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  • 含钛高熵合金的表面阳极氧化处理,以提高磷酸盐缓冲盐水环境中聚(甲基丙烯酸甲酯)涂层的性能

    本研究探讨了阳极氧化处理对新型高熵合金(HEA)表面特性的影响,以及这些特性如何进一步提升聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)涂层在磷酸盐缓冲液(PBS)环境下的性能。研究通过在不同电压条件下进行电化学阳极氧化,优化氧化层的形成,从而增强涂层与基材之间的界面结合。结果显示,在20 V电压下形成的氧化层具有较高的均匀性和致密性,显著提高了HEA基材的耐腐蚀性。此外,阳极氧化处理还改善了PMMA涂层的机械性能,包括硬度和抗划伤能力,为骨科植入物的应用提供了新的可能性。金属材料在骨科植入物制造中具有重要作用,因其具备优异的机械强度、良好的生物相容性和耐腐蚀性,能够确保在人体内的结构稳定性和长期性能。常见的材

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • 石墨烯纳米流体在聚光直射吸收太阳能集热器中的性能与稳定性

    在当今能源转型的背景下,太阳能技术正逐步成为减少碳排放和满足全球热能需求的重要途径。随着对高效率太阳能收集器的持续研究,直接吸收太阳能收集器(DASC)作为一种新兴的太阳能热利用方式,正在引起越来越多的关注。DASC与传统太阳能热收集器的主要区别在于其使用了一种半透明的热传递流体(HTF),能够直接吸收太阳辐射,而无需依赖传统的选择性吸收表面。这种设计在理论上可以提高热转换效率,但在实际应用中,流体的光学性能稳定性成为了限制其效率的关键因素。本研究聚焦于基于石墨烯的纳米流体在实际太阳辐射条件下的性能表现与长期稳定性。石墨烯因其独特的二维结构和优异的光学与热物理特性,被认为是提升DASC性能的重

    来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments

    时间:2025-10-10

  • 一种支持车网互联的双向多级转换器,用于集成可再生能源的电动汽车充电系统

    在当前全球能源转型的大背景下,太阳能与电动汽车(EV)充电基础设施的结合正成为研究热点。随着光伏(PV)模块成本的持续下降以及电动汽车技术的迅速发展,太阳能在充电网络中的应用日益广泛。特别是在印度,由于对环境保护的重视,传统内燃机车辆(ICV)的使用受到限制,这推动了电动汽车的普及。然而,现有的电动汽车充电系统大多基于单向或两电平转换器拓扑,缺乏对多电平双向转换器的深入研究,这在提升功率流动控制能力和可再生能源整合方面存在明显的研究空白。本文旨在探讨一种新型的五电平双向多电平转换器(5L-BMC)在车辆到电网(V2G)和电网到车辆(G2V)模式下的应用潜力,并通过MATLAB/Simulink

    来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments

    时间:2025-10-10

  • 用于氢气释放的四方相过渡金属硫化物:基于密度泛函理论的研究

    杨飞|姚远|苏超|肖蓓蓓|陈代芬江苏科技大学能源与动力工程学院,中国江苏省镇江市212003摘要具有高原子利用率和天然基面活性的二维材料在氢演化反应(HER)中引起了广泛关注。在本研究中,我们预测四方相CuS具有较高的HER活性,其在0.25ML至2ML的氢覆盖度范围内,绝对ΔG_H小于0.30 eV。此外,FeS、CoS和NiS也表现出中等的HER活性。我们提出了一种可行的合成路线,通过选择性去除KTM2S2中的K层来实现,因为该材料属于I4/mmm空间群,具有较低的剥离能E_exf。为了揭示其潜在机制,我们结合密度泛函理论和机器学习方法,提出了一种新的描述符φ,该描述符包括S p带中心ɛ_

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • 含硅/硼内层的形成及其对基于钴-铬合金的预氧化处理后形成的铬酸盐层生长和附着性能的影响

    CoCr基合金因其成本效益、优异的耐磨性和抗腐蚀性,广泛应用于牙科种植体,并作为陶瓷熔附金属(PFM)修复体的金属框架。然而,在口腔环境中长期使用后,金属与陶瓷之间的界面失效问题仍然存在。因此,建立一个可靠的金属-陶瓷界面是至关重要的。本研究探讨了硼的添加对Co-Cr-W-Cu-Si合金在928°C下空气预氧化层及其机械性能的影响,氧化时间为10分钟。表面分析显示,硅和硼能够稳定CoCr基合金表面形成的Cr₂O₃氧化层。随着硼含量的增加,氧化层变薄,其形态从纯Cr₂O₃转变为外层为CoCr₂O₄尖晶石和内层为Cr₂O₃的复合结构。同时,在氧化层与合金界面处检测到了非晶态的SiO₂和B₂O₃。氧

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • 碳纳米纤维的氧化程度是否会影响其增强聚酰亚胺(PI)树脂的摩擦性能和耐腐蚀性?

    在当今材料科学领域,纳米材料因其独特的物理和化学性质而受到广泛关注。碳纳米纤维(CNFs)作为一种一维纳米材料,因其高强、高模量、良好的抗摩擦和抗腐蚀性能,以及优异的热稳定性,被认为是理想的增强材料。然而,如何有效提升CNFs在复合材料中的性能,尤其是在摩擦性能和抗腐蚀能力方面,仍然是一个值得深入研究的问题。传统的做法通常是通过氧化处理来改性CNFs的表面,使其具备更多的活性基团,从而增强其与基体材料的相容性。然而,这种氧化处理是否对CNFs的增强效果产生显著影响,以及不同氧化程度的CNFs在改善聚酰亚胺(PI)涂层性能方面的作用机制,尚缺乏系统性的探讨。 CNF-3/PI的顺序,进一步证实了

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • 沉积在Cu/TiO₂纳米结构上的有效Ir共催化剂,可提升在紫外光和可见光下的氢气释放效率

    这项研究主要探讨了沉积电位对无粘结剂四氧化二铋(β-Bi₂O₃)薄膜的结构、形貌、光学和电化学性能的影响。研究对象是沉积在氟掺杂氧化锡(FTO)玻璃基底上的薄膜,通过系统分析不同沉积电位下的性能变化,揭示了沉积电位在调控这些薄膜特性中的关键作用。实验结果显示,所有沉积电位下的薄膜都保持了稳定的β-Bi₂O₃相结构,但沉积电位的变化对结晶度、光学带隙、表面形貌以及超级电容器性能产生了显著影响。特别是在沉积电位为-1.1 V和-1.3 V的薄膜中,结晶度分别达到了61%和56%,远高于-1.2 V下51%的结晶度。这表明,通过调整沉积电位可以有效提高薄膜的结晶质量,从而增强其电化学性能。在形貌方面

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • 系统调节沉积电位以提升无粘合剂氧化铋(β-Bi₂O₃)薄膜电极的储能性能和电化学性能,用于超级电容器

    本研究系统探讨了沉积电位对无粘结剂四氧化二铋(β-Bi₂O₃)薄膜电化学性能的影响。这些薄膜是通过电沉积技术在氟掺杂二氧化锡(FTO)镀膜玻璃基底上制备的。研究发现,三种制备的薄膜在所有沉积电位(-1.1 V、-1.2 V 和 -1.3 V)下都保持了稳定的四氧化二铋相结构。然而,沉积电位的变化显著影响了薄膜的结晶度、光学带隙、表面形貌以及超级电容器性能。特别值得注意的是,在-1.1 V 和 -1.3 V 下沉积的薄膜分别表现出61% 和56% 的结晶度,而-1.2 V 下的薄膜结晶度为51%。表面形貌方面,随着沉积电位的升高,四氧化二铋纳米结构从近球形粒子逐渐转变为花椰菜状结构,这种变化伴随

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • 激光纹理处理与PDMS涂层的结合,用于定制表面能和疏水性

    本研究围绕如何在高铬硬化不锈钢材料表面生成稳定的疏水表面展开,旨在为生物医学设备和防锈工具等应用提供一种可行的解决方案。疏水表面在多个领域具有重要意义,尤其是在减少污染、提高设备安全性与操作效率方面。然而,现有的制造方法往往难以在实际应用中实现持久的疏水性能,因此需要一种更为稳定和可靠的策略。本文提出了一种结合激光微结构化与先进涂层的双步骤方法,通过精确的参数控制和合理的表面设计,实现了在不锈钢材料上形成具有优异疏水性能的表面。研究结果表明,这种方法不仅能够显著提升表面疏水性,还能够在较长时间内保持其稳定性,为工业应用提供了重要的参考价值。激光微结构化技术在现代材料科学中扮演着关键角色,其核心

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • 关于PVC微塑料对复合无机缓蚀剂性能及吸附行为影响机制的讨论

    聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种合成氟聚合物,因其独特的电活性特性在多个技术领域中得到了广泛应用。这种材料由偏氟乙烯单体组成,具有高化学稳定性、热稳定性和机械强度等优点,使其成为传感器、执行器以及能量收集装置等应用的理想选择。PVDF的一个显著特性是其能够表现出压电性、热电性和铁电性,这些特性使其在机电转换材料中占据重要地位。其中,β相是PVDF中最具有电活性的晶体结构形式,因其所有链段均呈顺式排列,从而产生最大的偶极矩,进而增强材料的压电响应。然而,β相的形成通常伴随着多孔结构的出现,这在某些应用中可能成为限制因素。例如,在需要高机械强度和良好电性能的传感或执行器应用中,多孔结构可能导致材料的

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • MoS2纳米片在金属基底上的界面力学行为依赖于其厚度:来自原位拉伸实验和分子动力学模拟的见解

    Jin Ke|Jin Zhang湖北理工学院土木工程与建筑学院,中国黄石435003摘要二硫化钼(MoS2)与金属之间的独特相互作用特性使得MoS2纳米片成为提高金属机械性能的优良涂层或增强相材料。然而,MoS2/金属界面在机械载荷下的变形行为尚未得到充分研究。本文通过原位拉伸试验、分子动力学(MD)模拟和理论分析,研究了转移到铜(Cu)表面的多层MoS2的界面力学行为。实验结果表明,当底层Cu基底受到拉伸时,不同厚度的MoS2纳米片表现出不同的变形行为:薄层和中层MoS2纳米片出现小振幅的皱褶现象,而厚层MoS2纳米片则没有皱褶或屈曲现象。根据MD模拟和剪切滞后模型,不同厚度MoS2纳米片的

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • Pb和Rh掺杂的GaNNT对锂离子电池热失控气体的吸附及气体敏感性研究:基于密度泛函理论(DFT)的分析

    随着电动汽车和可再生能源技术的迅速发展,锂离子电池作为核心储能装置,其安全性和可靠性变得尤为重要。然而,锂离子电池在极端条件下,例如过充、机械损伤或热冲击,可能会引发热失控现象。这一过程会导致电池内部温度迅速上升,电解液分解,并释放出多种气体,如甲烷(CH₄)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)和氢气(H₂)。这些气体不仅会加剧电池故障的风险,还可能引发爆炸或火灾等严重安全事故。因此,对这些气体进行快速、准确的检测,对于实现电池安全监控至关重要。目前,常用的气体检测技术包括红外光谱和质谱分析等,这些方法虽然能够对气体进行定性和定量分析,但通常需要昂贵的设备,并且难以实现实时监测。因此,开发一

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • 复合Ni-石墨耐磨涂层的形成动力学

    在涡轮机械领域,如航空发动机和发电涡轮机中,叶片末端通常会预留一定的间隙,以防止因热膨胀、振动、离心力和气动效应等因素导致的非预期摩擦事件。然而,为了确保设备的正常运行,这些间隙需要被有效地密封,否则会导致效率下降、燃料消耗增加以及因上游气体泄漏和过热引发的提前失效。特别是在高压级的燃气涡轮中,典型的径向间隙约为400微米,这在设备整体尺寸中显得相对较小。而在风扇区域,巡航飞行时的径向间隙则约为2毫米。为了在设备运行过程中适应间隙的变化,同时保持密封效果,通常采用厚实的热喷涂可磨涂层。这类“有意可磨表面”被设计成在与配对部件接触时容易磨损,从而避免对主部件造成损伤。除了提供可控的材料去除率,涡

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-10-10

  • rGO包覆的La₂Mo₃O₁₂材料的协同电化学性能在高效非对称超级电容器中的应用

    在当今科技迅速发展的背景下,随着物联网(IoT)技术的广泛应用,智能电子设备的数量不断增加,这使得对可持续、可再生且分布式能源的需求也日益增长。传统的电池虽然仍然被广泛使用,但其有限的使用寿命、定期维护的需求以及对环境的污染等问题,促使研究人员探索更加环保和高效的能量获取方式。在此背景下,纳米发电机(nanogenerator)因其独特的能量转换机制和高功率密度特性,逐渐成为一种有前景的替代方案。特别是基于压电效应的纳米发电机(PNG),因其能够将环境中的机械能转化为电能,受到了广泛关注。压电材料和压电能量收集器因其结构简单、材料柔韧以及具备高功率密度的特性,被视作一种可持续的电源,适用于大型

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • 利用镍基层状硅酸盐功能化沸石膜反应器通过催化甲烷分解生产氢气

    氢气作为一种清洁、绿色的能源,其在应对气候变化方面展现出巨大的潜力。随着全球范围内国家间战争引发的地缘政治失衡,能源供应的稳定性受到了挑战,促使各国寻求更加独立和可持续的能源解决方案。氢气因其零碳排放的特性,被视为未来能源转型的重要组成部分。目前,工业上主要通过甲烷蒸汽重整(SRM)反应生产氢气,但这一过程是高度吸热的,并会产生二氧化碳等副产物。因此,开发更加环保和高效的氢气生产方式成为当务之急。氢气的生产可以通过水电解和甲烷分解两种方式实现,其中甲烷分解反应在实现净零碳排放方面具有显著优势。甲烷分解反应可以将甲烷转化为氢气和固态碳,同时避免产生二氧化碳。因此,催化甲烷分解(CDM)反应在利用

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • pNaSS与pVBP在钛表面的比较研究:蛋白质吸附、细胞黏附及细菌定植

    在现代生物医学领域,材料表面的科学研究对于提升植入物的生物相容性和临床效果至关重要。钛基材料因其优异的机械性能、耐腐蚀性和良好的生物相容性,被广泛应用于骨科和牙科等植入手术中。自1980年代Brånemark提出骨整合(osseointegration)的概念以来,钛表面的改性技术得到了长足发展。这种表面改性不仅能够增强钛与周围组织的结合能力,还能通过调控表面的物理化学性质,改善细胞与细菌的响应行为。本研究聚焦于如何通过接枝聚合物来优化钛表面的生物性能,特别是探讨预吸附蛋白在细胞与细菌行为调控中的作用。在人体内,植入物的整合是一个复杂的过程,涉及多种生物分子,如细胞外基质(extracellu

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-10

  • 通过使用羟基磷灰石/聚乳酸密封的钙锌磷酸盐层来提高可降解锌植入物的生物相容性和抗腐蚀性能

    Akbar Esmaeilnejad|Benyamin Yarmand伊朗卡拉杰材料与能源研究中心(MERC)纳米技术及先进材料系摘要为了提高可降解锌基植入物的医学应用前景,需要改善其表面特性。因此,研究了钙锌磷酸盐层和羟基磷灰石/聚乳酸密封剂对锌植入物生物相容性和耐腐蚀性的影响。扫描电子显微镜和X射线衍射实验的结果显示,在磷酸化过程中,锌基底上形成了具有scholzite晶体结构的多孔花瓣状簇,并且这些簇被羟基磷灰石/聚乳酸复合材料很好地密封住了。通过电位动态极化实验评估腐蚀行为发现,与应用磷酸盐层和羟基磷灰石/聚乳酸密封剂后,锌的腐蚀速率分别降低了约12倍和26倍。电化学阻抗谱分析证实,这

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-10-10

  • 关于Cu-GNPs复合涂层冷喷涂沉积过程的原子级研究

    冷喷涂技术作为一种固态沉积方法,近年来因其在制备金属基复合材料(MMCs)方面的潜力而受到广泛关注。这项技术能够以较低的热输入将纳米复合粉末沉积到基材表面,从而保持材料的原始性能并实现高性能复合材料的制备。在这一背景下,本文通过分子动力学(MD)模拟,系统研究了铜-石墨烯纳米片(GNPs)复合粉末在铝基材上的沉积过程,重点分析了石墨烯的分布形式、金属粒子的形态以及沉积速度对原子尺度结合机制的影响。这些研究结果不仅揭示了冷喷涂沉积过程中材料行为的微观机理,也为未来优化材料设计和工艺参数提供了理论支持。冷喷涂技术的核心在于通过将金属粉末加速至超音速速度,使其撞击基材表面,从而在固态下实现粘附。这种

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-10-10

  • 热障涂层与雷达吸收复合涂层:通过拓扑优化的微架构设计实现双尺度热电磁调控

    近年来,随着高超音速飞行器速度的不断提升,以及X波段和Ka波段火控雷达技术的持续进步,对飞行器表面材料提出了更加严苛的要求。一方面,飞行器在高速飞行过程中会经历极端的高温环境,这要求材料具备优异的热防护性能;另一方面,现代雷达系统具备更强的探测能力,飞行器需要具备多频段的雷达隐身能力,以避免被敌方雷达系统发现和跟踪。因此,如何在飞行器表面实现高效热防护与多频段雷达隐身的协同设计,成为当前航空材料研究的重要课题。目前,已有研究尝试将热障涂层(TBC)与雷达吸波材料结合,但大多数方案在实现多频段雷达隐身的同时,往往忽略了热障涂层的关键性能指标,如高温稳定性、低热导率和热膨胀系数的匹配性。例如,一些

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-10-10

  • 反应溅射制备的(TiVCrZrNbMo)N高熵氮化物涂层的微观结构、力学性能及耐腐蚀性能

    在工业加工领域,工具材料的性能直接决定了生产效率和加工质量。特别是在切割等高温高应力环境下,工具材料容易发生磨损和氧化,这会显著缩短其使用寿命。因此,开发具有优异抗磨损、抗氧化、抗腐蚀和耐高温特性的涂层材料成为研究的重点。高熵合金(High-Entropy Alloys, HEA)因其独特的组成和结构特性,近年来在这一领域展现出广阔的应用前景。高熵合金通常由五种或更多金属元素以等摩尔比组成,具有高硬度、高强度和良好的耐腐蚀性能。这些特性使其在作为保护涂层材料方面具有潜力,尤其是在与氮结合形成高熵氮化物(High-Entropy Nitrides, HEN)后,其性能进一步增强。本研究通过直流磁

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-10-10


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