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  • FGH96超合金中氧诱导变形机制转变的原位研究

    ### 氧气对FGH96超合金变形机制的影响FGH96超合金是一种广泛应用于航空发动机涡轮盘的第二代耐损粉末冶金(PM)材料,其具有均匀的微观结构、细化的晶粒和较低的宏观偏析程度,这些特性使其在高温下表现出优异的抗疲劳、抗蠕变、相稳定性和抗腐蚀氧化性能。然而,在粉末冶金加工过程中,氧气污染仍然是一个关键问题,特别是在原子化过程中产生的粗粉末,约有30%因非金属杂质含量过高而无法用于近净成形,尤其是当氧气含量超过200 ppm时,这种污染会显著影响材料的可回收性和力学性能。因此,深入研究氧气如何影响FGH96超合金的变形机制和微观结构演化,对于优化其制备工艺和提升性能具有重要意义。### 氧气对

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-28

  • Fe-Cr-C-V-xTi硬质合金中M7C3碳化物的异质形核机制

    在现代材料科学中,粉末冶金(PM)技术广泛应用于高性能合金的制备,特别是在航空发动机涡轮盘等关键部件的制造中。FGH96是一种第二代耐损型镍基高温合金,因其均匀的微观结构、细小的晶粒以及较低的宏观偏析而表现出优异的综合性能,包括高温下的抗疲劳和抗蠕变能力、相稳定性以及抗腐蚀和氧化性能。然而,在PM制造过程中,氧气污染是一个显著的问题,尤其是在粉末原子化过程中,约30%的粗粉末因非金属杂质含量过高而无法用于近净成形,特别是氧气含量超过200 ppm时,其对合金性能的负面影响尤为明显。因此,深入研究氧气对FGH96合金微观结构和变形机制的影响,对于提高其性能并实现成本效益的涡轮盘制造至关重要。氧气

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-28

  • Sc和Zr改性高强度高韧性Al-Li合金成分设计研究

    本研究通过结合原位拉伸测试与电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)分析,深入探讨了氧对FGH96超合金变形机制转变的影响。FGH96是一种第二代粉末冶金(PM)超合金,因其均匀的微观结构、细化的晶粒和较低的宏观偏析,展现出卓越的综合性能,包括高温疲劳/蠕变抗性、相稳定性以及在复杂热机械载荷下的抗腐蚀/氧化能力。然而,氧污染成为影响其性能的关键因素之一。研究表明,氧含量的增加会显著改变超合金的微观结构和变形行为,从而影响其机械性能。在140 ppm氧含量的FGH96超合金中,MC型碳化物呈现出均匀分布,这有助于通过Orowan机制形成均匀的位错胞结构,有效增强材料的强度。同时,大量变形孪

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-28

  • 综述:近期在用于研究人类单胺氧化酶的荧光底物开发方面取得了进展:底物设计基于代谢反应类型进行优化

    人类单胺氧化酶(hMAOs)在多种疾病的形成和发展过程中扮演着关键角色。hMAOs主要包括两种同工酶:hMAO-A和hMAO-B。这两种酶虽然在序列上具有约70%的同源性,但它们在细胞和组织中的分布、对不同底物的选择性以及功能方面存在显著差异。hMAO-A主要负责代谢5-羟基色胺、去甲肾上腺素和肾上腺素等物质,而hMAO-B则更倾向于代谢苯乙胺和苯甲胺。这种不同的底物偏好使得它们在神经递质代谢、神经退行性疾病以及癌症免疫治疗等领域具有独特的作用。因此,监测hMAOs的活性和表达水平对于深入理解其生理功能以及相关疾病的临床诊断具有重要意义。荧光底物检测法是一种有效的hMAOs活性检测手段,其优势

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-10-28

  • 氧空位和肖特基势垒调控Nd₂-xCeₓCuO₄/Nb:SrTiO₃异质结中的顺时针电阻切换现象

    本研究聚焦于一种新型的异质结构——Nd1.85Ce0.15CuO4/Nb:SrTiO3(简称NCCO/NSTO),通过脉冲激光沉积(PLD)技术成功制备了该结构,并对其电阻开关(RS)特性进行了系统分析。该结构不仅展现出显著的非易失性特性,还具有低功耗、高ON/OFF比(大于104)以及良好的循环稳定性和耐久性。这些性能使其在非易失性存储、神经形态计算和可重构逻辑器件等领域具有重要的应用潜力。### 1. 电阻开关现象与机制概述电阻开关现象是一种在电子器件中常见的物理行为,其核心在于材料在外部电场作用下电阻状态发生可逆变化。在NCCO/NSTO异质结构中,这种现象表现出独特的“顺时针”特性,即

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-10-28

  • 六边形板状的Co(OH)₂纳米酶,用于检测多种目标物质

    纳米酶因其可定制的设计、简便的制备方法、良好的稳定性以及较高的催化活性,已在传感领域得到了广泛应用。在本研究中,科学家们成功制备了一种具有过氧化物酶类似活性的六边形板状钴(II)氢氧化物(Co(OH)₂)纳米酶,并将其应用于氢过氧化物(H₂O₂)、葡萄糖和抗坏血酸(AA)的检测。该纳米酶通过简单的水热反应法在200℃下反应6小时,以硝酸钴和氢氧化钠为原料制备而成。六边形板状结构的Co(OH)₂纳米酶表现出独特的催化特性,其过氧化物酶类似活性源于其与H₂O₂共存时产生的羟基自由基(•OH),这些自由基能够氧化无色的3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB),使其转变为蓝色产物(oxTMB),从而

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-10-28

  • 氨基官能化的SnO₂/C修饰硅纳米线,用于增强光电催化CO₂还原为甲酸的反应性能

    在当前全球面临能源短缺与环境问题的背景下,如何将二氧化碳这一温室气体转化为具有经济价值的化学品,已成为科研界关注的重点。其中,光催化还原二氧化碳生成甲酸(formic acid)的技术因其在减少温室气体排放与生产高附加值化学品方面的双重优势,备受瞩目。然而,传统的光催化电极(photocathode)在催化活性与二氧化碳捕获能力方面存在局限,难以实现高效的甲酸生成。为解决这一问题,本研究提出了一种新型的光催化电极设计,即在p型硅纳米线(Si NWs)表面沉积一种由二乙醇胺(DEA)功能化的SnOx/C催化剂,构建出Si–DEA@SnOx/C光催化电极,以提升其在二氧化碳还原反应中的性能。硅纳米

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-10-28

  • 使用双峰态NaCl孔形成剂制备的多孔Al–Cu–Mg合金,用于高温颗粒物过滤

    本文探讨了一种用于高温工业烟气净化的新型多孔金属过滤材料的制备与性能研究。随着工业发展,高温排放源所导致的颗粒物污染问题日益严重,这种污染不仅影响环境质量,还对人类健康构成威胁。因此,开发一种既具备良好热稳定性,又能高效捕获颗粒物的过滤材料显得尤为迫切。本文通过引入一种双模态的盐颗粒造孔策略,并结合烧结-溶解工艺,成功制备出一种具有三维、多尺度且相互连通的多孔Al-Cu-Mg合金材料,为解决高温环境下过滤材料性能不足的问题提供了新的思路。该合金材料的多孔结构由大孔和小孔共同构成,这一结构不仅促进了气体流动,还提高了颗粒物的捕获效率。在实验条件下,该材料表现出高达92.2%的PM2.5去除效率,

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-10-28

  • 通过分子对接和密度泛函理论研究β-三钙磷酸盐与BMP-2受体之间的原子级相互作用

    骨组织在维持人体骨骼系统的结构完整性、机械稳定性、支持造血活动以及储存矿物质方面发挥着关键作用。然而,由于物理因素(如跌倒和撞击)或与骨密度下降相关的因素(如骨质疏松和创伤性损伤),这种重要组织可能遭受永久性损伤。这些损伤会导致组织完整性破坏、骨骼负载能力下降以及生活质量降低。因此,修复由骨创伤引起的骨组织损伤是一个极其重要的课题。骨形态发生蛋白(Bone Morphogenetic Proteins, BMPs)在骨创伤愈合过程中对骨组织修复起着至关重要的作用。其中,BMP-2是TGF-β超家族的一员,能够促进间充质干细胞向成骨细胞分化,从而推动骨组织修复和新骨形成。此外,BMP-2通过二硫

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-10-28

  • 利用分子动力学模拟研究FeNiCrCoMn/FeNiCr双金属爆炸焊接的界面特性

    爆炸焊接(Explosive Welding, EW)是一种固态连接技术,它通过高速冲击实现不同金属之间的冶金结合。尽管这种技术在工业应用中已经取得了一定的成功,但其在多主元合金系统中形成的原子级过程仍不明确。本文通过分子动力学(Molecular Dynamics, MD)模拟,首次对FeNiCrCoMn高熵合金(High-Entropy Alloy, HEA)与FeNiCr中熵合金(Medium-Entropy Alloy, MEA)之间的爆炸焊接行为进行了原子尺度的探索。研究重点分析了碰撞角度(5°–20°)和冲击速度(750–3750 m/s)对界面温度、应力、扩散以及结构演变的影响,

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-10-28

  • 对KH₂PO₄晶体中激光诱导损伤阈值下ZnK₈V₈H簇缺陷的机理研究

    KDP晶体因其出色的非线性光学和电光特性,在激光技术领域具有重要地位。这些特性使其成为惯性约束聚变(ICF)系统中不可或缺的非线性光学材料,如电光开关、频率转换器和波尔效应晶体。KDP晶体的结构在低温下呈现铁电相,而在高温下则转变为顺电相。由于其在可见光至近红外波段的宽透射范围和较低的半波电压需求,KDP晶体在实际应用中表现出良好的稳定性。然而,当受到紫外激光照射时,KDP晶体的激光诱导损伤阈值(LIDT)会显著下降,限制了其在高能激光系统中的使用。研究发现,锌离子(Zn²⁺)在KDP晶体中的掺杂会导致显著的缺陷形成,其中锌替代钾(Zn_K)和氢空位(V_H)的组合形成了具有强烈光学影响的缺陷

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-10-28

  • 构建MWCNT桥接的三元S型BiVO₄/NH₂-UiO₆₆(Zr)异质结,以增强对四环素的可见光光催化降解性能

    KDP(磷酸二氢钾)晶体因其优异的非线性光学性能和电光特性,在激光技术领域具有重要的应用价值。这类晶体被广泛用于惯性约束聚变系统中的电光开关、频率转换器和波尔效应器件。然而,在实际应用中,KDP晶体表现出对紫外激光照射的高度敏感性,这种敏感性严重限制了其输出激光的强度和使用寿命,进而影响了其激光诱导损伤阈值(LIDT)。为了深入理解KDP晶体中缺陷结构对LIDT的影响,研究者们对锌离子(Zn²⁺)替代钾离子(K⁺)的缺陷行为进行了系统研究,特别是对Zn_K(锌取代钾)和V_H(氢空位)组成的缺陷簇进行了分析。锌离子的引入不仅改变了KDP晶体的结构特性,还对晶体的电子结构和光学性能产生了深远的影

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-10-28

  • 通过调节层错能和晶格畸变来协调FeMnCrCo高熵合金的阻尼机制

    本文探讨了FeMnCrCo高熵合金在不同条件下的阻尼性能及其调控机制。随着工业化进程的加快,对振动和噪音的控制需求日益增加,传统的减震措施已难以满足当前的应用需求。因此,研究具有多种阻尼机制的高熵合金成为解决这一问题的关键。高熵合金因其独特的组成和结构特性,能够融合多种阻尼机制,包括相界面滑动、位错行为、孪晶边界效应、磁弹性效应和相变等,使其在高温和热老化条件下仍能保持优异的阻尼性能。本文通过调整合金的成分设计和热处理工艺,系统地分析了Fe65-xMn20Cr15Cox(x = 5, 10, 15, 20, 25, 30)系列合金的微观结构和阻尼性能变化,旨在为高熵合金在不同工况下的高性能阻尼

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-28

  • 单晶多主元素合金(MPEA)V的动态压缩性能 成分:10Fe、45Co、30Cr、10Ni、5

    ### 解读:单晶V10Fe45Co30Cr10Ni5高熵合金的压缩行为研究高熵合金(High-Entropy Alloys, HEAs)作为一类新型材料,因其独特的化学成分和优异的机械性能,近年来在材料科学领域受到广泛关注。这类合金通常由五种或更多金属元素以近等原子比组成,其性能与传统合金相比表现出显著的差异,特别是在极端温度和应变率条件下。本文围绕单晶V10Fe45Co30Cr10Ni5高熵合金的压缩性能展开研究,重点探讨了应变率、晶体取向和温度对材料力学行为的影响。#### 材料与方法研究使用的V10Fe45Co30Cr10Ni5合金采用桥曼法(Bridgman technique)在惰

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-28

  • 在Tʹ和ηʹ双相强化的Al-Zn-Mg-Cu合金中,沉淀物显著提高了与比例相关的蠕变抗力

    在工业制造领域,材料的性能直接影响着其应用范围和使用寿命。其中,材料的屈服强度是衡量其承载能力的重要指标,代表了材料在实际应用中能够承受的最大应力值,超过这一极限将导致不可逆的塑性变形。因此,提高材料的屈服强度对于满足更苛刻的工作环境需求具有重要意义。目前,铝合金因其良好的强度与重量比、优异的耐腐蚀性能以及加工适应性,在航空航天、汽车制造等领域得到了广泛应用。然而,现有的铝合金在高温环境下(如300 °C)仍表现出较低的屈服强度,限制了其在高温应用场景中的使用潜力。为了解决这一问题,本研究通过直接能量沉积(DED)工艺制备了AlSi10Mg合金及其铜镍改性版本,并系统分析了其微观结构、力学性能

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-28

  • 通过直接能量沉积法制备的CuNi改性AlSi10Mg合金具有优异的高温屈服强度

    本研究聚焦于一种新型铝合金——Cu-Ni改性的AlSi10Mg合金,探讨其在高温环境下的性能提升与微观结构演变。AlSi10Mg作为一种广泛应用于航空航天、汽车制造等领域的材料,因其优异的耐腐蚀性和高比强度而备受关注。然而,在300摄氏度的高温环境下,其屈服强度仍然较低,难以满足某些高要求应用场景的需要。因此,研究者通过直接能量沉积(DED)技术制备了该合金,并在后续的热处理过程中引入了具有热稳定性的CuNi富集相和θ'纳米析出相,以提高其高温性能。实验结果显示,经过改性的合金在25摄氏度和300摄氏度下的屈服强度分别达到了307 MPa和198 MPa,相比未改性的AlSi10Mg合金分别提

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-28

  • α-Ga₂O₃/Nb₂CTₓ异质结的制备用于自供电、光电化学的太阳盲紫外光探测器

    本研究中,研究人员成功构建了一种基于α-Ga₂O₃/Nb₂CTₓ异质结的自供电光电化学(PEC)型太阳盲紫外(UV)光探测器。这种新型探测器在不依赖外部电源的情况下,能够在254纳米的紫外光照射下表现出优异的光电性能。与纯α-Ga₂O₃的PEC光探测器相比,该异质结探测器在光暗电流比(PDCR)方面提升了2.4倍,在响应率(R)方面提高了2.1倍,在探测度(D*)方面增强了2.2倍。此外,该探测器还具备快速的响应速度(0.2秒/0.1秒)和良好的长期稳定性,为太阳盲紫外光探测领域提供了具有应用前景的新材料体系。太阳盲紫外光探测器因其能够选择性地检测短波紫外光(200–280纳米)而不受地面阳光

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-10-28

  • 镍-硼(Ni-B)涂层硅晶圆的激光加工:同时实现用于TOPCon太阳能电池的选择性发射极和铜阻隔层

    激光掺杂选择性发射极(LDSE)技术已成为硅太阳能电池(SCs)大规模生产中的研究热点,因其具备常温加工、精确的掺杂轮廓控制以及较短的加工周期等优势。本研究中,采用化学沉积法在n型隧道氧化物钝化接触(TOPCon)晶体硅(c-Si)太阳能电池前表面沉积了Ni-B合金涂层。通过激光刻槽工艺,实现了选择性硼掺杂以及NiSi₂金属种子层的形成。电化学电容-电压(ECV)测试表明,硼的掺杂显著提高了载流子浓度,验证了掺杂的成功。这一过程形成了局部重掺杂的p⁺⁺层,有效降低了金属电极与硅基板之间的接触电阻(R_c)。理论计算进一步表明,PN结的内建电势(V_bi)提高,从而增强了内建电场(E_bi)。这

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-10-28

  • 综述:用于多方面能源应用的钙钛矿材料:从基本性质到工业化挑战

    近年来,钙钛矿材料在能源技术领域展现出巨大的应用潜力。这些材料以其可调的晶体结构、卓越的光电性能和可溶液加工的特性,为光伏、催化、储能和光电子等技术提供了创新性的解决方案。然而,其大规模应用仍面临诸多挑战,包括内在稳定性不足、制造过程中的规模化限制以及环境风险等。通过多维度的工程设计,如低维异质结构、多阳离子/卤素合金化以及先进的加工技术,研究人员正在努力解决这些问题,以实现从实验室研究到工业应用的突破。钙钛矿材料以其独特的结构特征,即[AX₆]八面体在三维空间中通过顶点共享形成高度对称的骨架,以及A位离子填充八面体的间隙,赋予了其高度的设计灵活性。这种结构的可调性使得其能通过精确调节A、B和

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-10-28

  • 原位电子背散射(EBSD)揭示了分层微观结构如何增强激光粉末床熔融Al-0.5FeCr-0.9Ni-2.5V-0.2高熵合金的延展性的内在机制

    本研究探讨了通过激光粉末床熔融(LPBF)技术制备的Al0.5FeCr0.9Ni2.5V0.2高熵合金(HEAs)在机械性能上的显著提升,并揭示了其微观结构特征与力学行为之间的内在联系。高熵合金因其在强度、韧性、耐腐蚀性等方面的优异表现,被认为是新一代高性能结构材料的重要候选者。然而,传统铸造工艺制备的高熵合金常常面临微观结构粗化、元素偏析和力学性能受限等问题。相比之下,LPBF作为一种先进的增材制造技术,具有高能密度、高空间分辨率和超快冷却速率等优势,能够实现复杂结构部件的直接制造,同时为材料性能优化提供了新的可能性。本研究中,通过对比分析传统铸造与LPBF制备的Al0.5FeCr0.9Ni

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-28


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