The microstructural characteristics of HB permitted fibers to undergo 的简体中文翻译

The microstructural characteristics

The microstructural characteristics of HB permitted fibers to undergo various modes of deformation while being able to recover almost com- pletely upon unloading (Fig. 3A and fig. S4). In all instances, macroscopic deformation resulted from the elastomer matrix straining under loads, pulling and pushing embedded particles along with it. Porosity within therepresentation of proposed HA and elastomer distribution within fibers with single- or graded-solvent mixtures, as a function of time after extrusion. Higher-magnification SEM micrographs of DCM solvent only (F) and HAPCL microstructures (G). Details regarding material compositions and prepara- tions can be found in Table 1.fibers enabled rigid particles to translate while limiting direct, incompressible interactions with each other. Upon compressive loading, excess pore space was eliminated as particles flowed with the straining elastomer to fill the open volume. Tensile loads were carried almost entirely by the elas- tomer, and under extreme strains, temporary separation between the elas- tomer and particle surfaces occurred (fig. S4E). However, because the HA particles were physically encapsulated within the elastomer and not co- valently bound to it, these interfacial tensile voids were not permanent and disappeared upon unloading. The elastomer produced antiparallel restoring forces upon unloading, which manifested itself as a macro- scopically observable elastic response (large, recoverable deformation), with the HB returning to near-net shape over many cycles (fig. S4, D and G). For porous HB constructs that were 3D-printed into defined archi- tectures, the previously defined compression, tension, and bending de- formation modes were combined to impart elastic properties throughout the entire construct. Although the geometry and porosity of the 3D- printed object affected the ultimate mechanical behavior, simple 90° cyl- inders (printed fibers oriented perpendicular to adjacent layers) could be cyclically compressed up to 40% strain and rapidly returned to near- original form immediately after each cycle (Fig. 3A), with full recovery occurring over the course of minutes (fig. S4H). This behavior was not limited to quasi-static loading but is also evident under dynamic loading, such as a hammer impact; 3D-printed HB constructs, despite being com- posed of 90 weight % (wt %) ceramic, did not shatter, catastrophically fail, or permanently deform under high-impact loads (unlike hot- melt printed samples) but, rather, rebounded to their original form (movie S3).
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HB的微观结构特征允许纤维经历各种变形模式,同时能够在卸载时几乎完全恢复(图3A和图S4)。在所有情况下,宏观变形都是由于弹性体基体在载荷作用下应变,与之一起推动和推动嵌入的颗粒而导致的。<br>提议的HA表示的孔隙率和单溶剂或渐变溶剂混合物在纤维中的弹性体分布,随挤出时间的变化而变化。仅DCM溶剂(F)和HAPCL微结构(G)的高倍SEM显微照片。有关材料组成和制备的详细信息,请参见表1。<br>纤维使刚性粒子能够平移,同时限制了彼此之间直接,不可压缩的相互作用。在压缩载荷下,随着颗粒与应变弹性体一起流动以填充开口体积,消除了多余的孔隙空间。拉伸载荷几乎全部由弹性体承担,并且在极端应变下,弹性体和颗粒表面之间会发生暂时分离(图S4E)。但是,由于HA颗粒被物理包封在弹性体中并且未与之共价键合,因此这些界面拉伸空隙不是永久性的,并且在卸载时会消失。弹性体在卸载时会产生反平行的恢复力,这表现为宏观可观察到的弹性响应(大的可恢复变形),HB在许多周期内恢复到接近最终形状(图S4,D和G)。对于3D打印到定义的结构中的多孔HB结构,将先前定义的压缩,拉伸和弯曲变形模式组合在一起,以在整个结构中赋予弹性。尽管3D打印对象的几何形状和孔隙率影响了最终的机械性能,但简单的90°圆柱体(垂直于相邻层的打印纤维)可以循环压缩高达40%的应变,并立即迅速恢复为原始状态在每个周期之后(图3A),在数分钟内完全恢复(图S4H)。这种行为不仅限于准静态载荷,而且在动态载荷(例如锤击)下也很明显。3D打印的HB结构,
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HB 的微结构特性允许纤维经历各种变形模式,同时能够在卸载时几乎完全恢复(图 3A 和无花果)。S4)。在所有情况下,宏观变形都是由于弹性基质在负载下拉力、拉动和推动嵌入式粒子造成的。孔隙度内<br>建议的HA和弹性体在纤维中与单一或分级溶剂混合物的分布表示,作为挤出后时间的函数。仅限 DCM 溶剂 (F) 和 HAPCL 微结构 (G) 的更高放大 SEM 显微图。有关材料组成和预制的详细信息可在表 1 中找到。<br>光纤使刚性粒子能够转换,同时限制彼此的直接、不可压缩的相互作用。压缩加载后,当粒子与应变弹性体一起流动以填充打开的体积时,会消除多余的孔隙空间。紧张负荷几乎完全由伊拉斯-托默携带,在极端应变下,在伊拉-托默和粒子表面之间发生暂时分离(图。S4E)。然而,由于HA粒子被物理封装在弹性体内,并且没有与它共同附着,这些面际拉伸空隙不是永久性的,在卸载时消失。弹性体在卸载时产生抗对比恢复力,这表现为一种宏观的可观察到的弹性反应(大而可恢复的变形),HB在多个周期内恢复到近网形状(图。S4、D 和 G)。对于被 3D 打印成定义的拱形的多孔 HB 构造,将先前定义的压缩、张力和弯曲去形成模式组合在一起,在整个构造中传授弹性特性。虽然 3D 打印对象的几何形状和孔隙性影响了最终的机械行为,但简单的 90° cyl-inders(垂直于相邻层的印刷纤维)可以周期性压缩至 40% 应变,并在每个周期(图 3A) 之后立即迅速恢复到接近原始形式,并在几分钟内完全恢复(图。S4H)。这种行为不仅限于准静态装载,但在动态加载(如锤子撞击)下也很明显:3D 打印 HB 构造,尽管其组合重量为 90%(wt%)陶瓷,没有破碎,灾难性的失败,或永久变形下的高冲击负荷(不像热熔印样品),而是反弹到原来的形式(电影S3)。
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HB的微观结构特征允许纤维在卸载时经历各种变形模式,同时能够几乎完全恢复(图3A和图S4)。在所有情况下,弹性体基体在载荷作用下应变、拉压嵌入颗粒等都会导致宏观变形。内部的孔隙度<br>表示所提出的HA和弹性体在纤维中的分布,用单溶剂或梯度溶剂混合物,作为挤出后时间的函数。仅适用于DCM溶剂(F)和HAPCL微观结构(G)的高倍SEM显微照片。有关材料成分和制备的详细信息见表1。<br>纤维使刚性粒子能够平移,同时限制彼此之间的直接、不可压缩的相互作用。压缩载荷时,随着颗粒与应变弹性体一起流动以填充开口体积,多余的孔隙空间被消除。拉伸载荷几乎完全由弹性切片机承载,在极端应变下,弹性剪机和颗粒表面之间发生了暂时分离(图S4E)。但是,由于HA颗粒物理包裹在弹性体中,且与之不存在价结合,因此这些界面拉伸空隙不是永久性的,卸载后消失。弹性体在卸载时产生反平行恢复力,表现为宏观可观察的弹性响应(大的可恢复变形),HB在许多循环中返回接近净形状(图S4、D和G)。对于三维打印到定义的架构中的多孔HB结构,将先前定义的压缩、张力和弯曲脱成形模式组合在一起,以在整个结构中赋予弹性特性。尽管三维印刷体的几何和孔隙率影响最终力学性能,但简单的90°圆柱端(垂直于相邻层的印刷纤维)可循环压缩至40%应变,并在每次循环后立即迅速恢复到接近原始状态(图3A),在几分钟内完全恢复(图S4H)。这种行为不仅限于准静态载荷,而且在动态载荷下也很明显,例如锤击;3D印刷HB结构,尽管由90重量%(wt%)陶瓷构成,但没有破碎、灾难性失效或在高冲击载荷(不同于热熔铸试样)下永久变形,但相反,恢复到原来的状态(电影S3)。<br>
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