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DED-LB公司制造的Ti–6Al–4V–4Cu合金:材料开发、性能表征及体内生物相容性研究
本研究聚焦于一种新型钛合金——Ti–6Al–4V–4Cu的制造、表征以及其在生物体内的相容性。通过使用定向能量沉积(DED-LB)工艺,配合环形激光束(ALB),研究人员成功地制备了这种合金,并对其物理特性、微观结构和生物相容性进行了深入分析。该合金由球形的Ti–6Al–4V和Cu粉末组成,采用DED-LB工艺能够实现对材料组成和结构的精确控制,从而为生物医学应用提供了一种有前景的解决方案。在制造过程中,研究人员通过调整制造策略,包括采用双向沉积路径以及逐步降低ALB功率和初始功率,最终确定了最优的制造参数。选择初始功率为1250 W,这不仅有助于提高制造过程的稳定性,还能改善层间结合质量,从
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-25
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干旱沿海环境中尘埃成分对光伏性能影响的实验与建模研究
在沙特阿拉伯的朱拜尔,一个典型的干旱沿海地区,研究人员开展了一项研究,探讨了尘土成分、湿度和空气质量对光伏(PV)系统性能的影响。这项研究对四种尘土类型(蒙脱石、高岭土、膨润土和天然尘土)进行了系统性的沉积实验,并在不同表面密度(1.0至7.0 g/m²)下,于2025年9月在受控的户外条件下进行了测试。同时,研究人员持续监测了大气参数,如相对湿度、空气质量指数(AQI)和表面温度。研究结果表明,天然尘土对光伏系统造成了最大的功率损失(在6 g/m²时达到48%),而蒙脱石则产生了最高的热应力(表面温度达到40.4°C)。湿度超过60%时,进一步加剧了效率损失(15–30%),因为增强了尘土附
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-25
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通过累积辊压(ARB)工艺严重变形的CoCrFeMnNi康托高熵合金的微观结构演变及其力学性能
高熵合金(High-Entropy Alloys, HEAs)因其独特的性能而受到广泛关注,尤其是在需要高延展性和断裂韧性的情况下。其中,CoCrFeMnNi合金,也被称为Cantor合金,是典型的面心立方(FCC)结构高熵合金,具有优异的低温延展性和断裂韧性。然而,这种合金在粗晶、退火状态下表现出相对较低的屈服强度,这限制了其在结构应用中的潜力。为了克服这一局限,本文提出了一种新的加工方法,即通过温控累积辊压(ARB)工艺,在不显著降低延展性的前提下显著提升该合金的强度。ARB工艺是一种重大的塑性变形技术,其特点是通过反复的辊压和焊接,使材料经历多次变形,从而实现晶粒细化。在本研究中,ARB
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-25
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在分层结构的CoCrNi中熵合金中,纳米孪晶网络与化学短程有序结构共同作用实现了强度的提升
本研究围绕高熵合金(HEAs)中的CoCrNi合金展开,重点探讨了如何通过优化的高温固溶处理与低温时效相结合,调控其短程有序(SRO)结构,从而提升材料的力学性能。在此基础上,进一步引入多向冷锻(MDCF)与低温时效,成功构建了包含SRO和纳米孪晶的多尺度微观结构,显著改善了强度与延展性的协同效应。研究还结合分子动力学(MD)模拟和多尺度表征技术,验证了SRO区域、孪晶界(TBs)与位错之间的三重相互作用,揭示了SRO-纳米孪晶框架下的协同强化机制。研究结果表明,当位错接近与孪晶界非平行时,孪晶界能够有效阻碍位错运动并提升临界应力。同时,SRO结构通过双重机制增强材料强度:一方面增加位错成核的
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-10-25
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在La0.5Sr0.5Co0.85Nb0.15O3材料中观察到了巨大的负交换偏压效应
这项研究聚焦于一种新型的磁性材料——簇状自旋玻璃(Cluster Spin-Glass, CSG)La₀.₅Sr₀.₅Co₀.₈₅Nb₀.₁₅O₃。通过实验与理论分析,研究人员揭示了该材料在低温下表现出显著的负交换偏置(Exchange Bias, EB)现象,并进一步探讨了其磁性行为的机制。这项发现不仅对理解自旋玻璃中的交换偏置提供了新的视角,也为未来在磁存储、自旋阀、高密度磁记录、磁记忆设备等领域的材料设计提供了重要的理论依据。交换偏置是一种在磁性材料中观察到的现象,通常发生在磁性层与反铁磁层之间。当样品在外部磁场下冷却时,其磁化曲线会表现出偏移,这种偏移来源于界面处的交换耦合。在传统的磁
来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials
时间:2025-10-25
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Cr诱导的相不稳定性与钴基超级合金中的层次化微观结构演变
Erika Zaiser|Wenxing Meng|Xuyang Zhou|Lakshmi Mantha|Michael J. Pavel|Steffen Neumeier|Yan Long|Mark L. Weaver|Baptiste Gault|Yuan Wu|Florian Vogel柏林工业大学材料科学与技术系,德国柏林10623摘要基于钴的超合金中层次化的γ/γ'微结构的可重复性对其在高温下的可靠性和性能有显著影响。本研究探讨了在成分完全相同的Co-9Al-9W-8Cr合金中这种微结构的形成和稳定性。尽管成分和热处理过程几乎相同,但仍出现了明显的微观结构差异,其中一个变体中形成了层
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-10-25
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将废物转化为财富:一种环保且高效的含氮碳点抑制剂,由Macadamia integrifolia果壳制备而成
本文介绍了一种利用澳洲坚果(Macadamia integrifolia)壳作为原料制备生物碳点(MI-BCDs)的新方法,并探讨了其在金属腐蚀抑制中的应用。研究表明,MI-BCDs具有丰富的表面活性基团,且其结构类似于石墨烯,平均粒径为2.4纳米,这使得它们在酸性环境中表现出良好的吸附性能和腐蚀抑制能力。通过实验和理论分析,本文揭示了MI-BCDs在冷轧钢(CRS)表面的吸附机制,包括物理吸附、化学吸附以及螯合吸附等过程。这些吸附机制共同作用,形成了一层保护膜,有效抑制了金属在酸性溶液中的阴极和阳极腐蚀反应。此外,MI-BCDs在酸性条件下带有负电荷,而吸附后钢表面则因质子化反应形成正电荷,
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-10-25
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B₂O₃助熔剂辅助的粘结机制,实现了气体密封、耐腐蚀的NiCrB涂层的等离子喷涂
大气等离子喷涂(APS)作为一种重要的表面工程技术,长期以来被广泛用于在大型工程部件上制造厚金属涂层,以提供抗腐蚀保护。然而,这一工艺在实际应用中存在一个显著的瓶颈问题,即在各个溅射层之间的界面处,由于粘结不充分,导致腐蚀性物质(尤其是气体分子)能够渗透通过。这种不充分的粘结主要归因于溅射层表面不可避免形成的薄氧化层,这会阻碍金属与基材之间的润湿和结合。为了克服这一问题,本研究提出了一种新的策略,即通过在喷涂粉末中添加硼(B),在溅射层表面优先形成薄的B₂O₃氧化层,从而在整个APS过程中提供自熔剂效应,实现溅射层之间的完全粘结。本研究的实验方法包括对溅射层界面的聚焦离子束(FIB)制备样本进
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-10-25
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基于矿物的非晶态单原子功能材料,用于高效的整体水分解
单原子催化剂(SACs)因其独特的活性位点和优异的稳定性,被视为整体水分解双功能电催化剂的有前景材料。本研究设计了一种基于硅藻土-非晶态氧化钴功能化载体锚定的钌单原子电催化剂(Ru@A-CoO/DEs),结合了单原子催化剂的高原子利用率、矿石非晶态功能化载体的丰富缺陷位点、优越的亲水性和结构稳定性等互补特性。该催化剂具有层状结构,表现出更大的比表面积,并且在非晶态缺陷状态下,其活性位点数量丰富,能够与钌原子产生协同效应,从而有效促进碱性溶液中氧析出反应(OER)和氢析出反应(HER)的进行。具体而言,在10 mA cm⁻²的电流密度下,OER的过电位为225.8 mV,HER的过电位为64.3
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-10-25
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POT/ZnO复合材料的合成与双重功能评估:其在光催化和储能应用中的潜力
本研究聚焦于一种新型复合材料的开发,该材料基于聚对甲苯胺(POT)和氧化锌(ZnO)纳米颗粒,通过氧化聚合反应在POT基质中引入ZnO纳米颗粒,从而构建具有多重功能的复合体系。该材料的设计目标在于提升其在能量存储与环境修复领域的性能表现。POT作为一种导电聚合物,因其独特的化学结构和优异的电化学特性,已被广泛研究用于超级电容器电极材料。然而,其在实际应用中仍面临一些挑战,例如循环稳定性不足和比电容相对较低。为了解决这些问题,许多研究者尝试通过与无机纳米材料的复合来增强其性能。其中,ZnO因其宽禁带宽度、高电子迁移率、良好的化学稳定性以及显著的光催化能力,成为一种理想的无机纳米填料。在本研究中,
来源:Journal of the Indian Chemical Society
时间:2025-10-25
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由MOF(金属有机框架)、硅钨酸和卤氧化铋组成的3D打印复合材料,作为一种整体酸性催化剂,具有优异的催化活性和可回收性
这项研究聚焦于开发一种三元酸性复合材料Hal∗/MIL-SiW,其由铁基金属有机框架(MIL)、硅钨酸(SiW)以及高岭石(Hal)组成,旨在提升酸催化下的Knoevenagel缩合反应效率。研究人员首先对高岭石进行了功能化处理,使其表面引入氨基和羧基基团,随后通过水热法与硅钨酸和MIL前驱体结合,形成了Hal∗/MIL-SiW复合材料。为了进一步提升其催化性能,该粉末状复合材料被转化为具有特定形状和尺寸的三维结构,采用数字光处理(DLP)技术进行3D打印。通过一系列表征手段,研究团队确认了该复合材料的结构特征,证明其催化活性位点未被完全覆盖于光固化树脂中,仍能有效接触反应物,从而展现出优异的
来源:Journal of the Indian Chemical Society
时间:2025-10-25
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基于杂环芳酰胺薄膜的金属化薄膜电容器:一种具有广泛应用前景的高温电容储能平台
本研究聚焦于一种新型的高分子材料——异环芳香族聚酰胺(HA)薄膜,该材料在高温环境下具有优异的能量存储性能。随着新能源技术的快速发展,尤其是在电动汽车、变频器和电磁发射装置等应用场景中,对高能量密度、高耐压能力以及高温稳定性的电容器需求日益增长。然而,传统的电容器材料在高温下往往表现出较低的介电常数和较高的漏电流,这在一定程度上限制了其应用范围。为此,研究团队通过引入苯并咪唑(BZ)功能基团,对常规的聚酰胺材料进行了结构优化,从而提升了其在高温下的性能表现。在高温环境下,电容器的介电性能受到显著影响。一方面,材料的介电常数会降低,导致电荷存储能力下降;另一方面,漏电流的增加会加速能量的损耗,降
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-10-25
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规划配备氢能和蓄电池储能系统的能源枢纽,以实现灵活的市场参与调节
在当前全球能源需求不断上升的背景下,如何构建一个可持续的能源系统成为一项重要课题。其中,将可再生能源与先进的储能技术相结合被视为关键策略。本文提出了一种能源枢纽的规划框架,旨在通过氢储能和可再生能源系统的整合,实现运营成本的最小化,同时参与灵活爬坡产品(FRP)市场。能源枢纽被设计为一种多能源载体系统,可以同时满足电力和氢气的需求,采用混合储能系统,包括多种类型的电池储能系统(BESS)以及氢气储能(HS)。由于可再生能源发电和市场价格存在不确定性,本文开发了一种随机优化模型,用于确定最佳的储能投资容量,并在随机场景下优化运营决策,以应对这些不确定性。为了缓解价格波动和可再生能源变化带来的财务
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-10-25
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关于液氮惰化对多节280安时LFP电池热失控现象影响的研究
在当今能源转型和可持续发展的背景下,锂离子电池因其高能量密度和长使用寿命,被广泛应用于电动汽车、便携式电子设备以及电化学储能系统等多个领域。然而,随着这些电池容量的不断增大,其潜在的安全风险也日益凸显,尤其是热失控(thermal runaway)现象的发生,可能引发火灾甚至爆炸,对人员安全和设备运行构成严重威胁。因此,如何有效预防和控制热失控成为研究的重点。热失控是指电池内部化学反应产生的热量无法及时散出,导致温度持续上升,最终引发不可逆的连锁反应。这种现象在高容量电池中尤为显著,因为其结构复杂、能量密度高,一旦发生热失控,释放的热量和气体将迅速扩散,加剧事故的严重性。传统的热失控抑制方法主
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-10-25
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基于rGO@NiWO 4纳米复合材料的新型超级电容器器件,具有出色的异质结构,适用于高效袋装型钾离子储能设备
在当前全球能源结构不断变化的背景下,能源短缺和环境污染问题日益严峻,这促使科学家们积极探索更加环保和高效的能源存储解决方案。传统的化石燃料虽然在长期使用中提供了大量的能量,但其不可再生性和对环境的负面影响使得寻找可持续替代方案成为当务之急。因此,可再生能源的开发与高效存储技术的创新成为研究的重点。在这一领域,超级电容器和电池因其各自的优势而受到广泛关注。超级电容器以其快速充放电能力和长循环寿命著称,但其能量密度相对较低;而电池则具备较高的能量密度,但功率密度和充放电速度不及超级电容器。为了克服这些局限性,研究人员开始尝试将两种技术结合,从而开发出一种新型的储能设备——超级电容器与电池的混合体,
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-10-25
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惩罚、补偿,还是两者兼施?儿童在不同选择情境下的公平决策
研究探讨了10至12岁儿童在不同选择情境下对公平决策方式的偏好,以及这些选择情境如何影响他们为维护公平所付出的成本。这项研究的核心在于理解公平规范在人类社会中的基础作用,以及儿童在面对不公平行为时如何通过第三方干预来维持公平。公平规范是社会交往中不可或缺的一部分,它不仅影响个体之间的合作,还对社会的整体和谐与稳定至关重要。然而,尽管公平规范在理论上具有重要意义,实际生活中却常常存在对公平的忽视,这可能导致合作减少、冲突增加,并对社会秩序构成潜在威胁。在本研究中,我们重点关注了两种第三方干预方式:惩罚(TPP)和补偿(TPC)。惩罚是指为了维护公平,个体牺牲自身利益对违规者进行惩罚;而补偿则是指
来源:Journal of Experimental Child Psychology
时间:2025-10-25
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原位生长氧化铜纳米线以提高相变材料-金属泡沫系统的热性能
近年来,随着全球对可持续能源和高效热管理技术需求的不断增长,相变材料(PCMs)在热能储存(TES)系统中的应用日益广泛。PCMs因其能够在接近恒定温度下储存和释放大量潜热的特性而受到重视。然而,其固有的低热导率成为制约其性能的关键因素,限制了充电和放电的速度。为解决这一问题,研究人员尝试通过添加高导热率的纳米颗粒来增强PCMs的热性能,但该方法仍面临纳米颗粒聚集、沉降以及在热循环过程中的稳定性挑战。此外,将PCMs嵌入金属泡沫中虽能提供更稳定的增强效果,但空气被困在界面可能导致热传导效率下降,尤其是在熔化和凝固过程中。为克服这些挑战,本文提出了一种原位表面修饰技术,通过在铜基底和泡沫骨架上直
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-10-25
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当企业限制员工对工作地点的自主选择权时,如何提升人们对重返办公室的积极看法?
摘要 随着重返办公室(RTO)政策的日益普及,企业面临着员工们的抵制,尤其是因为这些政策本质上限制了员工对工作地点的自主选择。我们将人力资源管理系统(HRM)的优势与信号理论相结合,并指出在关于工作与生活灵活性的文献中,企业通常被描绘得比实际情况更为被动。我们提出了一种RTO转化的过程,以解释企业在实施RTO政策时所引发的员工抵制现象。我们将员工对RTO的看法视为一个连续体,从“对雇主有利”(低)到“对员工有利”(高),这一连续体取决于企业能够在多大程度上考虑并解决工作场所要求与员工对工作地点自主权偏好之间的矛盾。我们的研究强调了
来源:HUMAN RESOURCE MANAGEMENT
时间:2025-10-25
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GSDA:一种基于机器学习的元启发式框架,用于快速识别锂离子电池的参数
随着可再生能源在全球能源结构中的比重不断增加,其不稳定性给能源存储系统带来了严峻的挑战。为了应对这一问题,能源存储技术迅速发展,其中锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命以及相对较低的成本而成为主流选择。然而,锂离子电池在实际运行过程中,由于制造工艺、使用环境以及充放电策略的不同,其内部参数会随着时间推移发生变化,从而影响电池的性能和安全性。因此,如何高效、准确地识别锂离子电池的内部参数,成为当前研究的重点之一。传统的电池参数识别方法通常依赖于物理模型,尤其是电化学模型。这些模型能够精确地描述电池内部的化学反应过程,从而提供较为可靠的参数估计。然而,它们往往需要大量的计算资源和时间,特别是在处理
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-10-25
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非对称变量流量控制提高了钒氧化还原液流电池的容量和效率
随着全球对可靠和可持续能源解决方案的需求不断增长,大规模电网储能系统的重要性日益凸显,特别是在整合可再生能源方面。在众多储能技术中,钒液流电池(Vanadium Redox Flow Batteries, VRBs)因其安全性、可扩展性和长寿命而受到广泛关注。在过去二十年里,VRB技术在研究和工业应用方面取得了显著进展,推动了其在能源存储领域的快速发展。VRB的基本工作原理是通过正负电解液之间的可逆氧化还原反应实现能量的储存与释放。正电解液中含有VO₂⁺离子,而负电解液中含有V²⁺和V³⁺离子,这些活性物质溶解在稀硫酸溶液中,并在储液罐和电化学堆之间循环流动。VRB系统的性能通常由效率和容量两
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-10-25