Microstructure and mechanical properties of silica hydrogels from sodium silicate solutions
Notice bibliographique
Résumé
Silica hydrogels from sodium silicate solutions show potential for composite bone scaffolds, but their mechanical properties are not fully understood. This study investigates how pH, waterglass concentration, and acid initiators affect the mechanical properties and microstructure of silica hydrogels. Real-time compression tests revealed three stress–strain behaviors: brittle fracture, plastic deformation with a plateau, and continuous strain hardening. Initial compressive strengths ranged from 7.3 to 9.9 MPa, increasing to 16–38 MPa (basic group) and 21–53 MPa (acidic group) after aging. Basic 1:3 (25 wt% waterglass) and acidic 1:1 (50 wt% waterglass) formulations exhibited the highest strengths in their group. Engineering stress overestimated true stress by 21–66 %. Correlating the gradient stress–strain curves with real-time observations of deformation stages under compression revealed the connection between critical transitions in the stress–strain curve and stages such as crack initiation, propagation, and fragmentation. Structurally, basic gels formed larger structural units and pores (3–5 µm), contributing to increased ductility, while acidic gels formed a denser network with smaller pores, contributing to brittle behavior. Dilution increased pore size to 15–20 µm in both groups. These findings provide valuable insights for optimizing the processing-structure–property relationship in silica hydrogels for composite bone scaffolds.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».