While graphene effectively enhances the performance of cement-based materials, its current production methods are characterized by environmental unfriendliness and high energy consumption. To investigate a large-scale and eco-friendly graphene preparation approach, Carbon Nano Sheets (CNS) were synthesized via chemical vapor deposition (CVD). The influence of CNS content on the tensile strength of cement mortar was assessed through the Brazilian splitting test. Concurrently, the mechanism of CNS was examined using acoustic emission monitoring and scanning electron microscope. The experimental results revealed that methane can be effectively decomposed into high-quality CNS at 1080 ℃ when using fly ash, silica fume, and sand as substrates. The Brazilian splitting test revealed that CNS effectively enhances the tensile strength of cement mortar, with improvements ranging from 9 % to 58.7 %. Acoustic emission results indicated that the inclusion of CNS reduces the occurrence of micro-fractures during the failure of cement mortar specimens. Furthermore, nano-mechanical testing and microstructural characterization demonstrate that CNS can reduce micro-cracks and pores in the interface transition zone and hydration products, playing a role in dense hydration products. Furthermore, it can decrease the width of the interface transition zone and enhance the micro-mechanical properties of cement pastes. This study offers a novel approach for the eco-friendly production of cement nano additives.

To solve the problem of precise control of clamping die during the pipe bending process, this study utilizes DEFORM-3D software to perform finite element analysis on the pipe bending process of $\boldsymbol{\phi} \mathbf{65}\times \mathbf{3}$ pipes. The torque simulation values of the clamping die during the pipe bending process are investigated, and their comparison with theoretical values ultimately reveals a good agreement, confirming the reliability of the model. Based on the optimal values for the clamping die axis retention torque, a control strategy is proposed, combining servo motor position control with torque control to optimize the clamping die axis. This approach effectively addresses issues in actual production where excessive clamping force leads to markings and deformation of the pipes. This study presents a new control method for precise bending forming of pipes, offering important theoretical and practical value for enhancing the bending performance and forming quality of pipe bending machines.

Voids are a common issue in cold-sprayed coatings, negatively impacting their mechanical properties and bonding strength. In this study, we report an efficient void healing approach for cold-sprayed coatings via pressure-free low-temperature sintering, and unveil the void healing mechanism at the atomic level. Sintering at 500°C (∼0.59 Tm) for 20 hours effectively reduces the porosity in the cold-sprayed CuCrZr coating, leading to a significant enhancement in shear bonding strength with an Al2O3 dispersion-strengthened copper substrate by a factor of 3.5. It is found that an intermediate nanograined layer formed between the coating and the substrate plays a crucial role in the subsequent void healing process during sintering. This nanocrystalline layer, a byproduct of continuous dynamic recrystallization activated by high strain-rate deformation of powders during cold spray, demonstrates thermal instability and high grain growth capability, thereby accelerating the void healing process. In-situ TEM observations unveil the growth of nanograins along with the in-situ generation of Cr2O3 oxides, gradually filling the voids and contributing to the void healing process. Molecular dynamics simulations indicate that grain boundary (GB) migration in nanograins facilitates atom diffusion, enhancing GB-voids interaction. The GB structural transformation during heating provides an efficient diffusion channel for transporting vacancies, thereby accelerating the closure of voids.

Bone microstructure governs microcrack propagation complexity. Current research, relying on linear elastic fracture mechanics, inadequately considers authentic multi-level structures, like cement lines and osteons, impacting stress intensity at cracks. This study, by constructing models encompassing single or multiple osteons, delves into the influence of factors like crack length, osteon radius, and modulus ratio on the stress intensity factor at the crack tip. Employing a fracture mechanics phase-field approach to simulate crack propagation paths, it particularly explores the role of cement lines as weak interfaces in crack extension. The aim is to comprehensively and systematically elucidate the critical factors of bone microstructure in the context of crack propagation.

Graphene-like materials in two dimensions hold great promise for energy storage and transformation applications owing to their distinctive features, such as lightweight composition, porous geometry, etc. Among these materials, a recently discovered unit known as g-B

Poly(glycolic acid) (PGA) is a rapidly degradable polymer mainly used in medical applications, attributed to its relatively high cost. Reducing its price will boost its utilization in a wider range of application fields, such as gas barriers and shale gas extraction. This article presents a strategy that utilizes recycled PGA as a raw material alongside typical carbon nanomaterials, such as graphene oxide nanosheets (GO) and carbon nanotubes (CNTs), to produce low-cost, fully degradable yarns via electrospinning and twisting techniques. The results demonstrate that the tensile strength of the PGA/GO composite yarn increased to 21.36 MPa, and the elastic modulus attained a value of 259.51 MPa with a 3 wt% of GO loading. The addition of an appropriate amount of GO enhances the tensile resistance of the composite yarns to a certain extent. However, excessive application of GO and CNTs can lead to surface defects in the nanofibers, reducing their mechanical properties. Moreover, the integration of both materials could inhibit the degradation process of PGA to some extent, thereby partially addressing the issue of excessive degradation rates associated with the relatively low molecular weight of recycled PGA.