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通过水解法合成的氯化生物活性玻璃:具有结构网络特性,并能实现可控的离子释放,且不会发生碱度变化
该研究聚焦于氯代生物活性玻璃的合成与性能优化,重点探索了水解型溶胶-凝胶法在制备兼具高离子释放与低pH波动特性的新型生物陶瓷材料中的应用潜力。研究团队来自巴西瓦莱杜波伊巴大学研发中心,通过系统对比不同煅烧温度(500℃、600℃、700℃)对材料结构、表面特性及生物活性影响的关联性,建立了可调控生物活性玻璃性能的工艺参数体系。在材料制备方面,研究创新性地采用钙源替代传统硝酸根体系。通过控制TEOS水解过程中盐酸的添加量(pH≈2),成功实现了硅、钙、磷、氯元素的均匀共沉淀。相较于传统熔融淬火工艺,该路线显著降低了热处理能耗(最高温度仅700℃),且通过精准控制前驱体配比(Si:Ca:PO:Cl
来源:Journal of Non-Crystalline Solids
时间:2025-12-13
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淬火速率和退火时间对快速淬火的Co58Ni10Fe5B11Si16非晶合金的微观结构及软磁性能的影响
近年来,非晶合金材料因其独特的微观结构和优异的软磁性能,在电磁屏蔽、高频器件等领域展现出重要应用价值。本研究聚焦于新型Co基非晶合金体系,通过系统调控熔体旋淬工艺参数,深入探究了材料结构演变与磁性能优化之间的关联机制。研究团队以俄罗斯远东联邦大学为平台,采用多学科交叉研究方法,结合材料制备工艺与微观结构表征技术,揭示了不同冷却速率对非晶合金性能的影响规律。一、材料体系设计原则研究团队基于国际通用的合金设计准则,构建了Co58Ni10Fe5B11Si16的化学配比。该体系在继承传统Co基非晶合金(如Co66Fe6Si14B15)优异玻璃形成能力的基础上,创新性地引入10%镍元素配位。通过原子尺寸
来源:Journal of Non-Crystalline Solids
时间:2025-12-13
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通过优化的HVOF(高电压氧化铁)工艺改善铁基非晶涂层的微观结构和机械性能
Fe基非晶涂层HVOF喷涂工艺参数优化研究解读非晶合金涂层因其独特的微观结构而具备优异的力学性能和耐腐蚀性能,在能源装备和化工设备表面防护领域具有重要应用价值。本研究聚焦于HVOF(高速氧燃料)喷涂工艺中关键参数——枪长的调控作用,通过系统实验揭示了其对涂层组织形貌和性能指标的调控机制。在材料体系选择上,研究采用Fe-50.5Cr-19Mo-9Si-12.5C-8B体系。该合金体系已通过前期研究验证具备良好的非晶形成能力,其中Cr元素可提升腐蚀电势,Mo元素能促进致密氧化膜生长并增强热稳定性,Si元素有助于抑制晶化。粉末原料经气体雾化法制备,粒径分布呈正态分布(平均75μm),表面可见微米级卫
来源:Journal of Non-Crystalline Solids
时间:2025-12-13
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一种耐高温、高密度、酸溶性水基完井液的性能评估,该完井液使用了微粉化锰作为加重剂
在超深及超超深油气藏勘探开发领域,完井液性能直接关系到作业安全与储层保护。中国石油大学(北京)团队针对传统高密度完井液存在的长期高温沉淀稳定性差、储层伤害风险高等问题,创新性地开发了基于微米化锰(Mn3O4)的复合完井液体系。该技术突破传统 weighting agent 的局限性,通过材料创新与配方优化,实现了密度突破1.8g/cm³、180℃高温静置15天零沉淀等关键指标,为深层油气开发提供了新的解决方案。研究团队首先系统梳理了行业技术痛点:传统重晶石基完井液在深井高温环境下易发生颗粒沉降,导致密度分布不均(形成1.5-2.0g/cm³的密度梯度),直接影响井壁稳定性和压差控制;固体颗粒完
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-12-13
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SrCoO₃@g-C₃N₅复合催化剂通过自由基和非自由基途径有效降解双氯芬酸
该研究聚焦于开发一种新型复合材料,用于高效降解水体中的双氯芬酸(DCF)药物残留。研究团队通过将钴基钙钛矿材料(SrCoO3)与氮掺杂碳材料(g-C3N5)复合,并固定于纤维素乙酸基混合基质膜(MMM)中,成功构建了具有稳定催化性能的膜分离系统。该技术突破了传统催化剂难以分离回收的瓶颈,实现了催化材料与过滤介质的协同集成。研究首先明确了DCF的环境风险。作为广泛使用的非甾体抗炎药,DCF经代谢后以活性形式排出,常规污水处理难以彻底去除。其持久性导致水体中浓度升高,对鱼类等水生生物产生急性毒性,且光降解产物可能具有更高生态风险。因此,开发高效稳定的环境友好型处理技术具有重要现实意义。核心创新在于
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-12-13
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将锂盐提取到辛酸中:通过酸碱中和实现金属回收
马克·N·科布拉克(Mark N. Kobrak)|乔安·H·马蒂亚斯(Joann H. Mathias)|法里哈·艾哈迈德(Fariha Ahmed)|德米特罗·尼基潘丘克(Dmytro Nykypanchuk)纽约市立大学布鲁克林学院化学与生物化学系,美国纽约州布鲁克林市贝德福德大道2900号,邮编11210摘要我们提出了一种从碱性水相中向辛酸(一种可再生且对环境友好的溶剂)中提取锂的新方法。碱性水相与酸性有机相的结合使得锂离子的转移与酸碱中和反应相耦合,后者为提取过程提供了强大的驱动力。这一过程显著改变了有机相的结构,我们通过小角X射线散射和核磁共振光谱技术对这一变化进行了研究。该结果为
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-12-13
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十二烷基三甲氧基硅烷改性二氧化硅微泡的润湿特性与界面相互作用:一项分子模拟研究
硅基材料表面改性技术研究取得新进展在材料科学领域,表面亲疏水性调控始终是提升功能材料应用性能的关键研究方向。近期,中国昆明理工大学研究团队通过多尺度计算模拟,系统揭示了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)改性二氧化硅微气泡的表面润湿行为与分子作用机制。该研究创新性地结合分子动力学模拟与量子化学计算,构建了从微观结构到宏观性能的完整分析链条,为表面工程领域提供了重要理论支撑。研究聚焦于具有典型工业应用价值的二氧化硅微气泡材料。这类材料凭借其独特的空心结构(壁厚可达数微米)、低密度(约1.2 g/cm³)、优异热导性(3.5 W/(m·K))和机械强度(压缩强度超过80 MPa)等特性,在建筑保温、航
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-12-13
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二元混合物中的分子相互作用:以DMF + 1-丁醇和DMF + 2-丁醇体系为例的研究
Shivraj R. Manegopale | Nitin P. Garad | A.C. Kumbharkhane | Prabhakar B. Undre | K.P. Gattu | R.H. Kadam物理系,材料研究实验室,Srikrishna Mahavidyalaya Gunjoti,Omerga 413613,印度摘要本研究探讨了在三种不同温度下,含有1-丁醇和2-丁醇的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)二元混合物中的分子相互作用,共研究了11个不同浓度下的情况。我们使用了时域反射法(TDR)来研究介电松弛和动态特性,傅里叶变换红外光谱(FTIR)来分析氢键和振动位移,以及紫外-可
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-12-13
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离子液体介导的CeO₂纳米颗粒形态与结构研究:在硅晶圆超精密化学机械抛光中的应用
该研究聚焦于采用绿色合成方法制备高性价比的CeO₂纳米颗粒,并系统评估其在半导体硅片抛光中的应用效果。通过离子液体热合成技术,研究团队成功解决了传统制备方法中颗粒尺寸大、分散性差、环境污染等问题,最终开发出性能优于商业产品的CeO₂抛光材料。100nm),更实现了亚微米级颗粒的窄分布特性(D90=645nm,D100=2080nm),为抛光效率提升奠定了物理基础。材料表征结果显示,优化后的CeO₂纳米颗粒呈现立方晶系特征(XRD证实(111)、(200)等晶面发育良好),表面氧空位密度适中(XPS分析显示Ce³⁺占比23.14%)。这种独特的氧化态分布显著增强了材料的化学活性,在抛光过程中能够
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-13
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锌的分割及其对Mg-9Li-1Zn合金腐蚀的影响
该研究针对商用冷轧Mg-9Li-1Zn(LZ91)合金的腐蚀行为及Zn元素的影响展开系统性分析。实验表明,该合金在0.05 M NaCl溶液中呈现双阶段腐蚀特征,且β-Li相成为腐蚀主要发生的区域。研究通过微观结构表征和电化学测试揭示了Zn元素对腐蚀行为的调控机制,为Mg-Li合金的工程应用提供了关键理论依据。### 研究背景与意义随着轻量化材料需求增长,Mg-Li合金因其高比强度和优异成形性备受关注。然而,Li元素的强还原性导致该类合金在氯离子环境中易发生微电池腐蚀。传统研究多聚焦于Li含量对腐蚀行为的影响,但商业合金中添加的Zn元素对腐蚀机制的影响尚未明确。本研究通过微观结构分析和电化学表
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-13
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优化GTAW参数以提高UNS32750材料的耐腐蚀性:焊接电流强度与微观结构完整性之间的权衡
超级双相不锈钢(SDSS)焊接过程中热输入与相平衡对耐蚀性的影响研究摘要:本研究针对超级双相不锈钢(UNSS32750)在气 tungsten arc welding(GTAW)过程中,焊接电流强度对微观组织演变及耐蚀性能的影响展开系统研究。通过设置105-180A的电流范围,结合显微组织分析和电化学腐蚀测试,揭示了热输入与相平衡之间的关键作用机制。实验表明,当焊接电流超过130A时,焊缝金属中会形成σ相、χ相等有害析出物,导致晶间腐蚀敏感度显著升高。基于此,建议采用105-130A的电流范围,配合Ar+2%N2气体保护,可使焊缝金属的奥氏体/铁素体相比例控制在30-35%之间,同时将晶间腐蚀
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-13
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静水压力对316L不锈钢和2205双相不锈钢腐蚀行为的影响
本研究聚焦于开发一种新型镍石墨(NiGr)基复合材料涂层,通过高速氧燃料(HVOF)喷涂技术应用于SAE 1008冷轧钢基体上,重点考察了不同配比的复合涂层在滑动磨损中的摩擦学性能及表面形貌演变规律。研究团队通过优化复合材料中NiGr、硫化铁(FeS)和单壁碳纳米管(MWCNTs)的重量比例,最终确定50% NiGr、49% FeS和1% MWCNTs的配比方案,实现了摩擦系数(COF)低至0.27、磨损率仅0.5×10⁻⁶ mm³/N·m的突破性性能,较传统镍基涂层性能提升约1-2个数量级。### 关键技术路径分析涂层制备采用分阶段工艺:首先对MWCNTs进行超声处理以分散团聚体,再通过机械
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-13
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通过跨层结构设计陶瓷膜,以降低膜蒸馏过程中的传质阻力
本文聚焦于高性能陶瓷膜在膜蒸馏海水淡化中的应用创新,通过交叉层构建策略突破传统工艺的局限性。研究团队以硅碳(SiC)为基材,在纳米级多孔膜层与宏观多孔支撑体之间形成梯度结构,成功将真空膜蒸馏(VMD)的产水通量提升至34.89 kg·m⁻²·h⁻¹(对应35 g·L⁻¹ NaCl进水)和28.40 kg·m⁻²·h⁻¹(对应100 g·L⁻¹ NaCl进水),同时保持盐分脱除率99.9%以上。这一突破性进展为无机陶瓷膜在海水淡化领域的工程化应用提供了关键技术路径。在膜结构设计方面,研究采用预填充技术构建双层SiC陶瓷膜。支撑体层选用70 μm粒径的SiC粉末烧结,在1350℃高温烧结后形成具有
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-12-13
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具有双重电荷的四季化PEI/木质素-聚酰胺复合纳米过滤膜,用于高效分离二价/单价离子
该研究团队成功开发了一种新型双电荷Janus纳米过滤膜,通过优化分离层结构实现了对二价离子的高效选择性分离。传统聚酰胺基膜在同时去除二价阳离子和阴离子方面存在显著局限,而新型膜材料通过分层电荷设计突破了这一技术瓶颈。在制备工艺方面,研究采用分步修饰策略构建双电荷结构。首先通过界面聚合法在聚砜基体上形成带负电的木质素-聚酰胺(PAL)分离层,利用苯酚羟基和醚键与三甲氧基氯发生交联反应。随后在PAL层表面通过反应性聚合法加载聚乙烯亚胺(PEI)层,并通过碘甲烷蒸汽处理将PEI的伯胺基团转化为季铵盐基团(QPEI),最终形成上下表面分别带负电和正电的对称双电荷结构。实验数据显示该膜展现出卓越的分离性
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-12-13
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原位制备嵌有ZIF的水凝胶电驱动膜,以实现锂离子的选择性传输
该研究聚焦于开发一种新型电驱动膜材料用于高效回收锂离子电池废料中的锂资源。在现有技术中,锂离子回收面临两大核心挑战:一是膜材料对锂离子与其他金属离子(如钴、镍、锰等离子)的选择性不足;二是传统电渗析工艺存在锂离子渗透速率低的问题。针对这两个瓶颈,研究团队提出了一种复合膜结构设计,通过多层级协同作用实现锂离子的精准分离与高效传输。**技术背景与创新点** 当前锂离子回收主要依赖化学浸出与物理分离相结合的方法,存在能耗高、污染大、金属杂质去除效率低等缺陷。电驱动膜技术因能实现定向离子迁移且无化学试剂污染,被视为绿色回收新路径。然而,现有电渗析膜材料普遍存在选择性不足(尤其是对二价金属离子)和通量
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-12-13
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通过混合直接激光沉积和原位轧制工艺,Ti–10V–2Fe–3Al合金同时实现了强度和延展性的提升
该研究聚焦于通过激光增材制造(DLD)与实时热轧(in-situ rolling)的复合工艺优化近β钛合金Ti-10V-2Fe-3Al的力学性能。研究团队通过对比不同轧制力(2kN和8kN)下的微观结构演变与力学行为,揭示了热轧参数对材料性能的关键调控机制。以下为研究核心内容的系统解读:一、工艺挑战与改进方向14%)。因此,研究旨在通过热轧诱导晶界重构和位错调控,改善DLD工艺的固有缺陷。二、工艺参数与微观结构调控1. 热轧参数优化3.1),导致亚晶界合并为连续αGB,引发韧性下降。2. α相析出动力学通过计算相变动力学曲线(TTT曲线),确定500-570℃为内α析出关键温度区间。数值模拟显
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-13
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高韧性、低常数的环氧树脂/α-ZrP层压复合材料,用于先进天线封装
本研究聚焦于开发一种兼具高韧性和低介电常数的环氧树脂复合材料,以解决传统环氧树脂在电子设备封装中存在的脆性断裂和电磁屏蔽效率不足的问题。通过创新性地引入分层结构的三氧化二锆纳米片(α-ZrP)气凝胶骨架,研究团队成功实现了材料性能的协同优化,为5G通信设备、雷达罩等高频电磁敏感器件的封装提供了新思路。**材料体系创新与性能突破**传统环氧树脂虽具备优异的机械强度和介电性能,但其高度交联的分子网络结构导致脆性断裂问题突出。本研究突破性地采用超声辅助剥离技术制备α-ZrP气凝胶骨架,该骨架具有高达99%的环氧树脂基体含量,仅含1%的纳米片增强相。通过对比实验发现,采用3分钟超声处理制备的UT-3样
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-13
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卡皮姆·杜拉多(Capim Dourado,学名:Syngonanthus nitens)植物纤维:一种源自亚马逊地区的天然材料,具有高强度且时尚美观的特性。对其进行了详细的特性分析及颜色测定研究
巴西金草纤维的多功能特性及其金色外观的形成机制研究一、研究背景与意义随着全球对可持续材料需求的增长,天然植物纤维因其低碳环保特性备受关注。巴西金草纤维(Syngonanthus nitens)不仅具备传统植物纤维的高强度、低密度等物理特性,更以其独特的自然金色获得当地传统工艺的广泛应用。然而,该纤维的物理化学特性尚未得到系统研究,特别是其金色外观的形成机理存在科学空白。本研究通过综合运用材料表征技术和生物化学分析方法,首次系统揭示了金草纤维的结构-性能关系及其颜色成因,为天然纤维的工程化应用提供了新思路。二、材料与方法研究团队从巴西传统手工艺者处获取未经处理的金草纤维样本,其长度范围在50-1
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-13
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P-Co₃S₄纳米线电催化剂的动态界面重构:通过协同调控阴离子性质实现高效HMF氧化与氢气生成的耦合
该研究围绕开发高效、稳定的生物质平台分子耦合制氢催化剂展开,重点探索了等离子体辅助掺杂技术对钴基催化剂性能的提升机制。研究团队通过创新性的磷掺杂策略,成功构建了具有优异双功能电催化活性的P-Co3S4/NF催化剂体系,为生物质资源的高值化利用与清洁能源生产提供了新思路。一、研究背景与挑战当前电催化制氢领域面临两大核心挑战:其一,传统电解水制氢中氧析出反应(OER)占据90%以上的能量损耗,严重制约系统整体效率;其二,生物质分子(如HMF)的高效定向转化需要突破多电子转移反应动力学缓慢的瓶颈。针对这些问题,研究者提出将HMF氧化反应(HMFOR)与氢进化反应(HER)耦合的新型电解体系,该体系不
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-13
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Ni掺杂在空心Z结构异质结中促进了电荷分离,从而实现了苯胺氧化与氢气产生的光催化耦合过程
铝合金增材制造过程中的动态应变时效效应研究一、研究背景与意义 Portevin-Le Chatelier效应作为动态应变时效的重要表现形式,在金属塑性变形领域备受关注。该效应通过应力-应变曲线的周期性 serrations 反映材料在特定温度和应变率条件下的微观动态行为,直接影响成型工艺中的材料成形性和表面质量。当前研究多集中在传统铸造(CM)铝合金体系,而针对激光粉末床熔融(LPBF)增材制造铝合金的研究仍存在显著空白。二、研究方法与材料体系 实验采用Al-4.82Mg-0.80Sc-0.38Zr-0.56Mn-0.16Si-0.056Cu-0.09Ti(质量分数)的激光粉末床熔融合金,通过
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-13