：柔性传感器微结构设计水凝胶三明治夹层结构各向异性

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