题目：基于微生物模板的功能微粒变形加工基础研究

    生物约束成形作为一种电磁微粒制备的新技术，已经成为研究的热点。生物约束成形微粒具有电磁性能优异、密度小的优点。然而，目前对于生物约束成形微粒的机械性能方面研究并没有涉及，而微粒的机械性能好坏是决定微粒能否应用于电磁屏蔽复合材料的制备的重要指标之一。特别当微粒应用在大变形率的电磁屏蔽材料如柔性蒙皮上时，对微粒的变形性能要求更高。因此，对生物约束成形微粒的变形性能研究及提升，是生物约束成形微粒研究的重要方面。

    本文以螺旋藻为研究对象，首先设计出螺旋形微粒的拉伸性能表征方法及工艺，然后，搭建了螺旋形微粒拉伸性能表征平台，再以核壳螺旋形微粒为研究对象，分析了螺旋形微粒在薄膜内的受力及变形情况。分析表明，螺旋形微粒在薄膜内，薄膜受到拉伸时，通过薄膜材质与微粒形成的界面力传递应力；在螺旋藻表面包覆金属Ag比包覆相同厚度的金属Cu更容易获得良好的变形性能；包覆金属层的厚度越小，螺旋形微粒越容易变形。

    为了提高螺旋形微粒的拉伸性能，本文从生物约束成形微粒内部模板考虑，设计出螺旋藻塑性化工艺，并分别以硅橡胶和环氧树脂为塑化剂，分别制备出了螺旋藻塑性化微粒。然后，采用螺旋形微粒拉伸性能表征工艺对两种微粒的拉伸性能进行表征并与原始螺旋藻的拉伸性能对比。结果表明，两种塑化剂都能有效提高原始螺旋藻的拉伸性能，而硅橡胶对螺旋藻的拉伸性能提升效果更好。

    本文对以螺旋藻为模板的几种生物约束成形微粒的拉伸性能进行了表征，并分析了螺旋藻金属化微粒在薄膜内受到拉力时的变形过程。结果表明，在螺旋藻表面包覆单质金属Ag和Cu都能有效提高螺旋藻的拉伸性能，而金属Ag对螺旋藻的拉伸性能的提升效果更好。

    针对几种生物约束成形微粒的拉伸性能不能满足实际需求的问题，本文尝试对微粒采用热处理以提高微粒拉伸性能。结果表明，螺旋藻化学镀Ag微粒在热处理温度为300℃和400℃时的平均拉伸断裂变形率都能够达到40%以上，比未处理的微粒提高了15%；而对螺旋藻化学镀Ni-Fe-P微粒的热处理并不能明显提高微粒的拉伸性能。