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激光熔覆NiCrMoFeAlSi高熵合金的合成、微观结构及相分析
1.5R),其显微硬度达到682.5HV,较基体硬度提升470%,较次优参数组合(如75J/mm²)提高34%。99.9%)粉末混合技术,通过行星式球磨机以10:1球料比混合镍、铬、钼、铁、铝、硅六元素,经120℃退火处理确保成分均匀性。基体处理包括机械打磨、溶剂清洗及超声处理,最终使用1kW连续波铒光纤激光器(波长1080nm)进行熔覆,辅以氩气保护(载气10L/min,保护气25L/min)。特别值得注意的是,研究创新性地引入热梯度(G)与凝固速率(V)的比值(G/V)作为关键调控参数,发现当该比值处于特定范围(0.25-0.5)时,可实现从基底到涂层的定向晶粒生长(从粗大柱状晶向顶部细小
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-12
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含有亚胺基团的聚酰胺膜在高效分离染料和盐类中的应用
本研究聚焦于聚酰胺纳滤膜(NF)的制备与性能优化,重点探索大分子腺嘌呤羧酸(AdCA)作为共单体的创新应用。该技术通过调控AdCA含量实现纳滤膜孔径的可调性,为工业废水处理中的有机染料与盐离子同步分离提供了新思路。**技术背景与核心问题** 随着全球工业化的加速,预计到2050年工业废水排放量将达380亿立方米/年,同比增长51%。传统分离工艺存在能耗高、选择性不足等问题,而纳滤膜因其分子级分离能力(截留分子量200-1000 Da,孔径0.5-2 nm)在废水处理领域展现出独特优势。然而,现有纳滤膜面临两大技术瓶颈:一是高盐截留率(如Na₂SO₄、MgCl₂)导致渗透通量低;二是膜面易被有
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-12-12
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质子供体-受体双功能咪唑核心使得高性能分支型高温质子交换膜成为可能
该研究聚焦于开发新型高温度质子交换膜(HT-PEM),旨在突破传统材料依赖高磷oric酸掺杂量(ADLs)的局限性。研究团队通过引入三苯基咪唑(TPI)作为支链结构,在聚(p-terphenyl methylimidazole)基体中构建了新型质子传导体系,成功实现了质子电导率与ADLs的解耦,为高温燃料电池膜材料提供了创新解决方案。**研究背景与挑战** 质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的核心在于高温度质子交换膜(HT-PEM),其性能直接影响燃料电池系统效率。传统聚苯并咪唑(PBI)材料虽具备优异化学稳定性与机械强度,但其质子传导高度依赖高ADLs(通常需300%以上)。这种依赖性导致
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-12-12
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焊接速度对激光焊接S31254超奥氏体不锈钢超薄板材微观结构及性能的影响
本研究聚焦于低功率激光焊接工艺对0.8mm厚S31254超奥氏体不锈钢超薄板焊接接头性能的影响机制。该材料因含6.1% Mo和18% Ni的独特合金成分,在氯离子及酸性环境展现出卓越耐蚀性,但其高昂成本阻碍了工业应用。研究创新性地将激光焊接技术引入超薄规格(<2mm)的SASS焊接领域,突破传统焊接方法因高热输入导致的粗大晶粒和脆性相析出的技术瓶颈。在工艺参数优化方面,通过调节0.4-1.0m/min的焊接速度实现15-37.5J/mm的梯度热输入控制。实验发现0.5m/min时达到最佳综合性能平衡:焊缝完全熔透无缺陷,中心线硬度提升19.7%至285HV,同时保持3.2μm的最大缩颈尺寸,体
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-12
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环境因素对铜在好氧深地质储存库中点蚀的影响
该研究系统评估了铜在深地质仓库(DGR)模拟环境中的点蚀行为,重点关注氯离子浓度、pH值和温度对点蚀起始及扩展的影响机制。实验采用电化学测试、表面分析及数值模拟相结合的方法,揭示了多因素耦合作用下铜的腐蚀动力学特征。以下从环境因素作用机制、实验方法创新及研究结果三个维度进行解读:一、环境因素对铜腐蚀行为的影响机制1. 氯离子浓度梯度效应实验表明,当氯离子浓度低于0.01M时,铜表面形成致密的Cu₂O保护膜,通过吸附Cl⁻离子抑制局部腐蚀。随着Cl⁻浓度升至0.1M,Cu₂O逐渐被溶解生成可溶性CuCl₂⁻,导致保护膜结构崩塌。值得注意的是,当Cl⁻浓度超过0.1M时,腐蚀机制由局部点蚀转变为均
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-12
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分支聚苯并咪唑离子溶剂化膜所赋予的超微孔结构,实现了高性能碱性水电解
该研究聚焦于碱性水电解制氢关键材料离子交换膜(AEM)的定向分子设计与性能优化。研究团队通过创新性分子工程策略,成功开发出具有超微孔道结构的支化聚苯并咪唑(NPBI-BM-x)系列离子传导材料,为提升碱性电解水制氢效率提供了新解决方案。在材料设计层面,研究者突破传统线性PBI膜的限制,引入三类刚性三羧酸单体(BM1-3)作为支化点,构建三维交联网络。这种分子架构通过三个创新机制实现性能突破:首先,支化节点破坏线性链的紧密堆积,形成连续均匀的超微孔道(0.54-0.58 nm),经CO2吸附、XRD及分子模拟验证;其次,三维网络拓扑增强自由体积占比达99.8 wt.% KOH吸收率,较线性NPB
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-12-12
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用于电渗析的聚砜基咪唑功能化自交联阴离子交换膜的制备
该研究聚焦于解决电渗析技术中阳离子交换膜(AEM)性能瓶颈问题,提出了一种基于1-乙烯基咪唑(1-VIm)自交联策略的膜材料创新制备方法。研究团队通过系统性优化材料结构和制备工艺,成功实现了高离子交换容量与低机械膨胀性的协同提升,为高性能AEM开发提供了新思路。在材料体系构建方面,研究采用氯甲基化聚砜(CMPSF)作为基膜材料,其150%的氯甲基化程度提供了充足的活性位点。通过N-烷基化反应将1-VIm接枝到CMPSF主链上,这一创新点在于同时引入离子交换基团和交联活性位点。1-VIm分子中的咪唑环基团可增强膜表面的亲水性,促进离子传输通道的形成,而乙烯基基团则具备热交联特性。这种双功能分子设
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-12-12
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基于Pb(Yb1/2Nb1/2)O3的反铁电材料中的温度依赖性场诱导相变行为
本研究聚焦于Ba取代的Pb(Yb₁/₂Nb₁/₂)O₃(PYN)体系,通过两步固相合成法制备了0 ≤ x ≤ 0.14的(Pb₁−xBaₓ)(Yb₁/₂Nb₁/₂)O₃(PBYN)系列陶瓷材料。研究揭示了Ba掺杂对材料晶体结构、介电性能及电学行为的多尺度调控机制,为复杂铅基反铁电材料的设计提供了新的理论依据。### 1. 材料体系与制备特征研究以普鲁士蓝型钙钛矿结构为基体,通过Yb³⁺/Nb⁵⁺异质离子对构建B位有序结构,同时引入Ba²⁺取代Pb²⁺形成A位固溶体系列。制备工艺采用两步法:首先合成YbNbO₄前驱体,经高温烧结形成立方钙钛矿基体;第二步引入Ba²⁺进行固溶处理,通过低温烧结(9
来源:Journal of Materiomics
时间:2025-12-12
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镍在铸态Al-5Cu-1.2Fe合金拉伸性能和断裂中的作用:通过X射线计算机断层扫描分析金属间相演变
铝合金回收料中Fe富集导致脆性相的生成是制约材料力学性能的关键问题。本研究聚焦于Al-5Cu-1.2Fe和Al-5Cu-1.2Fe-1Ni两种合金体系,通过定向凝固与三维微CT技术,系统揭示了Ni添加对Fe基金属间化合物(IMC)形态演化和力学性能的影响机制。在热力学行为方面,Scheil模型计算显示Ni的引入改变了相生成顺序。Al-5Cu-1.2Fe合金在凝固过程中形成Al13Fe4、Al7Cu2Fe和Al2Cu等典型脆性相,而添加1% Ni后,Al9FeNi相大量生成,同时Al7Cu4Ni相的形成消耗了部分Cu元素。值得注意的是,尽管热力学计算未预测Al9FeNi相,但实验证实该相在定向凝
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-12
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通过微观结构调控实现典型MCrAlY涂层优异的界面稳定性
热障涂层(TBC)系统在高温发动机部件中的应用备受关注,其核心在于通过多层结构实现热防护与机械稳定性的平衡。近年来,以γ/γ'相平衡涂层(EQ BC)为代表的新型界面设计逐渐成为研究热点,本文通过对比传统NiCrAlY涂层(HC BC)与新型EQ涂层的性能差异,揭示了界面稳定性与涂层微结构之间的本质关联,为热障涂层设计提供了新的理论依据。### 一、传统热障涂层的界面稳定性挑战热障涂层的失效主要源于多层系统界面处的热应力累积与化学反应。在传统TBC系统中,以NiCrAlY为粘结层的涂层面临三重关键问题:1. **TGO快速生长**:陶瓷顶 coat(TC)与粘结层(BC)之间的热生长氧化物(T
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-12
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政府政策如何塑造供应链的学习与响应能力:以高等教育为例的服务三角模型
高等教育机构(HEIs)作为社会经济发展的重要引擎,其运作模式和政策设计直接影响教育质量、科研创新与对社会的响应能力。本文以伊朗高等教育体系为研究对象,通过服务三足鼎立框架(政府-高校-社会)分析政策约束与机构学习能力的互动关系,揭示出集中化管理如何导致高校陷入路径依赖,同时为部分机构突破限制提供可能路径。### 一、研究背景与核心问题全球范围内,高等教育正面临从传统知识传授向服务社会需求转型的挑战。发展中国家尤为突出,其高等教育体系常因资金不足、政策碎片化与市场脱节而陷入困境。尽管各国通过中央集权政策(如统一课程、师资考核标准)试图提升教育质量,但实践表明此类政策可能抑制高校的灵活性和创新能
来源:Journal of Supply Chain Management
时间:2025-12-12
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通过改变凝固过程中的冷却速率,对原位制备的Mg–Si合金的微观结构进行改性,并调节其剪切力学性能
本研究系统探讨了硅(Si)含量和冷却速率对Mg-Si合金微观结构与剪切力学性能的影响。通过制备亚共晶(Mg-0.6Si)、共晶(Mg-1.34Si)和过共晶(Mg-3Si)三种合金,结合铸模厚度调控冷却速率,发现以下关键规律:**1. 冷却速率对微观组织的影响机制**实验采用铸模厚度变化(6-24mm)模拟不同冷却速率(8.68-20.16℃/s)。研究表明:- 晶粒尺寸遵循Chvorinov规则,随铸模厚度平方增加而粗化。例如,Mg-0.6Si合金在最高冷却速率下(M=6mm)晶粒尺寸细化至约30μm,而相同合金在最低冷却速率下(M=24mm)晶粒粗化至180μm。- 硅含量通过 const
来源:Journal of Magnesium and Alloys
时间:2025-12-12
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独特的热处理工艺对超薄壁厚触变模压复合轻质AZ91D镁合金笔记本电脑外壳的微观结构和机械性能的改善
本文以超薄轻量化AZ91D镁合金笔记本壳为研究对象,系统探讨了流变铸造结合新型热处理工艺对材料性能的协同强化机制。研究创新性地将传统流变铸造工艺与低温短时固溶处理(380℃/0.5h)及梯度时效处理(180℃/4h)相结合,成功突破镁合金延伸率低于8%的行业瓶颈,实现抗拉强度351MPa(提升24%)、延伸率7.2%(提升157%)的突破性性能组合。1. **工艺创新与材料特性突破**流变铸造工艺通过半固态浆料(580℃)的高压力(15MPa)和快速凝固(210℃成型),在0.6mm超薄壁厚中实现了:- 晶粒尺寸细化至4.1μm(传统铸造的1/3)- 孔隙率控制在0.8%以下(优于航空铝材标准
来源:Journal of Magnesium and Alloys
时间:2025-12-12
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共掺杂的Y型钡六铁酸盐在室温下表现出增强的磁介电耦合效应
该研究系统探究了钴(Co)掺杂Y型六方铁氧体Ba₂(Mg₂−x)CoₓFe₁₂O₂₂(x=0,0.5,1.0,1.5)的室温磁电特性、磁学性能及结构演变规律。通过溶胶-凝胶自燃烧法合成样品,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)等多维度表征手段,揭示了掺杂量对材料微观结构、磁学参数及介电响应的关键调控作用。研究发现,随着Co掺杂量从0增至1.5当量,样品晶格参数发生系统性畸变,平均晶粒尺寸由47纳米提升至107纳米,同时材料表现出显著的结构各向异性。磁化率测试表明,掺杂体系在室温下呈现亚铁磁有序结构,其居里温度(Tc)从未掺杂的627K提升至75%掺杂时的7
来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials
时间:2025-12-12
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不同类型永久冻土泥炭地中土壤二氧化碳(CO₂)和甲烷(CH₄)排放的垂直分布及其驱动机制
该研究聚焦于中国东北地区连续冻土与 discontinuous 冻土泥炭地土壤二氧化碳(CO₂)和甲烷(CH₄)排放潜力的差异及其驱动机制。研究团队通过42天的土壤培养实验,结合结构方程模型(SEM)和随机森林模型(RFM)分析,揭示了不同冻土类型及土层深度对温室气体排放的影响规律。实验发现连续冻土泥炭地的CO₂和CH₄排放量显著高于 discontinuous 冻土泥炭地,这一差异主要源于微生物碳代谢活性、可溶性有机碳含量及酶解过程的协同作用。研究区域选择在欧亚大陆连续冻土区南缘的兴安岭地区,涵盖大规模连续冻土和 discontinuous 冻土分布区。通过对比分析发现,连续冻土泥炭地0-1
来源:Journal of Hydrology X
时间:2025-12-12
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基于长期通量数据,检测广义互补原理中积分参数的时变特性
该研究聚焦于广义互补关系(GCR)模型中核心参数αc的时空变异性机制及其对蒸发估算精度的影响。研究基于全球七个通量观测站超过十年的气象与能量交换数据,通过滑动窗口分割样本校正法(SWD-SSC)系统评估了αc在不同时间尺度(日、月、年)的可转移性,并揭示了其动态特征与关键驱动因素。研究发现,年际αc参数在三个站点中表现出最佳可转移性,其模型精度(KGE指数)较静态参数提升达0.27,显著优于日尺度参数。冬季月份的αc参数可转移性最差,KGE指数离散范围较其他季节扩大近40%。研究首次量化了不同时间尺度下αc参数的统计特征,发现日尺度参数值域最广(0.38-3.44),月尺度次之(0.52-1.
来源:Journal of Hydrology X
时间:2025-12-12
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一种多要素耦合干旱指数,用于季节性浅水湖泊流域的干旱特征分析
该研究针对传统干旱指标在监测综合干旱演变中的局限性,创新性地提出多要素耦合干旱指数(MCDI)构建方法,并在全球九大季节性浅水湖流域开展实证分析。研究通过整合降水、潜在蒸发量、径流、水面面积、土壤湿度和地下水储量六大核心水循环要素,结合时间滞后效应分析,建立了能够完整表征干旱生命周期的新型监测体系。研究区域选取具有典型意义的全球九大季节性浅水湖流域,包括中国鄱阳湖、洞庭湖、洪泽湖等亚洲湖泊,非洲刚果盆地湖泊群,南美马丘比丘湖等,这些区域既是国际重要湿地,又长期面临复合型干旱威胁。通过建立水循环要素的时空耦合模型,研究揭示了干旱发生发展过程中各要素的协同作用机制。在方法论层面,研究突破传统复合干
来源:Journal of Hydrology X
时间:2025-12-12
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下一代水质监测:基于传感器的深度学习预测与城市河流中的校准优化
该研究针对城市河流水质预测中的关键挑战,提出了一种融合传感器数据、遥感土地分类和周期性实验室数据的混合机器学习模型,并系统评估了模型性能与优化策略。研究以澳大利亚墨尔本雅拉河系统为案例,通过整合多源数据与先进算法,揭示了影响水质的关键因素及数据优化策略。**1. 研究背景与问题定位**城市河流水质受多重因素动态影响,包括复杂的土地利用模式、频繁的人类活动干扰和季节性气候波动。传统监测方法存在两大痛点:一是依赖高成本实验室检测,难以实现实时动态监控;二是单一传感器数据易受时空局限性制约。现有研究多聚焦于溶解氧、浊度等易测参数的预测,而营养盐(如TN、TP)和重金属(如Cu、Zn)等关键污染物的建
来源:Journal of Hydrology: Regional Studies
时间:2025-12-12
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在一条具有小坡度、强水流调节特征的河流中模拟河冰形成过程
小陡坡河流冰过程模拟模型的改进与应用研究一、研究背景与问题提出在寒冷地区的水利工程中,小陡坡河流(通常指河床坡度大于0.003、宽度不足50米的河流)的冰过程具有显著特殊性。这类河流因流速快、水深浅、水流条件多变等特征,其冰层形成与演变规律与大型缓坡河流存在本质差异。现有主流河冰模型(如River1D、RICEN、MIKE-Ice等)多基于大型缓坡河流的观测数据开发,在应用于小陡坡河流时存在明显局限性:模型假设的浮冰边界条件无法反映实际观测到的冰层锚固现象;对冰坝形成与消退的动态过程缺乏有效模拟;对洪泛区aufeis(冰层堆积体)的形成机制描述不足。这种模型缺陷导致预测结果与实际观测存在系统性
来源:Journal of Hydrology: Regional Studies
时间:2025-12-12
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白云母矿物在造山型金矿勘探中的应用:以中国西北部天山南麓五尊布拉克金矿为例
Wuzunbulake金矿床的SWIR光谱学与岩石学综合研究解读研究背景与科学价值南天山造山带东段Kumishi地区发现的Wuzunbulake金矿床,属于典型造山型金矿床的代表性案例。该矿床发育完整的围岩蚀变带,为研究蚀变矿物与成矿过程的时空关系提供了理想场所。传统地质研究多依赖肉眼观察和实验室显微分析,难以实现大范围连续探测。本研究创新性地将短波红外光谱(SWIR)技术引入造山型金矿勘探,通过建立矿物光谱特征与成矿要素的关联模型,为区域找矿提供新方法。区域地质特征研究区位于华北板块与塔里木板块的构造接触带,处于古亚洲洋闭合形成的复合造山带核心部位。构造演化显示该区域经历了多期次俯冲-碰撞-
来源:The Journal of Frailty & Aging
时间:2025-12-12