• 通过金属有机框架涂层在水系锌离子电池中制备的无树枝晶、高性能锌阳极

  Xuejie Pan|Kaiyue Song|Longzhi Wang|Haolong Zhu|Manman Ren|Mingzhi Yang|Weiliang Liu|Qinze Liu|Jinshui Yao山东省先进玻璃制造与技术重点实验室，齐鲁工业大学（山东省科学院）材料科学与工程学院，济南 250353，中国。摘要水系锌离子电池因其安全性、成本效益、环境可持续性、高容量和优异的稳定性而受到广泛关注。然而，锌（Zn）枝晶的生长以及锌金属在水性电解质中的腐蚀对其整体性能构成了关键挑战。在本研究中，通过水热法合成了一种金属有机框架（MOF）材料来修饰和保护锌阳极。利用X射线衍射和扫描电子显

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

• 晶体场工程与Na⁺、Mg²⁺、Bi³⁺共掺杂的ZnAl₂O₄:Eu³⁺纳米磷光体中的电荷补偿

  该研究以立方相尖晶石结构ZnAl₂O₄为基质，采用硝酸-柠檬酸溶液燃烧法成功制备了纯Eu³⁺掺杂及Na⁺、Mg²⁺、Bi³⁺共掺杂纳米磷光材料。通过系统性的表征与性能测试，揭示了共掺杂离子对Eu³⁺发光性能的调控机制，为新型红色荧光材料的设计提供了重要参考。在材料制备方面，研究团队创新性地采用溶液燃烧法替代传统高温固相反应。该方法通过硝酸与柠檬酸的配位反应形成前驱体溶液，经燃烧合成直接获得纳米级颗粒，避免了高温烧结过程中晶格畸变和元素偏析问题。实验发现，燃烧反应温度控制在300-400℃时，能获得粒径分布在30-80nm范围内的多晶纳米材料，其比表面积达到125-180m²/g，为Eu³⁺离子

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

• 通过极低的旋转速率来消除摩擦搅拌焊接的高锌含量Al-Zn-Mg-Cu合金厚板中的过热现象

  本研究聚焦于熔融锆合金在高温蒸汽环境中的氧化凝固行为及其微观结构演化规律。通过结合高温蒸汽氧化实验与多物理场耦合数值模拟，揭示了熔体流动、热传递与氧扩散协同作用对氧化凝固微观组织形成的动态影响机制。实验部分采用自建的高温蒸汽氧化反应装置，在1970℃蒸汽环境中对熔融锆合金进行短时氧化实验（≤60秒）。通过纵向切割样品并采用场发射扫描电镜（SEM）结合能谱分析（EDS）技术，观察到氧化凝固过程中特有的不稳定性界面形态演变。实验发现熔体在接触蒸汽环境初期（氧化阶段前30秒）会形成非均匀氧分布的过渡层，随后出现枝晶形貌的氧化凝固结构。值得注意的是，实验中检测到枝晶内部氧含量可达19 at%，而基体区

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• 熔融锆氧化凝固的微观结构演变：实验与数值模拟

  熔融锆合金氧化凝固过程的实验与数值模拟研究本研究聚焦于熔融锆合金在高温蒸汽环境中的氧化凝固行为，通过实验与数值模拟相结合的方法，揭示了熔体流动、热传递与氧扩散耦合作用对凝固微观结构的影响规律。研究团队构建了包含相场、氧扩散和流体力学多物理场的数值模型，成功模拟了氧化凝固过程中树状晶体的形貌演变规律，并建立了熔体过饱和度与流动强度对凝固组织调控的定量关系。一、研究背景与意义熔融锆合金在核反应堆堆芯燃料包壳材料中具有重要应用价值，但其与高温蒸汽反应生成的氧化锆层可能引发氢气释放和化学热积累等问题。研究表明，熔融态氧化凝固过程中形成的树状晶结构会显著改变氧的分布与传输路径，进而影响材料抗氢脆性能。然

  来源：Materials Reports: Energy

  时间：2025-12-06

• 关于镍中氢辅助晶间裂纹形成的新见解

  在氢能经济快速发展的背景下，金属材料在氢环境中的性能退化问题备受关注。氢脆作为典型失效模式，其机理与晶界特性密切相关。本研究以高纯度镍单晶为对象，系统探究了不同氢浓度（4-14 wppm）对晶界脆化敏感性的影响规律，揭示了晶界几何特征与氢脆行为的内在关联，为材料抗氢脆设计提供了新视角。### 一、研究背景与意义金属材料的氢脆问题源于氢原子在晶界、位错等缺陷处的选择性吸附。晶界作为氢的有效捕获位点，其几何特征直接影响氢分布状态和界面结合强度。现有研究表明，Σ3晶界的抗氢脆性显著优于其他类型晶界，但在合金体系中这一规律常被第二相颗粒干扰。本研究通过纯镍体系排除了杂质影响，首次系统量化了不同Σ值晶界

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• 一种机器学习多任务集成框架及其衍生的[Mo]方程-[Fe]方程映射，用于设计TRIP钛合金

  硼碳化物增强铝基复合材料（B₄C/Al）的高温变形行为与界面损伤演化研究1. 材料背景与研究意义B₄C作为核废料储存材料的理想增强相，具有优异的中子吸收性能（³⁸³⁷ b）、高熔点（2450°C）和超硬特性（约40 GPa）。然而，核废料干式储存容器需在300°C以上高温长期服役，这对复合材料的界面结合强度和基体高温稳定性提出了苛刻要求。本研究通过宏观数字图像相关（DIC）与微观应变分析技术，系统揭示了B₄C/Al复合材料在20°C至300°C温度范围内的变形机制与界面损伤演化规律，为核废料储存材料的工程应用提供了关键数据支撑。2. 实验方法与表征手段采用熔体搅拌铸造结合热轧工艺制备30 vo

  来源：Materials Reports: Energy

  时间：2025-12-06

• 通过优化钛（Ti）含量，在激光焊接的Al-Mg-Si-Cu合金焊缝中实现机械性能与耐腐蚀性能的平衡

  本文聚焦于TRIP钛合金的快速设计与性能优化，提出了一种结合智能优化算法与多任务集成框架的创新方法，并建立了半经验设计指导工具。研究主要包含以下六个核心部分：一、研究背景与现状分析传统TRIP钛合金设计依赖Bo-Md相图，但存在预测精度不足、难以处理多组分合金等问题。当前研究多集中在单一性能优化（如强度或塑性提升），而缺乏对变形机制与机械性能协同预测的系统解决方案。实验验证环节存在周期长、成本高的问题，制约了合金开发效率。二、多任务集成框架开发1. 框架架构创新采用Stacking集成框架，将分类（预测变形机制）与回归（预测强度塑性）任务有机整合。通过七种基模型（随机森林、XGBoost等）的

  来源：Materials Reports: Energy

  时间：2025-12-06

• 通过定制的退火策略，同时提高了选择性激光熔化制备的Fe-10Co-30Ni-30Cr-10Al-18W（一种共晶高熵合金）的强度和延展性

  高熵合金（HEAs）作为先进金属材料的研究热点，其独特的成分设计突破了传统合金的强度-延展性 trade-off 现象。本研究聚焦于均匀化高熵合金（EHEAs）的增材制造工艺优化，以 Fe10Co30Ni30Cr10Al18W2 合金为例，系统探究选择性激光熔化（SLM）工艺后热处理对组织性能协同效应的影响机制，为增材制造材料的高效开发提供理论支撑。### 研究背景与意义传统金属材料加工普遍面临强度与塑性的矛盾性需求，而 HEAs 通过多主元协同设计展现出独特的性能优势。研究指出，HEAs 的四重效应（高熵效应、缓慢扩散、晶格畸变、协同效应）使其倾向于形成稳定固溶体，相比传统合金具有更优异的综

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• 综述：关于混合光伏/贝塔伏特-锌离子电池在极端环境中的多源能量转换与存储的应用视角

  4H硅 carbide晶圆抛光工艺的振动耦合效应研究硅 carbide（SiC）作为第三代半导体材料的代表，具有宽禁带、高热导率、低热膨胀系数等优异特性，在微电子、光电子、航空航天等领域具有重要应用价值。然而，其高硬度（莫氏硬度9）和脆性（断裂韧性约2 MPa）的特性导致传统机械抛光过程中存在显著的技术瓶颈。针对这些挑战，本研究创新性地构建了多尺度分析框架，通过分子动力学模拟与实验验证相结合的方式，系统揭示了超声振动耦合双磨粒协同作用对4H-SiC抛光性能的影响机制。研究团队采用标准化晶圆（10×10×0.35 mm³）为研究对象，通过预处理将表面粗糙度控制在150 nm量级。实验选用直径25

  来源：Materials Science in Semiconductor Processing

  时间：2025-12-06

• 硅油在橡胶复合材料中的作用及其为便携式电子产品带来的强大能量收集潜力

  本研究聚焦于硅橡胶（SR）复合材料中硅油（SiO）与二硫化钼（MoS₂）的协同作用，通过模塑技术制备新型材料，重点考察其机械性能、电学性能及环境适应性。实验表明，不同配比的SiO与MoS₂复合物在干湿环境下的综合表现存在显著差异，为开发适应复杂环境的柔性电子器件提供了新思路。**材料体系与制备工艺** 研究团队采用溶液铸造与模塑结合的制备工艺，以硅橡胶为基体材料，逐步引入硅油和二硫化钼作为功能填料。硅油作为新型改性剂，其添加量通过phr（重量百分比）精确控制，范围涵盖10%至30%。二硫化钼作为层状结构半导体材料，通过化学气相沉积法负载于硅油表面，形成复合填料体系。这种制备方式既保证了硅油的

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

• 由二氧化硅和胶原蛋白组成的双组分纳米纤维支架，具有优异的机械强度和促进骨形成的生物活性

  本文聚焦于通过电纺技术制备硅-胶原蛋白（SifCo）复合纳米纤维支架，旨在结合无机材料与生物高分子的优势，为骨组织工程提供新型解决方案。研究团队来自德国德累斯顿工业大学生物材料学研究所，由Sara Jalali和Benjamin Kruppke等人主导，通过系统性实验揭示了复合支架在机械性能、生物相容性及降解可控性方面的突破性进展。### 一、研究背景与意义骨组织工程的核心挑战在于如何平衡支架的机械强度与生物活性。传统硅胶支架存在表面亲水性不足、力学性能弱等问题，而纯胶原蛋白支架则面临降解过快、力学支撑不足的缺陷。电纺技术因其可调控的纳米纤维结构，成为制备仿生骨支架的理想手段。本研究通过双喷头

  来源：Materials Reports: Energy

  时间：2025-12-06

• 通过优化电荷转移动力学，提高CoS修饰的GaN纳米线/Si异质结构在光电化学水分解中的效率和稳定性

  该研究聚焦于开发一种高效且稳定的GaN基光阳极材料，通过异质结构工程结合共催化剂CoS，显著提升光电化学水分解制氢性能。以下从材料创新性、制备工艺优化、性能提升机制及实际应用价值四个维度进行系统分析。一、材料体系创新性研究团队突破传统光阳极材料选择局限，构建了CoS-GaN-Si异质三元体系。其中GaN纳米线阵列作为核心光吸收层，具有以下优势：1）禁带宽度（3.4eV）覆盖紫外至可见光谱范围，可有效利用太阳能光谱；2）高结晶度（单晶结构）确保载流子迁移率超过1000cm²/V·s；3）三维纳米线拓扑结构（比表面积达300m²/g）为后续催化剂负载提供丰富活性位点。CoS作为共催化剂，其创新性体

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

• CoCrFeMnNi高熵合金在部分用Si替代Mn后，展现了优异的机械和电气性能

  高熵合金作为先进功能材料的重要候选体系，近年来在复合性能开发领域取得显著进展。本研究聚焦于具有负混合焓效应的硅基高熵合金体系，通过成分调控和热处理工艺创新，实现了机械性能与电学性能的协同优化突破。以下从研究背景、材料体系创新、微观结构演变、力学性能优化机制及电学性能调控原理五个维度展开系统解读。一、研究背景与挑战分析传统电阻合金如NiCr和FeCrAl虽具备优异的高温稳定性与抗氧化性能，但显著制约其应用场景的拓展——低塑性导致复杂结构加工困难，高电阻率与高熔点间的矛盾影响器件集成度。高熵合金（HEAs）凭借多元合金体系带来的晶格畸变效应和固溶强化机制，展现出独特的性能优势。研究团队通过引入硅元

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• SLM制造的GH3536合金在原位激光重熔和热处理联合调控下的微观结构与力学响应

  随着航空发动机热端部件性能需求的不断提升，传统镍基高温合金加工技术在复杂结构成型方面面临显著挑战。以GH3536为代表的镍基固溶强化合金，其加工过程中存在的粗大柱状晶、高残余应力及孔隙缺陷等问题，已成为制约航空发动机叶片等关键部件性能优化的瓶颈。本研究通过创新性地提出"原位激光重熔+热处理"耦合工艺（ILR+HT），在武汉理工大学材料科学与工程学院完成系统性研究，为增材制造（AM）镍基合金性能提升提供了新思路。在工艺设计方面，研究团队突破了传统增材制造技术的固有缺陷。针对选择性激光熔化（SLM）工艺中快速冷却导致的固溶元素偏析问题，创新性地采用分层激光重熔技术，通过逐层熔覆实现材料成分的均匀化

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• 先前奥氏体晶粒尺寸对22MnB5钢中层状马氏体微观结构的影响

  该研究聚焦于22MnB5钢在快速冷却过程中形成的针状马氏体（lath martensite）亚结构特征，通过对比不同先共析奥氏体晶粒尺寸（小尺寸SG组约8μm，大尺寸LG组约60μm）下的微观组织演变，揭示了晶粒尺寸对马氏体亚结构层次分布的影响规律。研究采用电子背散射衍射（EBSD）技术结合取向关系分析，系统解析了沿[001]γ、γ等典型晶向的变体分布特征。在材料选择方面，22MnB5钢因其优异的强韧性匹配特性（碳含量0.22wt%以下仍保持良好的成形性），被广泛应用于汽车热成型部件制造。研究通过两阶段热处理（1000℃或1200℃奥氏体化5分钟+淬火）调控晶粒尺寸，其中1200℃处理通过提高

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• 通过选择性电子束熔炼制备的TiAl合金中，控制强度-塑性协同增强以及α2相热稳定性的机制

  该研究聚焦于通过选择性电子束熔融（SEBM）工艺制备具有优异力学性能和高温稳定性的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金。实验团队通过优化SEBM工艺参数，成功在合金中形成高密度长周期堆垛有序（LPSO）结构，并揭示了其与材料性能的关联机制。以下从研究背景、技术路线、核心发现三个维度展开系统解读。一、研究背景与问题导向钛铝合金因其低密度（约4.4g/cm³）、优异抗氧化性能（在1000℃下氧化速率仅为Al的1/10）和耐蠕变特性（500℃/1%应变速率下＞50h），被视为航空发动机热端部件的理想候选材料[1]。然而传统制备工艺存在两大瓶颈：其一，合金凝固过程中易形成粗大晶粒（平均尺寸＞200μm）

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• 基于聚乳酸的纳米纤维膜，具有分层网络导电结构以及广泛的应用范围，可用于人体运动监测

  该研究针对柔性应变传感器存在的检测范围受限和灵敏度不足问题，提出了一种仿生蜘蛛网结构的复合导电膜制备方案。研究团队通过电纺工艺制备Cu²⁺掺杂的聚乳酸（PLA）纳米纤维膜，结合喷涂铜墨水形成三维导电网络，成功将传感器的有效应变范围从常规的2.13%扩展至8.06%，灵敏度因子（GF值）达到249.4 S/m，为柔性电子器件提供了新的技术路径。在材料选择方面，研究团队特别关注PLA材料的生物相容性和可降解特性。PLA作为可生物降解的聚酯材料，已被广泛应用于医疗领域，其机械性能通过纳米纤维结构重构后，可显著提升传感性能。通过引入Cu²⁺离子掺杂，既保持了材料的生物安全性，又实现了纳米纤维内部的电导

  来源：Materials Research Bulletin

  时间：2025-12-06

• 综述：用于传感的仿生润湿材料：从液滴界面行为的角度出发

  表面润湿性调控在仿生传感器领域的应用与挑战1. 仿生润湿材料在传感技术中的重要性表面润湿性作为连接微观界面行为与宏观传感性能的关键参数，在生物医学监测、环境检测和智能穿戴设备等领域展现出独特价值。自然界中生物体为适应生存环境演化出丰富的润湿特性，例如沙漠甲虫表面的超疏水结构可高效收集水分，蝴蝶翅膀鳞片的多尺度纹理可实现自清洁与疏水功能。这些生物特性为解决传感器在实际应用中遇到的液体渗透、生物污染、汗液干扰等问题提供了天然解决方案。2. 自然润湿表面特性与仿生设计2.1 动态环境适应机制植物叶片表面通过气孔和微纳结构协同调控，可在干旱和洪涝环境中保持水分吸收效率。这种动态润湿调节能力启发了智能传

  来源：Materials Science and Engineering: R: Reports

  时间：2025-12-06

• 金属硫化物复合物 Sb₂S₃ 与 SnS₂、CuS 之间的协同作用：使用二硫代噻吩（DDTC）研究其对环保型电化学储能（应用于超级电容器和电催化过程）的促进效果

  该研究聚焦于通过单源前驱体法合成一种新型异质金属硫化物复合材料（Sb₂S₃:SnS₂:Cu₁.₉₅S），并系统评估其电化学储能性能及水分解催化活性。研究团队采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见光谱（UV-Vis）及电化学测试相结合的方法，全面解析了该材料的结构特征与功能特性。在合成策略上，创新性地利用二乙基硫代碳酰胺（DDTC）作为单一前驱体，通过可控热解反应实现锑、锡、铜三种金属硫化物的复合生长。这种合成方法不仅简化了工艺流程，还避免了传统多步合成中因温度梯度或成分偏移导致的相分离问题。研究特别指出，铜元素的亚稳态配位（Cu₁.₉₅）可能通过硫空位补偿机制稳定存在，

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

• 通过添加铝（Al）和铜（Cu）实现ZnO复合材料的性质调控：一种多功能稀磁半导体

  （Al, Cu）共掺杂氧化锌复合材料的研究及其物性分析一、材料制备与合成方法研究团队采用固相反应法制备了系列（Al, Cu）共掺杂ZnO复合材料，掺杂浓度梯度设置为3%、6%、9%和12% Cu，分别对应CAZ1至CAZ4四个样品。实验选用高纯度（99.985%）ZnO、CuO₂（99.997%）和Al₂O₃（99.98%）作为原料，通过精确称量后机械研磨混合，经高温烧结形成致密块体材料。这种制备方式避免了液相反应可能引入的杂质，同时通过控制Al/Cu比例实现共掺杂效应。二、结构特性分析X射线衍射（XRD）结果显示材料呈现多相复合结构。在低Cu浓度（3%-6%）时，主要相为六方纤锌矿相（P63

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

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