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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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MnOx/活性炭异相催化在增强四环素盐酸盐臭氧化作用中的应用:氧空位和路易斯酸性位点的作用
本研究围绕四环素盐酸盐(TCH)在水环境中引起的污染问题展开,重点探讨了如何通过催化剂材料的优化来提高其降解效率。TCH作为一种广泛使用的广谱抗菌药物,常用于医疗和兽医领域以治疗细菌和真菌感染。然而,由于其在生物体内难以完全代谢,最终会通过各种途径进入自然环境,从而对水生态系统和人类饮用水安全构成威胁。TCH的存在不仅可能导致抗生素耐药基因的扩散,还可能促进多重耐药细菌的出现,进而削弱人类应对某些传染病的能力。因此,寻找一种高效、可持续的去除TCH的方法显得尤为迫切。传统的污水处理技术,如物理吸附、膜过滤和生物降解,往往无法彻底清除TCH,这表明需要开发更高效和环保的解决方案。高级氧化工艺(A
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-10-10
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通过孪晶介导的扩散和热解碳沉积实现TiO₂@石墨烯核壳纳米结构的界面控制合成
本研究聚焦于钛氧化物与石墨烯复合结构的合成及其生长机制,特别是通过无催化剂热氧化法在丙酮蒸汽环境中制备的TiO₂@graphene核壳纳米线。这一工作不仅揭示了TiO₂纳米线在生长过程中所表现出的各向异性特征,还深入探讨了其内部结构与表面形貌之间的相互作用,为理解氧化物与碳基材料之间的异质结构形成机制提供了新的视角。研究结果表明,这种核壳结构的形成依赖于一系列复杂的物理过程,包括晶界引导的原子扩散、表面能驱动的碳沉积等,从而实现了对纳米线形貌的精准调控。钛氧化物与石墨烯复合结构的研究在材料科学领域具有重要意义。这类异质结构因其独特的物理和化学特性,被广泛应用于光电、热电以及能量转换等前沿技术中
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-10-10
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为集成平面波导应用量身定制的Er/Yb/Fe/Co/Ni共掺杂ZnO薄膜的光子特性
在近年来的研究中,锌氧化物(ZnO)薄膜因其独特的机械性能、光学特性以及电荷传输能力受到了广泛关注。作为一种具有宽禁带(在常温下约为3.37 eV)且高激子结合能(约60 meV)的半导体材料,ZnO被广泛应用于光电设备领域。此外,ZnO在可见光范围内具有良好的透明性,其出色的热化学稳定性、压电性以及生物相容性进一步拓展了其应用范围。ZnO薄膜被广泛用于传感器、透明导电电极、发光二极管(LEDs)、太阳能电池以及气体传感器等领域,因其具备一系列特殊性质。为了进一步提升其在技术开发中的应用价值,研究人员不断探索通过掺杂、纳米结构设计以及表面改性等手段增强ZnO薄膜性能的方法。掺杂ZnO薄膜是改善
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-10-10
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应变对羧酸在氧化铈表面吸附的影响
### 解读:氧化铈纳米颗粒在有机酸存在下的形态与表面特性氧化铈(CeO₂)是一种多功能材料,广泛应用于催化和生物技术领域。它的独特性质来源于其对氧的高储存能力以及在氧化还原过程中Ce⁴⁺与Ce³⁺之间的低能势垒。这些特性使其在多种化学反应中表现出色,例如三元催化、水分解、二氧化碳还原等。然而,氧化铈纳米颗粒的性能与其形态和表面特征密切相关,而这些特征又受到温度、氧分压以及吸附物等环境因素的复杂影响。因此,如何控制氧化铈纳米颗粒的形态和表面特性,成为提升其催化活性的关键。本研究通过第一性原理计算和热力学方法,系统地探讨了羧酸(如甲酸、碳酸、乙酸、甘醇酸、甘油酸和草酸)在氧化态和氧缺陷态的CeO
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-10-10
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铌和钒对钛基植入物上等离子电解氧化涂层生长过程影响的机理分析
钛合金因其优异的机械性能、良好的生物相容性和出色的耐腐蚀性,已成为骨科和牙科植入物的首选材料。然而,这些材料在实际应用中仍然面临一些挑战,特别是其表面涂层的形成机制对提高耐腐蚀性能至关重要。其中,等离子体电解氧化(PEO)涂层技术因其能够形成具有高生物活性的多孔氧化层而受到广泛关注。本研究重点探讨了铌(Nb)和钒(V)元素在Ti-6Al-7Nb(7Nb)和Ti-6Al-4V(4V)两种合金上PEO涂层形成过程中的作用机制。在PEO过程中,基材的组成对涂层的生长行为具有重要影响。研究表明,4V合金的介电击穿电压显著低于7Nb合金。这一现象可以归因于4V合金表面存在结构缺陷的钝化膜,这些缺陷容易在
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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通过掺入微量溶质Ag⁺和Y原子,制备出具有优异抗腐蚀性能的、摩擦/磨损率低的ZrN薄膜
在现代材料科学中,过渡金属氮化物(Transition Metal Nitride, TMN)因其卓越的硬度、化学稳定性和耐磨性,广泛应用于极端环境下的防护材料。例如,在海洋设备如船舶部件、海水泵和阀门,以及航空航天领域如发动机组件中,TMN薄膜被用作关键的表面处理层。然而,尽管TMN材料在性能上具有显著优势,其固有的脆性和典型的亲水性却严重限制了其在更广泛工程场景中的应用。为了解决这些问题,研究者们尝试了多种策略,包括纳米层交替沉积、引入中间过渡层以及金属元素掺杂等方法。其中,金属元素的掺杂因其能够有效平衡硬度与韧性、优化摩擦学性能并提升抗腐蚀能力而备受关注。本文研究的重点是通过协同掺杂稀土
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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低成本AISI 441固体氧化物燃料电池(SOFC)互连件的性能突破:通过控制初始的Cr/Mn选择性氧化过程,使其在长期使用中的抗氧化性能优于专用合金
固态氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells, SOFCs)是当前能源领域的重要技术之一,其核心组件之一是连接材料(interconnects)。连接材料的作用是将多个单电池串联起来,以实现所需的电压输出。在实际应用中,这些连接材料需要具备良好的热稳定性和电导率,同时能够有效防止气体渗透,以确保电池的正常运行。因此,研究连接材料的氧化行为对于提高SOFC的长期运行稳定性至关重要。在众多连接材料中,铁素体不锈钢(Ferritic Stainless Steels, FSS)因其优异的热导率、电导率以及良好的气体不渗透性而受到青睐。此外,铁素体不锈钢的热膨胀系数与SOFC的其他
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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一种具有分层微/纳米结构的涂层,该涂层在钛植入物上负载了ZIF-8@RIS纳米颗粒,能够在温和温度下实现近红外响应的抗菌效果
钛基生物医用植入物在临床应用中常常面临诸如无菌松动和细菌感染等并发症,这些问题会显著降低植入手术的成功率。为了应对这些挑战,研究人员开发了一种复合涂层,该涂层由ZIF-8组成,ZIF-8是通过锌离子(Zn²⁺)与2-甲基咪唑的配位反应形成的,并且负载了羟乙二膦酸钠(RIS)。这种涂层通过一种两步碱性水热法应用于纯钛表面,同时赋予其抗菌性能和促进成骨分化的能力。实验结果显示,HT/ZIF-8@RIS涂层表现出优异的光热抗菌性能,能够在约50℃的温和温度下有效抑制细菌生物膜的形成。体外和体内实验进一步表明,该涂层具有良好的生物相容性,并且可以显著促进成骨细胞的增殖和分化,显示出在促进骨整合方面的潜
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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在高速干车削AISI 316L钢的过程中,对TiAlSiN和TiSiN/TiSiVN涂层的性能进行了评估,并考虑了基于钒的摩擦氧化物的作用
在现代制造业中,随着对环境保护和资源节约意识的提高,干式切削(dry machining)技术正逐渐成为一种重要的加工方式。干式切削无需使用冷却液,不仅减少了环境污染,还降低了加工成本。然而,由于材料特性和加工条件的复杂性,干式切削面临诸多挑战,尤其是在加工高硬度、高耐磨性的材料时。例如,AISI 316L不锈钢因其优异的强度、生物相容性和耐腐蚀性,在医疗、化工和海洋工业中得到了广泛应用。然而,这种材料在干式切削过程中表现出较差的热传导性能、显著的应变硬化能力和较强的粘附磨损倾向,使得加工过程中的切削力增大、工具磨损加剧、切屑形态不良以及表面质量下降等问题变得尤为突出。为了克服这些挑战,研究人
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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一步法制备基于磷杂烯的混合涂层,用于阻燃、抗菌及疏水处理的粘胶织物
在现代制造业中,材料加工技术正面临着越来越多的挑战,特别是在高精度、高效能和环保要求日益提高的背景下。AISI 316L不锈钢因其优异的机械性能、生物相容性和耐腐蚀性,广泛应用于生物医学、石油化学和海洋工程等领域。然而,这类材料在干式切削过程中表现出独特的物理特性,如低热导率、高应变硬化能力和较强的粘附性,这些特性使得传统的切削工艺难以满足高效加工的需求。为了解决这些问题,研究者们不断探索新型的切削工具材料和表面处理技术,以提高工具的使用寿命和加工效率。干式切削作为一种重要的绿色制造技术,能够显著减少切削液的使用,从而降低环境污染和成本。然而,干式切削条件下,切削区域的高温和高摩擦会导致工具的
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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B4C/h-BN添加对激光制备的Ni60AA复合涂层摩擦学和腐蚀行为的协同效应
本研究探讨了在干式切削条件下,未涂层、TiAlSiN涂层和TiSiN/TiSiVN多层涂层的Al₂O₃/SiC陶瓷刀具在AISI 316L奥氏体不锈钢上进行三次连续切削时的摩擦-机械性能。通过分析切削力、表面粗糙度、切削温度和刀具磨损(前刀面和后刀面),研究重点在于氧化物形成和自润滑机制的影响。结果显示,TiSiN/TiSiVN多层涂层刀具表现出最佳性能,其切削力在三次切削过程中仅增加了约15%,相较于TiAlSiN涂层刀具的前刀面磨损抵抗力提高了约9%,并且在350米/分钟的切削速度下,其磨损进展比未涂层刀具低约17%。表面粗糙度和切削温度的变化趋势进一步验证了涂层的优越性,这归因于V₂O₅
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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35岁以上竞技体育——手部和手指的攀岩损伤
在当今社会,随着人们健康意识的提高,越来越多的中老年人参与到体育活动中,其中攀岩作为一种能够持续进行到高龄的运动,逐渐受到青睐。研究表明,攀岩不仅有助于保持身体机能,还能促进心理健康,增强协调性和灵活性。然而,尽管攀岩具有诸多益处,但运动员在运动过程中仍然面临着各种损伤的风险,尤其是在手指部位。这些损伤包括急性损伤和慢性损伤,其中手指环状韧带断裂、小指关节囊炎以及屈肌腱鞘炎尤为常见。此外,长期在高难度攀岩路线中活动还会导致手指区域出现一些生理性的适应性变化,同时也伴随着退行性改变的发生。通过正确的诊断和治疗,大多数攀岩者仍能在较高水平上保持其运动能力。攀岩作为一种极具挑战性的运动,对身体的多个
来源:Sports Orthopaedics and Traumatology
时间:2025-10-10
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在HPDC AlSi12Cu1(Fe)合金表面原位形成Sr₂SiO₄复合PEO涂层,以提高耐磨性和能源效率
在现代工业制造中,铝合金因其轻质、高强度以及良好的加工性能而被广泛应用。特别是在需要重量减轻和材料回收优势的领域,如汽车、航空航天和电子设备制造中,铝合金成为关键材料之一。然而,由于铸造过程中固有的缺陷,如表面粗糙度高、微观结构不均匀以及元素偏析,这些合金在使用过程中容易出现腐蚀和磨损问题。因此,改善铝合金表面性能成为提升其使用寿命和应用价值的重要研究方向。近年来,表面处理技术,如硬质阳极氧化(Hard Anodizing, HA)和等离子体电解氧化(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)被广泛用于提高铝合金的耐腐蚀性和耐磨性。本文研究了这些技术在HPDC(高压
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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通过感应淬火结合超声表面滚压工艺对4140钢进行协同强化:构建多尺度梯度微观结构并提升耐磨性能
本研究聚焦于高压力插板阀在磨蚀性工况下的严重磨损与泄漏问题,提出了一种结合感应淬火(IH)与超声表面滚压加工(USRP)的复合强化工艺,以期实现对4140钢材料的深度硬化和优异表面性能。传统工艺如渗碳处理存在非选择性硬化、工艺流程复杂、污染严重以及难以适应自动化生产等缺陷,而单一表面处理技术往往在深度硬化与表面完整性之间难以达到最佳平衡。因此,本研究通过引入IH与USRP的协同作用,构建出一种跨尺度的梯度结构,显著提升了材料的耐磨性能,为石油和重型机械领域的工业应用提供了新的解决方案。在高压力插板阀的运行过程中,其密封面经常处于极端的多场耦合环境中,包括高压和砂砾携带的流体带来的侵蚀与磨损。这
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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通过脉冲电子回旋波共振等离子体在低温基底上研究锐钛矿TiO₂的生长机制
TiO₂因其优异性能被广泛应用于光催化、涂层和材料科学领域。然而,传统的化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)技术通常需要较高的基板温度,这限制了其在热敏性材料如聚碳酸酯上的应用。为了解决这一问题,研究者们探索了等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,特别是通过脉冲等离子体方式在低温条件下合成具有光催化活性的TiO₂薄膜。本文旨在系统分析脉冲等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术在低温合成TiO₂薄膜中的优势及其背后的物理化学机制。在实验中,采用Ar/O₂/钛四异丙氧化物(TTiP)气体混合物,在低于100°C的条件下通过脉冲等离子体增强化学气相沉积技术制备TiO₂薄膜。为了比
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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一种多功能低压等离子体处理装置的特性研究,适用于钢表面处理
低压等离子体处理技术近年来在工业和科学研究中得到了广泛应用,其优势在于能够在相对较低的温度下实现高化学活性,同时具备非破坏性、环保性和良好的可控性。然而,这种技术的实施通常需要真空设备,这在一定程度上增加了其成本。本研究重点介绍了一种适用于批量低碳钢样品的简单且多功能的低压等离子体处理装置,并探讨了其在表面改性方面的潜力。通过使用光学发射光谱(OES)和退行场能量分析仪(RFEA)等工具,研究团队对等离子体参数和样品表面相互作用进行了深入分析,同时利用接触角测量(CA)和X射线光电子能谱(XPS)评估了等离子体处理对钢表面性能的影响。该等离子体处理装置设计为圆柱形,便于优化等离子体的分布和约束
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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超声波冲击处理对激光定向沉积(Laser-DED)制造的CrCoNi合金残余应力及微观结构演变的影响:机制及其对腐蚀性能的影响
本研究探讨了超声冲击处理(UIT)对激光定向能量沉积(L-DED)制备的CrCoNi中熵合金涂层的残余应力分布和微观结构演变的影响。通过结合有限元模拟与实验分析,研究发现UIT能够有效地将不利的表面拉应力(约400兆帕)转化为压应力(约300兆帕),从而降低由于L-DED过程中快速凝固导致的残余应力积累所引起的裂纹萌生倾向。此外,UIT显著提升了涂层的表面硬度,使其从230 HV提升至420 HV,影响深度约为600微米,这主要归因于UIT引起的位错密度增加和晶界强化效应。微观结构表征显示,UIT在沉积层中诱导了严重的塑性变形,使低角度晶界的比例从30.8%增加到77.8%,同时抑制了再结晶的
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-10
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印度公共卫生设施的质量与分娩场所:基于不同财富群体的分解分析
本研究聚焦于印度公共卫生设施质量对产妇分娩地点选择的影响,旨在探讨如何通过改善健康设施的服务质量来提升机构分娩率,从而减少孕产妇死亡和改善母婴健康状况。印度作为一个拥有庞大人口和复杂社会结构的国家,孕产妇死亡率虽然在过去的二十年中显著下降,但仍存在显著的地区差异,特别是在低收入地区,产妇的分娩选择往往受到多种因素的影响。通过全国性的调查数据,本研究分析了不同类型的健康设施质量指标对分娩地点选择的关联性,并利用Fairlie分解方法探讨了财富群体间差异的成因。研究结果表明,靠近高质量公共健康设施的产妇更倾向于在机构分娩,而非选择私人设施或家庭分娩。同时,低收入家庭的产妇往往面临更低质量的公共健康
来源:SSM - Health Systems
时间:2025-10-10
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在政策制定中平衡各方利益:塞拉利昂非传染性疾病问题的政治经济学分析
在全球范围内,非传染性疾病(NCDs)正逐渐成为公共卫生的主要挑战之一。然而,在低收入和中等收入国家(LMICs)中,尤其是脆弱国家,NCDs的防控政策面临诸多困难。这些国家由于政治不稳定、资源匮乏以及分散的卫生体系,往往难以有效实施全球推荐的NCDs防控措施。本文通过一个定性案例研究,深入探讨了西非国家塞拉利昂在NCDs政策采纳过程中的影响因素,揭示了全球健康规范、商业决定因素和本地能力之间的复杂互动。塞拉利昂近年来将NCDs作为重点议题,致力于应对这些疾病带来的健康负担。尽管如此,该国在NCDs政策的采纳与执行方面仍然存在显著障碍。研究通过分析20份关键利益相关者访谈和39份政策文件及媒体
来源:SSM - Health Systems
时间:2025-10-10