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  • 通过热电磁效应实现激光增材制造锌材料的近各向同性强度和延展性,这一过程伴随着柱状晶粒向等轴晶粒的转变

    本研究探索了在激光粉末床熔融(LPBF)过程中,利用静态磁场(SMF)产生的热电磁效应调控锌(Zn)材料晶粒特性的可能性。这项工作首次将SMF引入到Zn材料的制造中,旨在减少打印Zn材料的机械各向异性,同时保持其优异的延展性。通过建立一个整合SMF影响的物理模型,对Zn熔池在LPBF过程中的凝固行为进行了模拟。研究结果表明,SMF产生的热电磁力可以达到10^6 N/m^3的量级,这种力能够有效破坏Zn材料中原本规则的柱状树枝晶结构,提高异质形核效率,从而促进柱状到等轴晶的转变(CET)以及晶粒细化。与未使用SMF辅助的样品相比,使用SMF辅助打印的Zn材料在屈服强度和延展率方面的机械各向异性指

    来源:Journal of Materiomics

    时间:2025-10-02

  • 高熵TiZrHf(0.5Nb+0.5CoNiCu)非晶合金以及非晶合金加B2合金的形成能力、热/机械性能及氢渗透性

    高熵合金因其独特的成分和结构特性,在材料科学领域引起了广泛关注。近年来,研究者们致力于开发具有优异机械性能、高热稳定性和良好氢渗透能力的高熵非晶态和非晶态与B2相混合的合金。这些合金在能源、环保和工业应用中展现出巨大的潜力。本文聚焦于一种高熵TiZrHf0.5Nb0.5CoNiCu合金,通过熔体急冷技术制备出不同厚度的非晶态带,探索其结构演变、热稳定性、结晶行为以及氢渗透特性。通过实验研究发现,不同厚度的非晶态带表现出不同的相组成。当带的厚度小于80微米时,其结构主要由非晶态相构成,而当厚度增加至102微米时,结构则转变为非晶态与B2相混合的形态。B2相在该合金中呈现出球形结构,其直径和体积分

    来源:Journal of Materiomics

    时间:2025-10-02

  • 通过局部电脉冲处理构建多尺度异质结构,以协同提升Cu-Ti合金的强度和延展性

    本研究围绕铜-钛合金的多尺度异质结构设计展开,通过模仿生物装甲的结构特性,提出了局部电脉冲处理(LEPT)技术,成功构建了具有生物仿生特性的异质结构。该合金在室温下的拉伸测试与数字图像相关(DIC)分析显示,异质结构能够有效减少变形过程中的应变集中,从而显著提升材料的延展性,同时保持较高的强度。这种设计不仅优化了材料的强度-延展性平衡,还为异质结构材料的灵活设计与定向调控提供了理论依据和技术支持。在传统金属材料中,强化机制主要依赖于阻碍位错的运动。然而,这种方法虽然能够提高材料的强度,却也限制了其塑性变形能力。相比之下,生物装甲通过硬质外层和软质内层的协同作用,实现了对冲击能量的分散和吸收。例

    来源:Journal of Materiomics

    时间:2025-10-02

  • 基于微观结构特征的塑性应变与应力三轴性的死后分析(针对韧性断裂的铁素体-马氏体双相钢):整合微观结构观测与介观尺度有限元模拟

    铝和铜的激光焊接技术对电动汽车的可靠性有着直接的影响。随着汽车行业的发展,减少碳排放成为重要的研究方向,而电动汽车因其显著的环保优势,正成为实现碳达峰和碳中和目标的关键技术之一。然而,提高电动汽车的可靠性仍然是一个挑战,特别是在电池连接技术方面。电池作为电动汽车的核心组件,其性能的提升对于整体车辆的稳定性和安全性至关重要。因此,优化铝和铜之间的焊接工艺,特别是改进电池电极的连接技术,成为提升电动汽车可靠性的关键策略之一。铝和铜由于化学和物理性质的不同,在焊接过程中容易形成金属间化合物(IMCs),这会显著影响焊接接头的性能。激光焊接作为一种高精度的连接技术,能够精确控制热输入,从而减少IMCs

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-10-02

  • FeCoNiCrTi对铝/铜异种金属激光焊接界面处金属间化合物的影响

    激光焊接技术在铝与铜的连接中扮演着至关重要的角色,尤其在电动汽车(EV)领域,其可靠性直接影响到车辆的整体性能与安全性。近年来,随着全球对减少碳排放的关注不断加深,电动汽车作为降低碳足迹的重要手段,得到了快速发展。然而,提升电动汽车的可靠性仍然是一个关键挑战,尤其是在电池连接技术方面。电池作为电动汽车的核心部件,其性能与连接质量密切相关,因此优化电池电极的铝/铜焊接技术成为提高电动汽车可靠性的关键策略之一。当前市场上的电动汽车电池通常由大量锂离子电池单元组成,这些电池单元通过串联或并联的方式连接。因此,改进锂离子电池电极的铝/铜焊接技术不仅能够提升电池的性能,还能增强整个电动汽车系统的稳定性。

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-10-02

  • 钢包熔剂对连铸过程中MgO基耐火内衬降解的影响

    在现代材料科学领域,铜基材料因其优良的导电性和可加工性,在精密电子元件、引线框架和高速铁路导线等关键应用中占据重要地位。随着电子设备小型化和高性能需求的不断增长,对铜基材料的综合性能提出了更高的要求。本研究聚焦于一种新型的铜-锆-碳复合材料,通过粉末冶金技术与两阶段热机械加工,将片状石墨(C)引入Cu-3Zr合金中,制备出不同碳含量的Cu-3Zr-xC(x=0.2, 0.4, 0.6 wt.%)复合材料。通过对这些材料的相结构、组成、电导率和机械性能进行系统分析,旨在探索碳元素对铜基材料性能的影响机制,以及热机械加工在提升材料综合性能中的作用。从研究结果来看,当碳含量增加时,材料的延伸率呈现出

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-10-02

  • 钼添加对中锰钢微观结构性能的影响

    本研究围绕微合金元素钼(Mo)对铸造态中锰钢微观结构及相组成的影响展开,旨在探讨其在提升材料性能方面的潜力。中锰钢因其独特的力学性能,如高强度与高延展性的结合,近年来在汽车工业中受到广泛关注。这类钢材通常含锰量在3%至12%之间,属于第三代先进高强度钢(AHSS)的范畴。随着环保法规的日益严格,汽车制造商对轻量化和安全性提出了更高的要求,这也推动了对中锰钢性能优化的研究。然而,中锰钢在铸造过程中容易形成非均匀的微观结构,如γ-贫带(γ-lean bands),这不仅影响材料的力学性能,还可能限制其在实际应用中的表现。研究中,采用了基于CALPHAD(计算材料热力学)的方法设计了四种不同钼含量的

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-10-02

  • 一种可用于高超音速飞机大面积可重复使用热防护的陶瓷化复合材料的长期抗氧化性能和可重复使用性

    随着高超音速飞行器技术的快速发展,对可重复使用的大面积热防护材料提出了更高的要求。这类材料必须能够在极端的气动环境中保持结构完整性,同时具备优异的耐高温性能和可重复使用性。在本研究中,提出了一种新型的可陶瓷化复合材料,该材料通过引入Ti₃AlC₂和B₄C进行改性,显著提升了其在高温氧化环境下的耐久性和再利用能力。经过一系列实验测试,该材料在1200°C下进行30分钟的等温循环高温氧化处理后,仍能保持较高的弯曲强度和良好的结构完整性,展现出良好的应用前景。高超音速飞行器通常指速度超过五倍音速的飞行器,它们可以在接近空间(地面以上20至100公里)中长时间飞行,包括一次性使用的高超音速导弹和可重复

    来源:Journal of Materiomics

    时间:2025-10-02

  • 孔隙生成剂比例与聚合物浓度对热塑性聚氨酯/透明质酸/氧化石墨烯(TPU/HA/rGO)复合材料表面性能和机械性能的影响

    在组织工程领域,生物可降解聚合物因其能够提供暂时性的结构支撑并逐步分解为无毒产物而受到广泛关注。这些材料作为支架,不仅促进了组织再生,还最终被新生组织所取代,避免了外科手术移除的必要性。聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)以及热塑性聚氨酯(TPU)等材料因其低降解速率、可变的机械性能和良好的细胞相容性而成为研究热点。尽管这些材料在生物医学应用中展现出巨大潜力,但在优化其物理和表面特性方面仍面临挑战,尤其是在机械完整性、孔隙率和表面能等方面。因此,近年来的研究主要集中在通过聚合物共混、表面化学修饰以及加工方法的改进来克服这些限制。TPU是一种具有弹性的聚合物,其结构由硬段和软段组成,分别具有无定

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-10-02

  • 将可生物降解且具有生物活性的聚合物混合物渗透到3D打印的氧化锆支架中,以提升其骨整合性能

    骨缺损和骨骼疾病仍然是医学领域中的重要挑战,这些疾病包括骨质疏松症、关节炎和骨癌等,影响着全球大量人群。然而,不仅骨骼相关的疾病需要关注,衰老现象也会间接导致骨退化,因为骨吸收和骨质量损失会降低其机械性能。此外,创伤性事故也会成为骨缺损的重要诱因。为了解决这些问题,骨移植被认为是最具前景的策略之一,因为它们能够作为支架,为成骨细胞的浸润和增殖提供便利的环境,从而促进新骨组织的形成并最终与宿主骨整合。然而,异体骨和异种骨材料的来源有限,并且在植入后可能引发免疫排斥反应。因此,使用具有更高生物相容性、可定制化且能够满足个体需求的合成材料成为一种可行的替代方案。合成材料可以分为可降解和不可降解两种类

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-10-02

  • 通过纳米工程手段限制R相的形成,提高了NiTiV合金的强度和阻尼性能

    在现代工程领域,振动阻尼和噪声抑制技术对于提高设备性能和延长使用寿命至关重要。尤其是在航空航天、精密仪器、建筑结构和桥梁工程等关键应用中,对材料的强度和能量耗散能力提出了更高的要求。然而,传统的高阻尼合金往往面临一个根本性的挑战:其强度与阻尼性能之间存在一种反向关系。这意味着,当合金的强度提升时,其阻尼能力往往会下降,反之亦然。这种矛盾限制了高阻尼合金在需要同时承受高载荷和实现高效能量耗散的场景中的实际应用。因此,开发一种兼具高载荷承载能力和优异阻尼性能的新型合金,成为当前材料科学领域的重要研究方向。本文介绍了一种新型的镍钛钒(Ni51Ti48V1)合金,该合金通过纳米级的共格析出相和溶质原子

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-10-02

  • 优化聚呋喃醇固化条件并探究高性能生物基防腐涂层的反应机理

    在现代航空航天工业中,GH4169镍基合金因其优异的高温强度、耐腐蚀性和抗疲劳性能,被广泛应用于发动机叶片、燃气轮机部件以及航天器的关键承重结构中。然而,这种材料在传统机械加工过程中表现出加工难度大、刀具磨损严重、加工效率低以及表面质量难以控制等问题,成为制约其高效高精度加工的主要瓶颈。因此,探索一种既能提升加工效率又能保证表面质量的新工艺显得尤为重要。本文提出了一种将电弧加工(EAM)与机械精加工相结合的工艺方案,旨在充分发挥两者的优势,突破GH4169镍基合金高精度加工的技术难题。电弧加工是一种非接触式加工技术,其特点是通过电弧放电产生高温等离子体,对材料进行快速去除。该技术在提高材料去除

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-10-02

  • 美国退伍军人群体中躯干耐力、腰痛严重程度与功能障碍之间的关系:一项横断面回顾性研究

    Wren M. Burton|Alec L. Schielke|Robert J. Butler|David B. Huberman|Matthew H. Kowalski|Peter M. Wayne|Jeff Teraoka|Robert Vining布里格姆妇女医院预防医学部,900 Commonwealth Ave,波士顿,马萨诸塞州摘要目的本研究的目的是探讨美国退伍军人群体中腰痛(LBP)与躯干耐力(TE)之间的关系。方法数据来源于帕洛阿尔托退伍军人事务医疗系统的电子健康记录(2019年1月至2019年12月),筛选出因腰痛寻求脊椎矫正咨询的18至89岁成年人。通过多元线性回归分析主

    来源:Journal of Manipulative and Physiological Therapeutics

    时间:2025-10-02

  • 初始微观结构的持久效应对CoCrFeNi基高熵合金微观结构演变及力学性能的影响

    本研究探讨了初始晶粒结构对高熵合金(HEAs)在热机械加工后微结构演变和力学性能的影响。高熵合金因其独特的组成和性能特性,近年来受到广泛关注。这类合金通常由四种或更多元素以近等比例混合而成,相较于传统合金,其高配置熵有助于形成单一相固溶体,如面心立方(FCC)、体心立方(BCC)和六方密堆积(HCP)结构。这些合金在室温及低温条件下表现出优异的强度与延展性协同效应,这主要归因于其丰富的滑移系统,使其在航空航天、能源系统等领域的应用前景广阔。然而,目前高熵合金的屈服强度仍相对较低,这限制了其在功能材料中的应用。因此,如何在提升强度的同时保持良好的延展性,成为优化高熵合金性能的关键挑战。为解决这一

    来源:Journal of Materiomics

    时间:2025-10-02

  • 利用亚微米级低熔点玻璃粉增强高温硅复合涂层的结合强度和抗氧化性能

    赵同军|杨莎莎|陈泽豪|杜尧|王金龙|陈明辉|朱胜龙|王福慧东北大学数字钢国家重点实验室,中国沈阳110819摘要本研究比较了微米级低熔点玻璃(LMG)粉末和亚微米级LMG粉末对高温硅复合涂层结合强度和抗氧化性能的影响。与微米级LMG粉末相比,亚微米级LMG粉末降低了孔隙率,提高了涂层的结构完整性和内聚强度。在高温下,硅树脂的热氧化分解会在涂层内部产生大量空洞。在650°C时,LMG粉末发生粘度软化,转变为粘性流动状态。在毛细力的作用下,粘性的LMG相渗透到周围空洞中并发生聚合。亚微米级LMG粉末在涂层中的均匀分布促进了LMG相的均匀形成,从而形成了对氧气侵入的屏障效应。因此,在650°C时,

    来源:Journal of Materiomics

    时间:2025-10-02

  • 16Cr-25Ni-4Mo超奥氏体不锈钢焊缝金属在550°C时效过程中的微观结构及力学性能演变

    本研究聚焦于一种16Cr-25Ni-4Mo超级奥氏体不锈钢焊缝金属(WM)在550°C高温下的长期时效行为,旨在探讨析出相、变形孪晶、微带以及变形带等微观结构特征如何共同影响该材料的塑性和韧性。通过对材料在不同时效时间下的观察和分析,研究发现时效过程对WM的性能产生了显著影响,特别是在裂纹萌生与扩展方面,材料的力学行为呈现出复杂的变化趋势。在550°C的长期时效过程中,析出相主要表现为M23C6碳化物和M2(C,N)碳氮化物。M23C6碳化物倾向于在晶界(GBs)和凝固枝晶区域(IDRs)中形成,而M2(C,N)碳氮化物则主要集中在IDRs中。研究发现,随着时效时间的增加,M23C6碳化物在晶

    来源:Journal of Materiomics

    时间:2025-10-02

  • 在基于二氧化硅的玻璃的离子交换层中,发光银簇与Yb3+离子之间的能量传递

    L.Yu. 米罗诺夫 | D.V. 马拉萨诺夫 | R.D. 哈里索娃 | K.S. 齐里亚诺娃 | S.V. 普济里约娃 | I.E. 科列斯尼科夫ITMO大学,Kronverkskiy大街49号,圣彼得堡,197101,俄罗斯摘要本文合成了掺杂了Yb2O3以及La2O3和Yb2O3混合物的硅基玻璃。通过Na+-Ag+离子交换将Ag+引入玻璃中,进一步的热处理促进了发光银簇的形成。这些玻璃样品表现出典型的银簇白光发光特性,并且在紫外光激发下还显示出Yb3+离子的敏化发光现象。Yb3+离子的引入降低了银簇发光的量子产率和寿命,表明存在能量转移过程。虽然随着Yb3+浓度的增加,磷光寿命逐渐缩短,

    来源:Journal of Magnesium and Alloys

    时间:2025-10-02

  • 在极端降雨事件下,将物质渗透到未饱和的压实矿渣中,以便用于尾矿储存设施

    随着全球气候变化的加剧,极端天气事件的影响日益显著,而复合气候事件(Compound Events, CEs)作为多个极端气候灾害同时或连续作用的产物,其风险评估也变得愈发重要。复合气候事件通常指的是高温与干旱、高温与湿润等极端天气现象的叠加,这些事件在气候变化背景下不仅更加频繁,还可能带来更严重的后果。研究发现,单一极端事件对社会和生态系统的影响虽然不容忽视,但复合事件的影响往往更为深远和复杂。例如,高温与干旱的叠加可能导致森林火灾、植被死亡以及农业生产受到严重干扰,而高温与湿润的叠加则可能影响人体的热调节机制,从而导致感知温度升高,进而增加公众暴露在不利气候条件下的风险。在当前的研究中,针

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-10-02

  • 成对的流域实验可能会高估森林砍伐带来的水资源增产效果,因为这些实验忽略了未受监测的地下径流贡献可能发生的变化

    森林覆盖变化对水文预算的影响一直是全球水资源管理中的关键议题。随着人类活动的加剧,特别是在农业扩张、城市化和土地利用转变的过程中,森林的减少和恢复对流域水文循环产生了深远的影响。传统上,配对流域实验(Paired Catchment Experiments, PCE)被广泛用于量化森林覆盖变化对水产量(Water Yield, WY)的影响,但这些方法往往忽略了森林砍伐可能引发的深层地下水流变化,从而影响对水文过程的整体理解。本文通过引入一种新的方法,将深层地下水流(Deep Subsurface Discharge, DSR)纳入考虑范围,重新评估了森林覆盖变化对水产量和地下水流的影响,揭示

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-10-02

  • 超声波处理后的钠离子嵌入聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮固体聚合物混合物电解质的结构与电学研究

    随着全球对可持续能源技术的需求不断增长,固态电解质作为下一代能量存储系统的重要组成部分,正受到越来越多的关注。相比传统的液态有机电解质,固态电解质具有更高的安全性、稳定性以及更长的使用寿命,这些特性使其在诸如钠离子电池(SIBs)等新型储能设备中展现出巨大的应用潜力。本研究聚焦于一种由聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)组成的聚合物复合电解质,并通过掺杂碘化钠(NaI)进一步提升其性能。该电解质采用溶液浇铸法合成,并借助超声处理技术实现钠离子的均匀分散,增强材料的非晶态结构,从而优化其离子传输能力。在传统电化学系统中,液态电解质虽然能够提供较高的离子导电性,但其易燃性、爆炸风险以及枝晶

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-10-02


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