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  • 基于点云的集装箱船绑扎部件安装精度评估

    集装箱船绑扎组件安装精度评估技术研究进展集装箱运输作为全球贸易的核心载体,其货舱堆载安全始终是航运业关注的焦点。近年来,随着16000 TEU超大型集装箱船的普及,绑扎系统复杂度呈指数级增长,单个船体配置的绑扎组件数量可达数千件。传统检测方法存在显著局限性,促使学术界加速探索智能化检测技术。本文系统梳理了基于三维扫描技术的绑扎组件安装精度评估方法的发展脉络,重点分析2020年以来该领域的创新突破。1. 检测技术演进背景集装箱船绑扎系统包含眼板、卡座、横梁等核心组件,其安装精度直接影响堆垛稳定性。2020年"阿普斯"轮因绑扎失效导致1800标准箱流失事故,暴露出传统检测方法的缺陷。常规检测流程需

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-11-28

  • 评估机器学习模型在波传输系数估算方面的预测性能和可靠性

    沿海结构物的波传输系数预测研究进展及机器学习方法应用分析一、研究背景与问题提出波传输系数(Kt)是评估沿海防护结构效能的核心参数,直接影响波浪能量传递效率。传统经验公式多基于特定结构类型和波浪条件,存在适用范围受限、参数敏感性高等问题。随着机器学习技术的成熟,学界开始探索数据驱动的方法来提升预测精度和泛化能力。本研究针对低 crest(矮 crest)和透水型(permeable)海岸结构,整合了CLASH数据库的3319个实验室数据点,系统评估了10种机器学习模型的预测性能。二、方法创新与实施流程研究采用多阶段协同优化策略:首先通过相关矩阵分析(correlation matrix anal

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-11-28

  • 在不同风况下,对受损液化天然气(LNG)运输船泄漏特性的数值研究

    液化天然气(LNG)运输作为全球清洁能源战略的重要组成部分,其安全性直接关系到环境保护、人员生命及能源供应链稳定。近年来,多起LNG船舶碰撞事故暴露了泄漏风险隐患。以2022年马耳他籍“Aseem”LNG船与中国香港籍“Shinyo Ocean”VLGC碰撞为例,尽管未发生液化天然气泄漏,但事故表明船体结构受损后存在潜在泄漏可能。针对此类风险,本研究创新性地构建了融合计算流体力学(CFD)与体积分数场(VOF)相变模块的数值模拟体系,实现了从泄漏初期的相变气化到后期扩散过程的全程动态可视化。研究基础源于现有技术瓶颈。传统实验方法虽能直观展示泄漏现象,但存在操作高危性大、环境干扰性强、数据复现率

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-11-28

  • 波浪与水流共同作用对网板水动力特性的影响

    海洋生物污垢对核电站冷却水 intake 系统的堵塞效应研究及工程启示1. 研究背景与问题界定海洋生物污垢在核电站冷却水 intake 通道的堆积已成为全球性技术难题。根据世界核电运营者协会(WANO)统计,2010年代全球因生物污垢堵塞导致核电机组停堆事故达48起,直接威胁核设施安全运行。研究重点聚焦于人工拦截网系统在波浪-水流复合载荷下的性能衰减机制,特别是不同堵塞模式对流体动力特性的影响规律。2. 实验设计与研究方法研究团队在波浪-水流复合流槽中开展大尺度模型实验,构建了三种典型堵塞模式:水平缝线堵塞(Horizontal-plugged)、垂直缝线堵塞(Vertical-plugged

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-11-28

  • 船舶在狭窄水道中航行时的流体动力效应:一项多参数研究

    P. Nieutin|C. Maubant|G. Pineau|M. Ba|D. CalluaudPprime研究所,法国国家科学研究中心(CNRS)- 波城大学 – ISAE-ENSMA,Hydée团队,86000,波城,法国摘要本研究探讨了内河航行对河岸的影响。采用了两种方法:在Pprime研究所的拖曳水池中进行实验测试,以及使用CFD软件StarCCM+进行数值模拟。这些方法能够详细分析船舶在受限水域通行时产生的流体动力学效应。实验中通过可调节的河岸模拟了多种航行场景,并利用立体粒子图像测速(Stereo-PIV)和立体折射技术测量了流速和水面高度。同时,还建立了一个基于SST k–ω湍

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-11-28

  • 通过顺序物理气相沉积制备的3D/2D锡基钙钛矿异质结构薄膜,在经过胍啶鎓伪卤盐蒸汽后处理后,可用于太阳能电池应用

    这篇研究聚焦于通过新型溶剂-free工艺提升3D/2D锡基钙钛矿异质结薄膜的稳定性和光电器性能。作者团队创新性地采用鸟粪石(GuaBF4)作为表面钝化剂,通过真空物理气相沉积(SPVD)后处理技术,在无需溶剂介入的情况下优化薄膜结构。以下从材料体系、制备工艺、性能提升机制及器件应用四个维度展开分析。### 一、材料体系与结构特性研究基于混合维度钙钛矿体系(MASnI3/PEA2SnI4),该体系通过2D层抑制3D结构中的 Sn2+ 氧化问题,同时保留3D结构的高载流子迁移率优势。GuaBF4作为新型表面钝化剂,其分子结构中的BF4-阴离子与Sn2+形成强配位作用,而瓜拉那阳离子(Gua+)则通

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 综述:评估高熵硼化物、氮化物和碳化物的性质及其应用

    高熵陶瓷(High-Entropy Ceramics, HECs)作为新型材料科学领域的突破性成果,近年来在极端环境应用中展现出巨大潜力。本文系统分析了高熵硼化物(HEBs)、高熵碳化物(HECbs)和高熵氮化物(HENs)的晶体结构、物理化学特性、制备技术及工业应用前景,并针对当前面临的挑战提出了创新性解决方案。### 一、高熵陶瓷的材料特性与结构优势高熵陶瓷的核心特征在于其独特的晶体结构设计。以HEBs为例,其采用六方AlB₂型层状结构,硼原子形成周期性排列的蜂窝状层状结构,金属原子(如Hf、Zr、Ti等)随机分布于层间间隙,这种原子尺度上的无序排列通过四个关键效应实现性能优化:高构型熵效

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 利用生物启发法合成的g-C₃N₄/甘蔗/ZnO复合材料实现有机染料的协同吸附和光催化降解

    ### 甘蔗汁基三元复合材料的印染废水处理研究解读#### 1. 研究背景与意义随着纺织工业的快速发展,合成染料(如甲基紫,MG)的过量排放已成为全球性的环境问题。MG不仅具有高毒性,还难以降解,易在水体中积累并破坏生态系统。传统处理方法(如化学氧化、膜过滤)存在成本高、二次污染等问题。近年来,光催化与吸附耦合技术因其高效、环保的特点备受关注。然而,单一材料在光催化与吸附性能上往往存在局限性,需通过复合设计优化协同效应。#### 2. 材料制备与绿色合成策略研究团队采用甘蔗汁(SJ)作为天然还原剂和稳定剂,通过溶液相法实现了g-C3N4、ZnO及复合材料的绿色合成。具体步骤包括:- **g-C

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 将枯草芽孢杆菌作为碱激活渣(AAS)的自修复剂的应用

    ### 碱激发矿渣(AAS)复合材料中巴氏芽孢杆菌自修复机制研究解读#### 研究背景与意义碱激发矿渣(Alkali-activated Slag, AAS)作为普通硅酸盐水泥(OPC)的替代材料,因其低碳排放、高抗压强度和耐化学腐蚀性受到广泛关注。然而,AAS材料在硬化过程中易产生早期收缩开裂,其干燥收缩率可达OPC的4倍以上,主要归因于高碱度环境下复杂的 hydration 反应和微孔结构形成。传统解决方案如添加矿物掺合料或纤维虽能缓解问题,但可能牺牲材料整体性能或增加环境负担。因此,开发绿色、可持续的生物修复技术成为研究热点。微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术因其在OPC中的成功应用备

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 通过粉末冶金法制备的TiO₂增强镁基复合材料的力学性能和微观结构特性

    本研究聚焦于镁基纳米复合材料的制备与性能优化,重点探讨了钛二氧化物(TiO₂)纳米颗粒体积分数对材料微观结构、力学性能及强化机制的影响。通过粉末冶金法成功制备了0.5%、1.5%、3%和5%四种体积分数的TiO₂增强镁基纳米复合材料,结合显微分析、物化表征及力学测试,揭示了多尺度协同强化机制的作用规律。在制备工艺方面,采用行星球磨机进行粉末混合,添加锌 Stearate 作为分散剂以避免颗粒团聚。经过600MPa高压成型和两阶段烧结(500℃/4h + 400℃/1h),最终获得密度1.74-1.82g/cm³的纳米复合材料。值得注意的是,随着TiO₂含量增加,材料密度呈现阶梯式上升,但孔隙率

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 工程化的银碲(Ag₂Te)纳米颗粒具有出色的X波段电磁干扰(EMI)屏蔽效果

    本研究聚焦于通过一锅法合成银碲(Ag₂Te)纳米颗粒及其复合薄膜的电磁屏蔽性能。研究团队采用苯胺和2-巯基乙醇作为反应介质和表面修饰剂,在溶剂热条件下成功制备了粒径分布在18–35纳米的Ag₂Te纳米颗粒。通过X射线衍射(XRD)证实产物为单斜相Ag₂Te,其晶格参数与文献报道一致,且未检测到Ag₂Te与Ag₇Te₄的混合物。紫外-可见光谱显示纯Ag₂Te纳米颗粒在近红外区域(NIR)具有宽吸收带,而未添加2-巯基乙醇时生成的纯银纳米颗粒(Ag NPs)在380纳米处呈现典型的表面等离子体共振(SPR)吸收峰。材料表面特性通过傅里叶红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)进一步分析。FTI

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 研究冷金属转移焊接对304L不锈钢断裂韧性的影响

    该研究聚焦于不锈钢304L材料通过冷金属转移(CMT)焊接技术制备的试件断裂韧性分析,并与传统加工工艺及热处理试件进行对比。研究团队采用标准化试验方法,结合数值模拟与微观表征技术,系统评估了CMT工艺对材料性能的影响。以下从技术背景、研究方法、关键发现及工程意义等方面进行解读。### 一、技术背景与行业需求不锈钢304L因其优异的耐腐蚀性和良好的机械加工性能,在海洋工程、石油化工、航空航天等领域具有重要应用价值。然而,传统焊接工艺(如GMAW)存在热输入大、接头区域易产生裂纹等问题,可能导致焊接结构在复杂工况下失效。冷金属转移技术作为一种新型增材制造工艺,通过低热输入、精准控制熔池形态等优势,

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 掺杂的TiO₂以及基于寡烷基氢硅氧烷的表面改性剂,具有自清洁和疏水性能

    本研究旨在开发一种兼具疏水性和自清洁功能的建筑表面涂层体系,通过水基乳液技术将掺杂的二氧化钛(TiO₂)负载于有机硅烷基团形成的薄膜中,以解决传统TiO₂涂层在可见光区活性不足、固定工艺复杂等问题。研究涉及材料制备、性能表征及环境适应性测试三个核心环节,最终形成适用于木材、红黏土砖、多孔混凝土和耐火砖的通用型自清洁涂层方案。一、材料体系创新1. TiO₂改性技术突破采用超声场辅助水解法合成TiO₂纳米颗粒,通过控制水解温度(450℃)和掺杂配比(Hf、Zr、Ce、Dy四元素共掺杂),成功将材料带隙从3.27eV降至2.7eV,拓展至可见光区(400-700nm)。实验显示,铈掺杂的TiO₂展现

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 肌酐偶联氧化铜纳米材料作为过氧化物酶模拟纳米酶及其生物活性的研究

    这篇研究聚焦于开发一种新型纳米材料——Cr-CuO(铬-氧化铜)纳米颗粒,并系统考察了其过氧化物酶模拟活性及抗菌性能。研究团队通过简单湿法合成路线制备了Cr-CuO纳米颗粒,并利用多种表征手段验证了材料的结构和化学特性,同时通过体外实验证实了其在氧化反应和抗菌领域的应用潜力。### 纳米材料合成与结构表征合成过程采用铜盐还原法,通过添加还原剂(如连二亚硫酸钠)实现铜离子的原位还原,随后与创意宁(creatinine)进行配位修饰。合成过程中观察到颜色变化,从初始的浅蓝色逐渐变为深棕色,最终在空气氧化作用下变为天蓝色,表明铜离子成功氧化为氧化铜并形成稳定的创意宁复合物。X射线衍射(XRD)分析显

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 涂有还原氧化石墨烯的棉织物作为染料敏化太阳能电池应用中的柔性对电极

    该研究聚焦于开发一种新型柔性对电极材料,以推动染料敏化太阳能电池(DSSCs)的可持续化与低成本化进程。通过将还原氧化石墨烯(rGO)均匀涂覆于棉织物表面,构建出具有机械柔韧性和环境友好性的对电极体系,并成功实现了对电极的功能性转化与性能验证。**材料体系创新性体现** 研究团队以棉织物为基底,利用简化的旋涂工艺(重复三次浸渍-干燥步骤)实现rGO的高效负载。相较于传统铂基对电极依赖贵金属沉积和氟掺杂锡氧化物的工艺,棉基rGO电极在制备过程中无需高温烧结(400°C以上)或贵金属镀膜,展现出显著的成本优势。这种以天然纤维为基质、碳基材料为功能层的协同设计,既保留了棉织物的延展性和可降解性,又

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 综述:形状记忆合金的全面概述:制造工艺、性能方面的最新进展及其在下一代智能系统中的应用

    形状记忆合金(SMAs)作为智能材料领域的核心研究对象,其独特的相变特性与功能适应性正推动着航空航天、医疗健康、机器人等领域的革新。本文系统梳理了SMAs的机理、制备技术、性能优化及跨学科应用,揭示了材料科学、加工技术与工程应用间的协同发展路径。以下从基础原理到前沿应用进行分述:### 一、基础原理与关键特性SMAs的核心功能源于其可逆的固态相变机制。在低温下,合金以奥氏体(B2结构)为主,受外力作用可转变为高密排六方晶系的马氏体(B19'),恢复形变时又逆向相变。这种相变过程可通过温度、应力或电场等外部刺激实现闭环控制。例如,NiTi合金在200℃以下发生马氏体相变,恢复形变需加热至400℃

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 优化注塑塑料容器的肋结构设计,以提高强度并降低成型能耗

    该研究聚焦于通过优化塑料注射成型工艺中的肋板(rib)设计提升运输容器的综合性能,同时降低能耗与生产成本。研究团队来自黎巴嫩国际大学能源与流体力学实验室,通过结合有限元分析(FEA)与流变学模拟,系统评估了三种肋板结构(矩形、菱形及混合优化型)的力学性能、成型工艺参数及能源消耗特征,最终构建了包含结构设计、材料选择、生产成本与时间的多维度决策支持模型。### 研究背景与行业痛点全球工业塑料年消耗量已达104百万吨级,其中美国市场单年度能耗达3400太焦耳,碳排放强度突出。传统注塑成型工艺存在能量效率低(注塑阶段占能耗40%)、材料利用率不足(常产生20%以上的废料)等问题。特别是运输容器作为高

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 硬质合金的等离子体-电解质化学-热处理

    等离子电解化学热处理技术对硬质合金表面性能的协同优化研究硬质合金作为现代机械加工领域的核心材料,其表面改性技术持续受到学界关注。本研究创新性地将等离子电解化学热处理(PET)与表面抛光、渗氮等工艺整合,通过多参数协同调控实现硬质合金表面性能的突破性提升。研究团队采用WC-Co8硬质合金作为对象,通过系统性实验揭示了该技术对材料表面微结构、化学成分及力学性能的协同优化机制。在技术实现路径方面,研究构建了复合电解液体系(5%氯化铵+20%尿素水溶液),通过脉冲直流电源(GORN-K-360/20A)调控处理参数。实验发现当电压达到180V时形成稳定的等离子体气膜(VGE),此时材料表面温度可精准控

    来源:Next Materials

    时间:2025-11-28

  • 新型沸石骨架LMU-2:通过共配体结构导向剂揭示具有活性位点的CHA相关结构

    该研究首次报道了一种基于CHA框架的纯硅质间断结构材料,并系统探究了钴(III)-三氮杂环己烷(Co-tacn)作为新型结构导向剂(SDA)的作用机制。在合成过程中,采用钴(III)-triazacyclononane配位复合物作为模板剂,通过水热法成功制备出黄色粉末状前驱体材料。3D电子衍射技术揭示了该材料具有独特的间断式骨架结构,其D6R六元环单元通过硅氧四面体间的[H...O]氢键形成周期性有序连接,这种结构特征为后续热处理过程中的相变提供了关键结构基础。材料合成阶段采用钴(II)氯化物与三氮杂环己烷配体在碱性条件下进行配位组装,通过调节水热反应的pH值和温度梯度,获得具有规则形貌的纳米

    来源:Microporous and Mesoporous Materials

    时间:2025-11-28

  • 揭示ZnO对嵌入自柱状五硅沸石中的Cu簇的促进作用——该催化剂用于CO₂加氢生成甲醇的过程

    傅广英|丁瑞琴|郭强生|刘小龙|潘汉|卢鹏|毛东森|瓦伦丁·瓦尔切夫中国山东省青岛市中国科学院青岛生物能源与生物过程技术研究所ZeoMat研究组,邮编266101摘要尽管对Cu-ZnO催化剂在CO2氢化反应中的研究已经相当广泛,但由于控制Cu团簇的大小和空间分布存在挑战,因此对Cu-ZnO界面协同作用的理解仍停留在原子层面。通过传统的浸渍方法,制备出了平均直径为1.8–3.6纳米、分散良好的Cu团簇,并成功将其锚定在自柱状五元硅酸盐(SPP)的中孔中,且这些Cu团簇的尺寸分布非常均匀。SPP沸石丰富的表面-OH基团不仅促进了Cu团簇的高分散性,还在反应条件下有效抑制了其聚集现象。在Cu9.4-

    来源:Microporous and Mesoporous Materials

    时间:2025-11-28


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