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  • 热响应、自修复、自粘且可降解的基于MXene的离子水凝胶,用于多功能传感器

    这一研究介绍了一种新型多功能水凝胶材料,它结合了热响应性、可拉伸性、粘附性、自修复性和可降解性,被认为是下一代可穿戴设备和多功能材料的重要候选者。该水凝胶由聚乙烯醇(PVA)、硼砂、MXene纳米片和一种离子液体单体——四丁基膦基苯磺酸盐(PSS)组成,被命名为PBILM水凝胶。这种材料在多个方面展现出卓越的性能,包括其在不同温度下的响应性、出色的机械性能、快速的自修复能力以及良好的环境适应性,为智能可穿戴电子设备和可持续材料的应用提供了新的思路。研究团队指出,传统的柔性传感器材料,如基于柔性金属导体或导电聚合物的复合材料,虽然在某些方面取得了一定进展,但仍存在诸如皮肤适应性差、灵敏度低、拉伸

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-10-10

  • ZrW₂O₈超级电容器的电化学性能提升:通过在Na₂SO₄电解质中添加K₃Fe(CN)₆氧化还原添加剂,实现从电双电层电容(EDLC)向电池型行为的转变

    这项研究探讨了通过水热法合成的ZrW₂O₈(简称ZT)超级电容器电极材料在加入氧化还原添加剂(0.5 M K₃Fe(CN)₆在1 M Na₂SO₄溶液中)后的电化学性能变化。实验结果表明,在使用Na₂SO₄/K₃Fe(CN)₆电解液的情况下,ZT电极的比电容显著提升,相较于单独使用Na₂SO₄电解液时表现更优。这种性能的增强可以归因于氧化还原添加剂所带来的协同效应,包括提高离子导电性和形成可逆的[Fe(CN)₆]³⁻/[Fe(CN)₆]⁴⁻氧化还原对。通过循环伏安法(CV)和恒流充放电(GCD)测试,研究确认了在引入氧化还原添加剂后,电荷存储机制从典型的电双层电容(EDLC)向电池型行为转变。

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-10-10

  • 研究一种具有经济价值物质——CU-BTC-HMTA的高二氧化碳吸附能力

    本研究聚焦于一种新型的铜合金不锈钢材料,旨在开发兼具抗菌性能和细胞相容性的双功能生物材料,以应对与植入物相关的感染问题。AISI 316L不锈钢作为一种广泛使用的生物材料,因其在生物环境中的卓越耐腐蚀性而受到高度重视。然而,传统不锈钢材料在抑制细菌附着、生长和繁殖方面存在一定的局限性,这使得减少细菌诱导的污染和疾病成为医学领域的重要课题。因此,通过引入铜元素,增强材料的抗菌能力,同时保持其良好的生物相容性,成为研究的重点方向。在本研究中,研究人员采用激光粉末床熔融(L-PBF)技术制备了铜合金化的AISI 316L不锈钢。L-PBF作为一种先进的增材制造技术,不仅能够生产出复杂结构的零件,还能

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-10-10

  • 通过累积滚压工艺制备的基于铝的层压复合材料:界面形态对力学性能的影响

    Heman Abdulqadr Smail | Nigar Abdulkareem Omar | Hijran Sanaan Jabbar伊拉克库尔德斯坦地区埃尔比勒市萨拉赫丁大学科学学院化学系摘要二氧化钛纳米颗粒(TiO2 NPs)由于其迷人的性质和广泛的应用,是目前最令人兴奋且最常用的纳米材料之一。绿色纳米颗粒合成方法常被用来确保环境友好性,并筛选出有潜力的应用候选材料。在本研究中,利用TiO2 NPs作为吸附剂,从水溶液中去除Pb(II),因为它们具有较高的吸附能力。使用无花果叶提取物来合成这些纳米颗粒,并对其进行了表征。结果显示,这些纳米颗粒纯度高、分散均匀,属于锐钛矿相。在pH 7、

    来源:Materials Advances

    时间:2025-10-10

  • 黑胡椒辅助的溶胶-凝胶自燃法合成掺钇钴铁氧体,并对其光催化降解染料效率的提升进行了表征

    近年来,随着社会的发展和生活方式的变化,全球范围内的肥胖问题日益严重。肥胖与多种慢性疾病之间的关联性也逐渐被科学界所重视,尤其是在糖尿病的早期诊断方面。研究表明,肥胖人群相较于体重正常者,罹患糖尿病的风险显著增加。因此,早期发现糖尿病对于疾病的管理与预防具有重要意义。在临床实践中,糖尿病患者呼出的气体中往往含有较高浓度的酮类物质,特别是丙酮。数据显示,糖尿病患者的呼出气体中丙酮浓度通常在1.8至3.7 ppm之间,而健康人群的丙酮浓度则普遍低于0.9 ppm。这表明,通过检测低浓度丙酮,可以作为一种有效的手段,用于糖尿病的早期筛查与诊断,从而实现更及时的干预和治疗。在医疗诊断技术不断进步的背景

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-10-10

  • 通过纳米层状L12析出相在无钴NiFeCrAlTi中熵合金中实现强度和延展性的协同提升

    高/中熵合金(H/MEAs)因其独特的微观结构和广泛的性能可调性,已成为材料科学领域的重要研究方向。这类合金在宽泛的成分范围内表现出优异的综合性能,使得其在高温、高强度和耐腐蚀等极端环境下具有显著优势。其中,L1₂析出相的出现,被认为是提升H/MEAs力学性能的关键因素之一。L1₂析出相因其良好的高温稳定性,在合金中起到强化作用,从而显著提高其强度和延展性。然而,由于钴元素在L1₂析出相中起着重要作用,其高昂的价格限制了H/MEAs在实际应用中的成本效益。因此,开发不含钴的H/MEAs成为当前研究的一个重要方向。在本研究中,我们提出了一种新型的无钴Ni₄₆Fe₃₃Cr₁₃Al₅Ti₃中熵合金,

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-10

  • 单晶铜加工线材中的应变诱导再结晶行为:微量钇对室温下机械性能演变的影响

    高/中熵合金(H/MEAs)因其可调的微观结构和广泛的性能组合,已成为材料科学领域的重要研究方向。这类合金通常包含多种金属元素,使其在高温环境下具有优异的稳定性和机械性能。其中,L1₂析出相因其在增强强度方面的显著作用而备受关注。然而,由于钴元素的高成本,如何在不牺牲性能的前提下降低合金成本成为研究的难点。本文提出了一种新的无钴Ni₄₆Fe₃₃Cr₁₃Al₅Ti₃中熵合金,通过冷轧后在600°C进行直接时效处理(A600),成功获得了具有独特共格纳米层状Ni₃(Al,Ti)-L1₂析出相的合金。该合金展现出高达1518 MPa的屈服强度和14.1%的均匀延伸率,实现了强度与延展性的协同提升,同

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-10

  • 通过摩擦搅拌沉积(Additive Friction Stir Deposition)工艺,研究旋转速度和行进速度对Al-Mg合金微观结构及性能的协同影响

    闫楠胡 | 雷世 | 肖一辰 | 阿希什·库马尔 | 张先坤 | 吴传松 | 高松 | 刘晓超摘要添加摩擦搅拌沉积(AFSD)作为一种新型的固态增材制造(AM)工艺,在使用轻质铝合金制造高完整性部件方面展现出巨大潜力。在本研究中,系统地探讨了工具旋转速度和行进速度对通过AFSD制造的AA5083合金微观结构演变和机械性能的协同影响。通过实时监测轴向力和主轴扭矩,实现了对热机械条件的原位评估,并将其与热输入、应变积累以及最终的拉伸性能进行了定量关联。该研究方法揭示了耦合工艺参数如何调节AFSD制备铝合金中的位错活动、晶粒细化及强化行为的机制。旋转速度的提高导致热输入增加,从而促进了动态恢复和晶粒

    来源:Materials Advances

    时间:2025-10-10

  • 基于Rod-on-sheet结构的g-C/N/S纳米杂化材料,用于提升工业废水的光催化解毒效果

    Yanan Hu|Lei Shi|Yichen Xiao|Ashish Kumar|Xiankun Zhang|Chuansong Wu|Song Gao|Xiaochao Liu摘要作为一种新型的固态增材制造(AM)工艺,添加摩擦搅拌沉积(AFSD)在利用轻质铝合金制造高完整性部件方面展现出巨大潜力。在本研究中,系统地探讨了工具旋转速度和行进速度对通过AFSD制造的AA5083合金微观结构演变和机械性能的协同影响。通过实时监测轴向力和主轴扭矩,能够对热机械条件进行原位评估,并将这些参数与热输入、应变积累以及最终的拉伸性能进行定量关联。本研究揭示了耦合工艺参数如何调节AFSD制备铝合金中的位错

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-10-10

  • 通过Y/Gd诱导的非均匀微观结构实现高镁铝合金中的强度-延展性平衡

    闫楠|雷石|肖一辰|阿希什·库马尔|张显坤|吴传松|高松|刘晓超摘要作为一种新型的固态增材制造(AM)工艺,添加剂摩擦搅拌沉积(AFSD)在利用轻质铝合金制造高完整性部件方面展现出巨大潜力。在本研究中,系统地探讨了工具旋转速度和行进速度对通过AFSD制造的AA5083合金微观结构演变和机械性能的协同影响。通过实时监测轴向力和主轴扭矩,能够对热机械条件进行原位评估,并将其与热输入、应变积累以及最终的拉伸性能进行定量关联。这种方法揭示了耦合工艺参数如何调节AFSD制造铝合金中的位错活动、晶粒细化及强化行为。旋转速度的提高会导致热输入增加,从而促进动态恢复和晶粒粗化;相反,较高的行进速度会降低热输入

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-10

  • 利用自组装单层1-(3-氨基丙基)硅氧烷作为扩散屏障层提高铜互连的可靠性:一项计算研究

    闫楠|雷石|肖一辰|阿希什·库马尔|张显坤|吴传松|高松|刘晓超摘要作为一种新型的固态增材制造(AM)工艺,添加摩擦搅拌沉积(AFSD)在利用轻质铝合金制造高完整性部件方面展现出巨大潜力。在本研究中,系统地探讨了工具旋转速度和行进速度对通过AFSD制造的AA5083合金微观结构演变和机械性能的协同影响。通过实时监测轴向力和主轴扭矩,实现了对热机械条件的原位评估,并将其与热输入、应变积累以及最终的拉伸性能进行了定量关联。这种方法揭示了耦合工艺参数如何调节AFSD制造铝合金中的位错活动、晶粒细化和强化行为。旋转速度的增加导致热输入升高,从而促进了动态恢复和晶粒粗化;相反,较高的行进速度降低了热输入

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-10-10

  • 氢对纯铁再结晶织构演变的影响

    闫楠胡 | 雷世 | 肖一晨 | 阿希什·库马尔 | 张显坤 | 吴传松 | 高松 | 刘晓超摘要作为一种新型的固态增材制造(AM)工艺,添加摩擦搅拌沉积(AFSD)在利用轻质铝合金制造高完整性部件方面展现出巨大潜力。在本研究中,系统地探讨了工具旋转速度和行进速度对通过AFSD制造的AA5083合金微观结构演变和机械性能的协同影响。通过实时监测轴向力和主轴扭矩,能够原位评估热机械条件,并将其与热输入、应变积累以及相应的拉伸性能进行定量关联。这种研究方法揭示了耦合工艺参数如何调节AFSD制造铝合金中的位错活动、晶粒细化和强化行为。旋转速度的提高导致热输入增加,从而促进了动态恢复和晶粒粗化;而较高

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-10

  • 通过水热法制备的钙钛矿型复合材料(NiMnO₃/PANI)是一种高效的氢演化反应(HER)电催化剂

    水的裂解技术近年来在能源领域中引起了广泛关注,因为它被认为是实现可持续能源发展的重要手段之一。水裂解过程中,水分子被分解为氢气(H₂)和氧气(O₂),这不仅可以为燃料电池提供清洁能源,还能有效应对全球能源短缺和环境污染问题。为了提高水裂解的效率,科学家们不断探索新的材料和技术,其中,电催化材料的研究尤为关键。理想的电催化材料应当具备高催化活性、良好的化学和机械稳定性,以及低成本等特性。在众多研究中,NiMnO₃/PANI(镍锰氧化物/聚苯胺)纳米复合材料因其优异的性能而备受瞩目。NiMnO₃是一种具有钙钛矿结构的材料,其独特的晶体排列赋予了它出色的电子传输能力和结构稳定性。这种材料在电化学环境

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-10-10

  • 通过数字图像相关性和傅里叶变换分析对DED 316钢的应变进行可视化研究:氢处理和热处理的影响

    烧结是一种广泛使用的制造工艺,它通过将松散且强度较低的绿色坯体加热至一定温度,使其密度和强度显著提升,同时发生体积收缩。该过程在日常用品、工业零件乃至太阳能电池制造中都有重要应用。然而,传统烧结方法通常需要长时间在高温下进行,这不仅耗费大量能源,还可能引发晶粒生长,从而降低材料性能。近年来,高加热速率烧结方法被提出,以提高效率并改善材料特性。这些方法通过快速加热坯体,减少能源消耗,同时在不牺牲性能的前提下提高密度。然而,由于高热输入,控制烧结过程变得尤为重要,否则可能会导致热应力裂缝或不均匀烧结。本研究旨在通过深入分析高加热速率烧结过程中微观结构的演变,降低实验试错成本,并提升烧结参数优化的效

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-10-10

  • 烧结过程中的高加热速率效应:掺镧氧化铝的相场研究

    烧结是一种广泛应用于材料制造的工艺,其作用是将松散且强度较低的生坯(green body)转化为更致密、更坚固的结构。这一过程不仅影响材料的物理和化学特性,还显著消耗能源,因此控制烧结过程对于提高能效和材料性能至关重要。传统烧结方法通常需要长时间高温处理,以达到所需的密度,但这一过程可能导致晶粒长大,从而损害材料的机械性能。同时,长时间的加热过程也会造成大量的能源浪费,尤其是在当前全球面临气候变化的背景下,提升烧结的能效成为一项紧迫的任务。近年来,所谓的高加热速率烧结技术开始受到关注,这类技术通过快速升温,可能减少能源消耗。理论上,如果致密化所需的活化能高于晶粒生长,那么在“低温”区域快速升温

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-10-10

  • 通过微量锡诱导形成高数量密度分散相来提高Al-Si铸造合金的高温蠕变抗力

    王瑞|陈浩|王东涛|长海美美|史浩|张明贺|吴子斌|张小祖|王鹏飞|高东升|张波中国江苏省苏州市苏州大学高性能金属结构材料研究所,邮编215021摘要作为Al-Si铸造铝合金中重要的强化相,亚微米级分散体目前仍缺乏有效的细化方法来提高其数量密度。在本研究中,我们在Al-7%Si-0.5%Mn铸造合金中添加了微量Sn,并采用非等温热处理技术同时细化Si和Mn含量的分散体。该方法使它们的平均尺寸降低了28%,同时使分散体的总数量密度提高了2.4倍,从而在300°C/25 MPa条件下,合金的二次蠕变率比不含Sn的合金低74.1%。微量Sn通过结合更多空位为Si沉淀提供更多的成核位点,而高密度的Si

    来源:Materials Advances

    时间:2025-10-10

  • Li–Ni–Zn铁氧体纳米结构的胶体稳定性及表面电荷增强型光催化性能

    本研究围绕一种名为锂-镍-锌铁氧体(Li–Ni–Zn ferrite)的新型材料展开,其化学组成被设定为Li₀.₂Ni₀.₃Zn₀.₃Fe₂.₂O₄。该材料的制备采用了一种溶胶-凝胶自燃烧法,这种方法在材料科学领域中被广泛用于合成具有特定结构和性能的纳米材料。通过这一方法,研究人员能够有效地控制材料的化学计量比、均匀性以及降低合成过程的温度,从而获得性能优异的复合氧化物。这种材料因其独特的磁性和电子特性,在环境治理领域,尤其是光催化方面,展现出了巨大的应用潜力。在研究过程中,对Li–Ni–Zn铁氧体的结构、光学以及光催化性能进行了系统性的分析。X射线衍射(XRD)分析确认了该材料具有立方尖晶石

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-10-10

  • 通过燃烧合成法制备的ZnO:Mg2+纳米材料作为高效的多巴胺传感器:提升了电子转移效率与检测灵敏度

    在当今医学和神经科学领域,精准和快速地检测多巴胺(Dopamine, DA)已成为诊断神经系统疾病的关键手段之一。多巴胺作为一种重要的神经递质,广泛参与大脑中的多种功能,包括运动控制、情绪调节、动机形成以及认知过程如学习和决策。其水平的异常变化与多种神经系统疾病密切相关,如罕见的快速发作性肌张力障碍-帕金森综合征(Rapid-Onset Dystonia-Parkinsonism, RDP)。RDP是一种由ATP1A3基因突变引发的遗传性疾病,这种突变影响了大脑中关键神经元离子泵的功能,导致多巴胺调控的失衡,从而引发一系列运动障碍症状,如不自主肌肉收缩、肌肉僵硬、运动迟缓(bradykines

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-10-10

  • 优化含2.8 wt%锰的TRIP钢的强度和延展性:通过可共同变形的双层异质结构实现多阶段TRIP效应

    本文围绕一种低碳2.8% Mn TRIP钢的开发展开,旨在通过热轧和定制的等温退火工艺,构建一种协同变形的双异质结构,从而在强度与延展性之间实现更优的平衡。这一研究不仅关注材料的微观结构设计,还深入探讨了其在拉伸变形过程中如何通过应变局部化机制,提升材料的综合力学性能。通过对不同退火工艺下的样品进行系统的机械性能测试和微观结构分析,研究揭示了应变局部化在调控TRIP效应中的关键作用,为未来高性能TRIP钢的设计提供了新的思路。TRIP钢作为一种先进高强钢,因其在强度与延展性方面的优异表现,广泛应用于汽车制造等领域。传统TRIP钢主要依赖于碳的分布来稳定残余奥氏体,而本文研究的中等Mn TRIP

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-10-10

  • 通过纳米陶瓷颗粒诱导的晶界稳定化及沉淀物调控机制,提升铝铜合金的高温性能

    马旭东|张丹|董白新|杨红玉|舒世立|陈良宇|张帆|康杰|孟佳|王成刚|曹光|乔健|邱峰|江启川中国吉林大学汽车底盘集成与仿生学国家重点实验室摘要铝(Al)合金因其优异的机械性能而在汽车和航空航天工业中得到广泛应用。然而,其在高温下的性能下降限制了其更广泛的应用。本研究采用了一种创新策略,通过引入精心设计的TiC–TiB₂纳米陶瓷颗粒,通过晶界稳定化和沉淀作用来改善铝合金的高温机械性能。这些颗粒抑制了元素偏析,并促进了晶间第二相向更细小、更致密的结构转变,从而稳定了晶界。同时,纳米颗粒增加了位错密度,成为沉淀的优先形核位点。沉淀物周围的晶格畸变也促进了层错的形成。因此,纳米沉淀物更加均匀的分布

    来源:Materials Advances

    时间:2025-10-10


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