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通过在Al₂O₃纳米颗粒上进行多尺度表面接枝HDTMS,显著提升了基于油的纳米流体的稳定性和热性能
在当今全球能源转型加速以及国际社会应对气候变化的背景下,可再生能源的规模正在不断扩大。然而,风能、太阳能等新型能源在发电和并网过程中仍面临发电间歇性和不稳定性等关键挑战,这在一定程度上限制了其广泛应用。为了解决这一问题,配置储能系统以促进新能源的消纳成为推动新能源行业可持续发展的关键。在众多储能技术中,电化学储能因其高能量密度和长使用寿命,被认为是长期储能应用的潜在解决方案之一。然而,现有电化学储能系统中的电池在运行过程中会产生大量热量,导致系统温度上升,进而影响电池的性能、寿命和安全性。因此,开发一种具有优异散热性能的电池热管理系统(BTMS),能够及时散发运行过程中产生的热量,优化温度分布
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-11-19
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镍基纳米MOF与石墨烯复合材料用于高效、稳定且无需酶辅助的过氧化氢电化学检测
Tania P. Brito | Priscila Caces | Carolina Manquian | Adrián Jara | Dinesh P. Singh智利圣地亚哥大学(USACH)理学院物理系,地址:Avenida Victor Jara 3493, Estación Central, Santiago, 9170124, 智利摘要本研究提出了一种简便且适用于体外环境的合成方法,用于制备基于镍的金属有机框架(Metal-Organic Framework, nanoMOF)与石墨烯(Graphene)的纳米复合材料(G/nanoMOF-Ni),并利用超声处理技术实现了对过氧化氢
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-11-19
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ZrN/GO纳米复合材料的协同作用优化了Zn-Ni涂层的摩擦性能和耐腐蚀性能
镁合金因其低密度、高比强度、优良的阻尼性能和良好的可回收性,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子和生物医学等领域。然而,其固有的低硬度和高化学活性导致其在耐磨性和耐腐蚀性方面表现较差,这在工业应用中构成了重大挑战。每年因镁合金磨损和腐蚀造成的经济损失相当可观,严重限制了其在高端产业中的大规模应用。因此,开发高效表面保护技术,以协同提升镁合金的耐磨和耐腐蚀性能,变得尤为必要。电沉积技术因其可控性强、涂层均匀性好、环境友好以及成本低廉而被广泛应用于工业涂层保护。电沉积金属涂层(如纯锌、亮镍、锌-镍合金)可以实现耐磨和耐腐蚀性能的提升。研究表明,电沉积可以在金属基体上形成均匀且致密的锌-镍合金涂层。
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-11-19
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综述:基于等离子体的薄膜和涂层沉积过程中的平衡态与非平衡态加热
在薄膜沉积过程中,等离子体的参与为非平衡过程提供了新的可能性,包括通过离子和电子实现原子尺度的加热。这种非平衡加热机制在多个方面具有显著优势,例如减少对传统基板加热的需求、在温度敏感的基板上进行薄膜沉积、形成亚稳态或常规条件下无法实现的相态,以及结合沉积与刻蚀效应。这些过程中的非平衡加热事件具有瞬时性和高度局部化的特点,通常发生在皮秒至纳秒的时间尺度内,且仅限于纳米级的区域。这种加热方式不同于常规的平衡加热,它涉及能量的快速传递,且可能导致复杂的表面和亚表面反应。在传统物理气相沉积(PVD)过程中,基板温度是一个关键参数,它影响薄膜的生长方式和微观结构。温度的形成是多种加热与冷却过程平衡的结果
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-11-19
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激光熔覆原位(Ti,Cr)S颗粒增强型高温耐磨自润滑20CrNiMoBSiY合金的微观结构与强化机理
在现代工业中,高温Fe基耐磨合金因其在冶金领域的广泛应用而受到高度重视,尤其是在激光再制造技术中。这些合金通常用于摩擦部件,如炉底辊、侧导板等,这些部件在热轧、连铸和热处理过程中承担着重要的功能。然而,当前的高温Fe基合金在高温环境下仍面临诸多挑战,例如耐磨性不足和润滑性能不佳,这可能导致表面堆积和服役稳定性下降。为了解决这些问题,本研究提出了一种新的思路,即通过激光冶金技术在原位形成高温硫化润滑相,从而提升合金的综合性能。研究团队选择了20CrNiMoBSiY作为基础材料,并在此基础上引入了3%至11%的WS₂和Ti粉末(质量比为5:2),制备出20CrNiMoBSiY + WS₂ + Ti
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-11-19
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通过磁控溅射在硅和熔融石英上沉积的黑铝薄膜:微观结构、光学性能和热稳定性的比较
黑铝(Black Aluminum, B-Al)作为一种特殊的金属材料,因其独特的表面结构和优异的光学性能,近年来在多个领域展现出广泛的应用潜力。本文通过实验研究,探讨了在不同基底材料上沉积的B-Al薄膜的微观结构、光学性能以及热稳定性之间的关系。研究的主要目的是揭示基底对B-Al薄膜性能的影响,从而为优化其在功能性设备中的应用提供理论支持和实践指导。B-Al薄膜的制备通常依赖于物理气相沉积(PVD)技术,其中直流磁控溅射(DC magnetron sputtering)是一种被广泛采用的方法。在该研究中,B-Al薄膜是在氮气/氩气混合气体环境中通过直流磁控溅射技术沉积在单晶硅(Si(111)
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-11-19
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Cr/Cr-C亚层对DLC薄膜粘附强度和摩擦学性能的影响
本研究旨在通过设计一种新型的Cr/Cr-C梯度子层结构,提升在SUS304不锈钢基底上沉积的类金刚石碳(DLC)薄膜的性能。通过磁控溅射技术,研究人员制备了不同子层厚度的Cr/Cr-C/DLC多层薄膜,并系统分析了子层厚度对薄膜结构、结合强度以及摩擦学性能的影响。实验结果表明,这种梯度子层结构能够有效改善DLC薄膜的综合性能,使其在高硬度、高结合强度以及良好的摩擦特性方面表现出色。DLC薄膜因其优异的硬度、耐磨性和低摩擦系数,被广泛应用于机械工程、电子和医疗等领域。然而,传统的DLC薄膜在某些方面仍存在局限性,例如内部应力较高,结合强度不足,这些因素可能影响其在实际应用中的稳定性与寿命。为了解
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-11-19
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使用水雾化和水气复合雾化粉末制备的Fe-Cr-Ni-Mo-B激光熔覆涂层的微观结构与性能的比较研究
本研究探讨了采用不同粉末制备方式对激光熔覆涂层微观结构和性能的影响,重点分析了水雾化(WA)和水-气体联合雾化(WGA)粉末在Fe-Cr-Ni-Mo-B合金涂层中的应用。通过比较这两种粉末在激光熔覆过程中的表现,揭示了粉末特性如何影响熔池行为、涂层微观结构以及其机械性能和耐腐蚀性。研究发现,WA粉末由于其不规则的形态,能够吸收更多的激光能量,形成温度更高的熔池,从而促进溶质的溶解并减少共晶结构。相比之下,WGA粉末具有更稳定的熔池形态,并形成了连续的共晶骨架结构。这种结构的差异直接影响了涂层的性能表现。在实际工业应用中,激光熔覆技术被广泛用于提升材料表面性能,尤其是在航空航天、石油化学、海洋工
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-11-19
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铬在钢基材中对热浸Al-9 wt% Si涂层界面IMC(金属间化合物)生长及热耐久性的影响
本研究聚焦于铬在钢基体中的作用,特别是在热浸镀锌铝硅(Al-9 wt% Si)涂层在450至550 °C等温暴露条件下的界面反应和热稳定性。通过系统分析不同铬含量钢基体的微观结构变化和表面变色现象,研究揭示了铬对涂层热性能的深远影响。研究对象包括一种低碳钢(LC)和两种含铬量不同的铁素体不锈钢(STS409L和STS439),这些材料在高温环境下广泛应用于汽车排气系统、工业炉和热交换器等领域。研究采用互补的微观结构识别技术,如扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和电子背散射衍射(EBSD),以全面评估界面反应及涂层行为。研究发现,在低碳钢中,η-Fe2Al5成为界面反应的主要产物,其生
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-11-19
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在经过激光纹理处理的钛基基底上涂覆电活性涂层,以提升其抗菌性能
随着全球人口老龄化趋势的加剧,以及骨退行性疾病的发生率不断上升,对骨科植入物的需求也呈现出显著增长。这种趋势不仅对医学领域提出了更高的要求,也对材料科学和生物工程带来了新的挑战。骨科植入物在临床应用中常常面临失效的风险,而其中最主要的因素之一是医院获得性感染。传统的抗生素治疗方式虽然在一定程度上能够控制感染,但其有效性正受到细菌耐药性问题的严重威胁。因此,开发新型、有效的抗感染材料成为当前研究的重点。本研究通过一种两步处理方法对常用的钛合金Ti6Al4V样本进行改性,以提高其在抗细菌方面的性能。首先,使用光纤激光器(波长1064 nm)对钛合金表面进行纹理化处理,形成波浪形、凹凸不平、孔洞和柱
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-11-19
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TiAlCrN物理气相沉积(PVD)涂层中裂纹扩展的实验与仿真研究
在现代工业制造中,硬质物理气相沉积(PVD)涂层因其卓越的机械性能而被广泛应用于硬质合金工具的表面保护。这些涂层能够显著提高工具的耐磨性、硬度和耐热性,从而延长其使用寿命。然而,PVD涂层在实际使用过程中仍面临一些挑战,如涂层开裂和损坏,这些问题直接影响工具的性能和可靠性。因此,深入研究涂层微观结构对其开裂行为的影响,成为提升涂层性能和优化工具设计的关键。本研究通过实验与微机械模拟相结合的方式,探讨了两种不同厚度的TiAlCrN PVD涂层的开裂行为。TiAlCrN是一种富含铝的钛基氮化物涂层,因其在加工硬化钢等材料时表现出的优异性能而受到广泛关注。研究首先通过纳米压痕测试结合逆向有限元(FE
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-11-19
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通过比例-积分-微分控制器(PID控制器)对T形带通风腔室中微极性铁磁流体的强制对流流动进行热管理
在当前的研究中,科学家们探讨了如何通过PID控制器优化一个T形通风腔内的微极性磁流体的热流性能。该研究的主要目标是提高热管理系统的效率,特别是在需要动态调整热提取的复杂配置中,保持有效的温度调节至关重要。这类系统广泛应用于紧凑冷却系统、电子组件冷却以及能量存储设备等领域。研究中,微极性磁流体(Fe₃O₄-水)被设计为在通风腔内循环流动,从左侧的入口进入,固定在室温下,最终从右侧的出口流出,处于环境条件中。通风腔的底部表面被加热,而顶部表面保持低温状态。入口流速由反馈控制的PID控制器动态调节,确保出口处的磁流体温度能够保持在期望的设定点上。这种实时反馈机制有助于在动态变化的流体流动条件下维持稳
来源:South African Journal of Chemical Engineering
时间:2025-11-19
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二氧化硅添加对磁铁矿(Fe₃O₄)颗粒物理性质的影响及其在纳米润滑剂应用中的意义
在机械系统中,摩擦是两个运动表面接触时不可避免的现象。这种摩擦不仅出现在齿轮、轴承、轴和传动链等机器部件中,而且在许多应用场景中对设备性能和寿命产生重要影响。摩擦的负面影响主要体现在能量损失、温度升高以及材料磨损等方面。尤其是在工业和交通运输领域,摩擦所导致的热能转换不仅降低了能源利用效率,还可能引发设备过热、材料变形,甚至导致系统故障。此外,摩擦加剧了部件的磨损,增加了维护和更换成本,从而对经济性造成不利影响。因此,如何有效控制摩擦成为提高设备效率和延长使用寿命的关键问题之一。传统润滑剂通常以矿物油为基础,其配方中包含多种添加剂,如硫和磷化合物,以减少摩擦和磨损。然而,随着工业应用中操作条件
来源:South African Journal of Chemical Engineering
时间:2025-11-19
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通过单色双光子激发对Rb 5S1/2 - 7S1/2跃迁进行多通道荧光光谱分析
这项研究围绕着利用多通道荧光检测技术对碱金属原子进行高精度光谱分析,特别是针对铷(Rb)原子的5S₁/₂到7S₁/₂单色双光子跃迁。随着科学技术的发展,精确测量和高精度光谱技术在光学频率标准、量子信息科学等领域扮演着越来越重要的角色。然而,传统的单波长检测方法由于其固有的低跃迁概率,往往难以达到所需的信号-噪声比和光谱分辨率,从而限制了在精密测量中的应用。多通道荧光检测方法提供了一种有效的替代方案,通过同时监测激发态的所有辐射衰变通道,可以显著提升信号强度和分辨率,并深入理解不同衰变过程之间的关联。例如,在铷原子的5S₁/₂到5P₃/₂和5P₃/₂到7S₁/₂双光子跃迁过程中,检测762 nm
来源:Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy
时间:2025-11-19
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过去与未来的承诺——基因治疗与未来期望的实现
基因疗法的发展标志着医学领域的一次重大变革,尤其是在罕见病治疗方面,它为患者带来了前所未有的希望。随着像**Zolgensma**、**Libmeldy**和**Luxturna**这样的疗法逐步应用于临床,这些药物不仅改变了患者对治疗的期待,也重塑了公众对医学进步的整体认知。基因疗法的前景被描绘为一种“精准个性化治疗”的新纪元,这种设想激发了人们对未来医学的憧憬。然而,当前的媒体报道却显示出一种矛盾的现象:尽管这些疗法在实际应用中面临诸多挑战,如高昂的治疗费用、治疗可及性的问题以及长期效果的不确定性,但主流叙事仍然倾向于强调其突破性的潜力。基因疗法的想象并非一蹴而就,而是随着人类基因组计划(
来源:Social Science & Medicine
时间:2025-11-19
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在COVID-19疫情期间,HIV相关预期污名化与社会资本对南非年轻人诊断结果与潜在问题性物质使用之间关系的调节中介模型
摘要背景问题性物质使用与不良的HIV临床结果相关,这包括在感染HIV的青少年和年轻成人(AYAs)中。在COVID-19大流行期间被诊断出HIV的人群中,问题性物质使用的程度可能更高,这可能是由于社会资本水平的下降以及个体对自身污名化的预期程度不同所导致的。我们旨在确定社会资本是否在HIV诊断时间(大流行前 vs 大流行期间)与问题性物质使用之间的关系中起中介作用,同时考虑个体对污名化的预期程度。方法这项调节性中介分析使用了两个在人口统计学上相似的南非年轻群体(年龄18-24岁)的基线数据,这些群体在COVID-19大流行之前或期间被检测出HIV阳性。通过一系列逻辑回归、中介分析和调节性中介分
来源:International Journal of Behavioral Medicine
时间:2025-11-19
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影响女性在先前经历过剖宫产的情况下选择阴道分娩决策的关键因素:一项定性研究
这项研究探讨了在经历了一次剖宫产(CS)后,女性选择阴道分娩(VBAC)时所受到的各种影响因素。在全球范围内,剖宫产率持续上升,从撒哈拉以南非洲的5%到加勒比海和拉丁美洲的42.8%。尽管剖宫产在某些情况下是必要的,但其过度使用已成为公共卫生问题,不仅对母亲和婴儿造成潜在的健康风险,还可能影响产后恢复和母子关系的建立。VBAC作为一种安全的选择,为大多数符合条件的女性提供了恢复正常分娩的机会。然而,选择VBAC并非易事,它受到多种因素的影响,包括知识、自我信念以及医疗保健提供者的支持。### 研究背景随着剖宫产率的不断攀升,研究者开始关注VBAC在促进自然分娩方面的重要性。尽管世界卫生组织建议
来源:Sexual & Reproductive Healthcare
时间:2025-11-19
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Al–Ge–Ru系统中半导体近似晶体的热电性质
岩崎雄隆(Yutaka Iwasaki)|二和康宏(Yasuhiro Niwa)|北原康一(Koichi Kitahara)|木村香织(Kaoru Kimura)|田村龙二(Ryuji Tamura)日本国立材料科学研究所(NIMS):茨城县筑波市千间1-2-1,邮编305-0047摘要半导体准晶体及其近似晶体(ACs)因其作为热电材料的潜在应用而受到了广泛关注。本文报道了Al–Ge–Ru体系中一种半导体AC的合成及其热电性能。该Al–Ge–Ru AC的带隙约为0.25电子伏特。值得注意的是,我们观察到了负的塞贝克系数,其最大值为200 µV K−1,这是首个n型半导体AC的实例。Al74Ge
来源:Scripta Materialia
时间:2025-11-19
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通过调控歧化反应温度来优化各向异性Nd-Fe-B球形磁粉的微观结构并提升其磁性能
张文豪|张莉|唐少龙中国江苏省纳米技术重点实验室,先进微结构协同创新中心,固态微结构国家实验室,南京大学物理系,南京210093摘要本研究采用粒径为100–150 μm的球形Nd₂Fe₁₄B单晶粉末作为前驱体,探讨了氢化-歧化-脱附-复合(HDDR)过程中歧化温度(THD)对材料微观结构演变和磁性能的影响。在THD = 830 °C时,歧化反应进行得最为完全,形成了典型的层状微观结构。经过脱附-复合后,材料形成了亚微米级(< 300 nm)的颗粒,并具有独特的织构特征,其颗粒尺寸接近Nd₂Fe₁₄B的单畴临界尺寸。同时,在晶界处形成了相对连续的富Nd相。所得磁性粉末展现了优异的综合磁性能:剩磁
来源:Scripta Materialia
时间:2025-11-19
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对菲律宾北宿务易发生洪水地区的疏散行为进行建模:从PADM和PMT角度的综合分析
在面对自然灾害时,及时撤离是保障生命安全、减少财产损失的关键措施。过去二十年,灾害风险减少研究一直将撤离行为作为重点,尤其在洪水频发地区,理解居民如何响应撤离指令对于提升灾害应对能力至关重要。本研究聚焦于菲律宾北部宿务地区的居民,探讨影响其撤离行为的因素。研究结合了保护行动决策模型(PADM)与保护动机理论(PMT),从认知机制和环境因素两个角度出发,分析信息质量、政府支持感知、威胁评估和应对评估等变量如何共同作用于撤离决策。菲律宾作为一个位于台风带的群岛国家,其地理位置使其极易受到极端天气的影响,尤其是台风引发的洪水。近年来,由于气候变化的影响,台风的频率和强度有所增加,给居民的生活带来了更
来源:Safety Science
时间:2025-11-19