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本期新书推荐为您精选了Materials 期刊特刊书：聚合物、金属和复合材料的机械性能 (Mechanical Properties of Polymeric, Metallic, and Composite Materials) 的6篇文章。本特刊书涵盖聚合物、金属和复合材料机械性能、微观结构、动态力学性能分析，以及各种材料铣削、铸造、成型、车削等传统加工方法和增材制造等非传统制造技术，希望能为相关领域学者提供新的思路和参考，欢迎阅读。

客座编辑

Janusz Kluczyński 博士

Military University of Technology, Poland

研究兴趣：增材制造，选择性激光熔化，熔融沉积造型，聚合物和金属的机械性能，疲劳性能。

Marcin Małek 博士

Military University of Technology, Poland

研究兴趣：混凝土，组合结构，机械性能，回收利用，废料。

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https://www.mdpi.com/books/book/7559

精选文章

01

Influence of Fabrication Method and Surface Modification of Alumina Ceramic on the Microstructure and Mechanical Properties of Ceramic–Elastomer Interpenetrating Phase Composites (IPCs)

氧化铝陶瓷的制备方法和表面改性对陶瓷-弹性体互穿相复合材料 (Ipcs) 微观结构和力学性能的影响

Paulina Kozera et al.

https://www.mdpi.com/1929188

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本研究介绍了改善互穿相复合材料 (IPCs) 氧化铝陶瓷和脲-氨酯弹性体之间粘结性能的实验及结果。在IPCs中，这两相在微观结构中三维和拓扑互穿。通过测量接触角、表面粗糙度和剪切试验来评估硅烷偶联剂的用量和陶瓷的制备方法。采用三步法和四步法获得致密氧化铝陶瓷样品，在四步法工艺中应用了热等静压 (HIP)。偶联剂涂层和HIP改善了弹性体对陶瓷基材的润湿性。水接触角由80%降低至60%。使用HIP烧结制造多孔陶瓷预制件，采用真空-压力浸渗法，以液态的尿-氨酯弹性体对多孔氧化铝陶瓷进行浸渗，制备复合材料。评估了偶联剂的应用对复合材料微观结构和力学性能的影响。使用偶联剂后，孔隙率为40%的浸渗陶瓷预制件残余孔隙率由7%降低到2%，压缩强度和平台应力提高了20%以上，分别由25 MPa提高到33 MPa，15 MPa提高到24 MPa。

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原文出自Materials 期刊

Kozera, P.; Boczkowska, A.; Perkowski, K.; Małek, M.; Kluczyński, J. Influence of Fabrication Method and Surface Modification of Alumina Ceramic on the Microstructure and Mechanical Properties of Ceramic–Elastomer Interpenetrating Phase Composites (IPCs). Materials 2022, 15, 7824.

02

Gaussian Process for Machine Learning-Based Fatigue Life Prediction Model under Multiaxial Stress–Strain Conditions

多轴应力-应变条件下基于高斯过程机器学习的疲劳寿命预测模型

Aleksander Karolczuk, Dariusz Skibicki and Łukasz Pejkowski

https://www.mdpi.com/1927504

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本文介绍了一种多轴应力-应变条件下疲劳寿命预测的新方法。该方法应用高斯过程回归理论构建疲劳模型，以应力和应变不变量作为输入量，将疲劳失效机制反映在模型中。机器学习算法的应用解决了为给定材料和加负载条件分配的参数化疲劳模型的问题。使用CuZn37黄铜经受各种循环载荷 (包括非比例多轴应变路径) 的实验数据验证了该模型。基于机器学习的疲劳寿命预测模型高于参数化模型性能。

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原文出自Materials 期刊

Karolczuk, A.; Skibicki, D.; Pejkowski, Ł. Gaussian Process for Machine Learning-Based Fatigue Life Prediction Model under Multiaxial Stress–Strain Conditions. Materials 2022, 15, 7797.

03

Flake Graphene as an Innovative Additive to Grease with Improved Tribological Properties

新型添加剂片状石墨烯改进润滑脂摩擦学性能

Małgorzata Djas et al.

https://www.mdpi.com/1926076

本文介绍了使用片状石墨烯作为塑料润滑脂添加剂以改善其摩擦学性能，探讨了0.25~5.00 wt.%浓度下氧化石墨烯、还原氧化石墨烯对基础润滑脂性能能的影响。研究发现，石墨烯片的加入提高了润滑剂的抗磨性能。使用浓度为4.00 wt.%的石墨烯对润滑剂的性能提升最大；与未添加石墨烯的基础润滑剂相比，使用氧化石墨烯和还原氧化石墨烯的磨痕平均直径减小了近70%。

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Djas, M.; Matuszewska, A.; Borowa, B.; Kowiorski, K.; Wieczorek, P.; Małek, M.; Chlanda, A. Flake Graphene as an Innovative Additive to Grease with Improved Tribological Properties. Materials 2022, 15, 7775. 

04

The Influence of the Type of Fibers on the Reduction of the Threshold Effect in the Transition Zone of a Railway Track

纤维类型对降低铁路轨道过渡区阈值效应的影响

Włodzimierz Idczak et al.

https://www.mdpi.com/1785326

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不同纤维形式的混凝土添加剂对混凝土力学参数产生影响，这些参数的变化在铁路轨道过渡区有非重要的应用。样本包含了钢、聚合物和玻璃纤维，以及不含添加剂的混凝土。研究了外加剂对混合料稠度、抗压强度、抗冻性和弹性模量的影响，涉及无碴铁路路面构件轨道板和混凝土支撑块样本和模型。轨道板模型由不含添加剂的混凝土制成，而支撑块由不含添加剂和含添加剂的混凝土制成。实验室条件下，在铁路道路上的工程设施过渡区，测试各种混凝土样品并进行分级，分析铁路表面过渡区的材料和建造方法，以避免或减少过渡区的阈值效应。

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Idczak, W.; Lewandrowski, T.; Pokropski, D.; Rogojsz, G.; Rudnicki, T. The Influence of the Type of Fibers on the Reduction of the Threshold Effect in the Transition Zone of a Railway Track. Materials 2022, 15, 5730.

05

Bending Strength of Polyamide-Based Composites Obtained during the Fused Filament Fabrication (FFF) Process

熔丝制造 (FFF) 聚酰胺基复合材料的弯曲强度

Michał Mazurkiewicz et al.

https://www.mdpi.com/1736524

本文对比分析了添加碳纤维和玻璃微珠的聚酰胺基 (PA) 复合材料与聚酰胺材料的性能及抗弯强度。所有样品均在熔丝制造的三个主要方向上进行了测试。为了扩大研究范围，进行了额外的数字图像相关试验和断口分析。结果表明，添加碳纤维的聚酰胺基复合材料抗弯强度由原来的81.39 MPa增加到243.62 MPa。

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Mazurkiewicz, M.; Kluczyński, J.; Jasik, K.; Sarzyński, B.; Szachogłuchowicz, I.; Łuszczek, J.; Torzewski, J.; Śnieżek, L.; Grzelak, K.; Małek, M. Bending Strength of Polyamide-Based Composites Obtained during the Fused Filament Fabrication (FFF) Process. Materials 2022, 15, 5079.

06

A Comparative Study on Laser Powder Bed Fusion of Differently Atomized 316L Stainless Steel
不同雾化程度316L不锈钢的激光粉末床熔凝对比研究

Krzysztof Grzelak et al.

https://www.mdpi.com/1727254

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增材制造 (Additive Manufacturing, AM) 在过去10年的显著发展使得小于100 µm级金属粉末需求增加。迄今为止，大多数用于AM的金属粉末都是采用气体雾化法生产的。最新出现了可替代的基于超声雾化和电弧熔炼制备金属粉末的新方法。本研究总结了超声雾化和等离子弧气体雾化两批AISI 316L钢粉制成的增材制造样品的实验结果。对比了粉末颗粒统计分布、化学成分分析、密度和流动性测量等方面，观察了增材制造试样显微组织、气孔率和硬度的差异，测试了试样力学性能。结果表明超声和气体雾化粉末制成的零件性能相似。

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Grzelak, K.; Bielecki, M.; Kluczyński, J.; Szachogłuchowicz, I.; Śnieżek, L.; Torzewski, J.; Łuszczek, J.; Słoboda, Ł.; Wachowski, M.; Komorek, Z.; et al. A Comparative Study on Laser Powder Bed Fusion of Differently Atomized 316L Stainless Steel. Materials 2022, 15, 4938.

   Materials 期刊介绍

主编：Maryam Tabrizian, McGill University, Canada

主要关注材料科学与工程研究相关各个领域的最新研究成果，包括但不限于高分子、纳米材料，能源材料、复合材料、碳材料、多孔材料、生物材料、建筑材料、陶瓷、金属等，以及材料物理化学、催化、腐蚀、光电应用、结构分析和表征，建模等。

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本文由MDPI中国办公室编辑翻译撰写，文中涉及到的论文翻译部分，为译者在个人理解之上的概述与转达，论文详情及准确信息请参考英文原文。本文遵守 CC BY 4.0 许可 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。如需转载，请于公众号后台留言咨询。

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