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  • 在高强度Zn-2Cu-0.15Mg合金中实现接近环境温度下的准超塑性,该合金具有超细/细晶结构

    锌合金因其适中的降解速率和良好的生物相容性,被视为替代传统植入金属(如不锈钢和钛合金)的有前景材料。然而,传统植入金属在长期使用过程中需要二次手术移除,这不仅增加了患者的痛苦,还带来了额外的经济负担。因此,研究者们开始关注可降解材料的应用,以减少此类问题。尽管如此,可降解聚合物和镁合金往往表现出较低的强度,难以满足承重应用的需求。相比之下,可降解锌合金展现出更大的潜力,因为它们不仅不产生氢气,而且其降解速率与组织修复的需求相匹配。近年来,研究重点集中在提升锌合金的机械性能、腐蚀行为和生物相容性,以推动其在临床中的应用。对于复杂的医疗设备制造,尤其是心血管支架等结构,对材料的延展性提出了更高的要

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-09-29

  • 单轴载荷下多孔微柱的位错塑性

    近年来,随着微纳器件设计和制造工艺的不断进步,材料在微纳尺度下的机械性能引起了科学界的广泛关注。在这些微小尺度下,材料往往表现出比传统宏观材料更优异的力学特性,例如更高的强度和刚度。这一现象在单晶金属中尤为明显,其在亚微米尺度下的塑性变形表现出显著的尺寸效应。这种尺寸效应的产生,主要归因于塑性变形的微观机制,即在宏观尺度上由位错网络的整体运动主导的塑性行为,在微观尺度上则更多地受到位错源操作的影响。在这一背景下,研究者们开始关注纳米多孔金属(Nanoporous Metals, NPMs)的力学性能,这些材料由于其独特的结构和性质,被广泛应用于传感器、电池电极和执行器等领域。纳米多孔金属通常通

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-09-29

  • 通过精确的结构和成分设计,在NiAlTa/cBN复合材料中实现了卓越的超高速摩擦抗力

    这项研究聚焦于开发一种新型的复合材料——NiAlTa/cBN,以解决高温环境下涡轮叶片尖端的磨损和冲击问题。随着工业对高性能材料需求的不断增长,传统金属材料在极端操作条件下的性能限制愈发明显,尤其是在超高速度(约350米/秒)、超高温度(超过1000摄氏度)和超高应变率(10^4到10^5/秒)条件下。这类条件下的摩擦和磨损不仅导致巨大的能源消耗,还可能引发严重的材料性能退化,影响设备的使用寿命和运行效率。因此,寻找一种能够有效应对这些极端条件的材料成为当前材料科学领域的关键课题之一。在这一背景下,研究者提出了一种创新的解决方案:通过精确的材料成分和结构设计,开发出一种具有优异高温摩擦性能的N

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-09-29

  • Cu和Ag的光间隙掺杂对Fe85Ga15薄膜的结构、磁性和磁动力学性质的影响

    这项研究聚焦于在Fe85Ga15(FG)薄膜中引入铜(CFG)和银(AFG)作为掺杂元素,对材料的结构、磁性和磁动力学特性进行系统分析。FeGa作为一种重要的磁致伸缩材料,因其优异的磁软特性、高磁致伸缩系数、高强度以及高居里温度而受到广泛关注。特别是在微波应用和应变调控的磁电(ME)设备领域,FeGa的高压磁系数、低饱和磁场和低高频损耗使其成为极具潜力的候选材料。随着研究趋势向更加经济和环保的材料方向发展,基于铁的合金如FeGa、FeNi和FeCo等在自旋电子学和磁致伸缩应用中显得尤为重要。FeGa在元素铁的基础上掺杂了镓,其磁致伸缩性能表现出显著的变化。研究表明,当镓的浓度达到19 at.%

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-09-29

  • 对计算模型中零场分裂参数模糊性的批判性评估——以三角晶系和三斜晶系的双核Gd3+配合物为例

    在分子磁性研究领域,对过渡金属离子或稀土离子在配位化合物中的对称性问题进行深入探讨具有重要意义。这些对称性因素不仅影响了分子的电子结构,还对光谱和磁性特性产生了深远的影响。然而,在当前的文献中,对这些对称性因素的认识仍然不足,特别是在低对称性体系中。本文旨在系统分析和探讨这些对称性问题,特别是针对两种结构相似的二核Gd³⁺配合物([Gd₂(L¹)₃](NO₃)₃ 和 [Gd₂(L²)₃(NO₃)₃])的零场分裂参数(ZFSPs)建模过程中的对称性影响。通过综合运用结构数据、超级叠加模型(SPM)分析和基于从头算的MOLCAS代码,本文揭示了对称性在磁性计算中的关键作用,并对相关概念进行了澄清。

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-09-29

  • 通过Dzyaloshinskii-Moriya相互作用操控二维非共线反铁磁体的自旋结构并实现其磁态切换

    刘峰|唐宇|潘月|史忠|邱学鹏|周思敏|范伟佳同济大学物理科学与工程学院,中国上海200092摘要在反铁磁自旋电子学的发展中,具有三角自旋结构的非共线反铁磁体成为研究的焦点。然而,与各种新型拓扑行为相关的自旋结构仍然难以控制。在这里,我们采用原子尺度的动态模拟,并通过在二维非共线反铁磁体中引入Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)来实现拓扑自旋结构的稳定。我们的研究发现,DMI的方向和大小与非共线反铁磁自旋结构及其有序程度密切相关,这一点通过三维能量景观得到了阐明。同时,二维反铁磁自旋结构的共面和非共面手性可以通过自旋轨道扭矩来操控。我们的研究为基于手性自旋结构的自旋电子

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-09-29

  • 一种基于简单特征增强的CGCNN模型,用于预测过渡金属化合物的磁化强度

    在当前材料科学领域,准确预测磁性特性对于加速磁性材料的发现和建模至关重要。随着机器学习(ML)和深度学习(DL)技术的迅速发展,这些数据驱动的方法已被广泛应用于预测材料的多种关键性质,如热导率、电子带隙、形成能、原子化能等。然而,在磁性材料的研究中,尤其是对于反铁磁(FiM)材料,现有的机器学习方法仍存在明显的局限性。尽管对于铁磁(FM)材料的预测已经取得了一定的进展,但反铁磁材料因其复杂的磁性行为和结构特性,仍然缺乏专门的建模方法。这使得在反铁磁系统中实现高精度的磁性预测变得尤为困难。本文提出了一种基于晶体图卷积神经网络(CGCNN)的改进方法,旨在提高对反铁磁材料磁性特性的预测能力。CGC

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-09-29

  • 锌含量对超高强度Al-xZn-2.8Mg-1.0Cu合金微观结构、力学性能及耐腐蚀性的影响

    在铝合金材料领域,Al-Zn-Mg-Cu系列合金因其卓越的强度、韧性及抗腐蚀能力而备受关注。这类合金被广泛应用于航空航天、汽车等对材料性能有严格要求的工业领域。然而,随着合金成分的不断优化,特别是锌(Zn)含量的提升,如何在保证强度的同时兼顾材料的塑性和抗腐蚀性能,成为科研人员面临的重要课题。本文通过对Al-xZn-2.8Mg-1.0Cu合金体系中不同Zn含量的系统研究,揭示了Zn含量对材料微观结构、力学性能及腐蚀行为的影响机制,为实现材料性能的综合优化提供了科学依据。研究采用多种先进材料表征技术,如电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子探针断层扫描(APT)

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-29

  • 成型装药射流的形成及其对FeNiCoCr高熵合金衬层钢靶的穿透作用

    高熵合金(High-Entropy Alloy, HEA)作为一种新型材料,近年来因其独特的性能引起了广泛的关注。HEA通常由五种或更多金属元素以接近等原子比的组合构成,展现出优越的机械性能,包括高强度、高延展性以及良好的抗腐蚀能力。这些特性使其在极端条件下的应用潜力巨大,尤其是在军事和工业领域中,HEA被研究用于高能炸药成型装药的衬层材料。传统上,高导电无氧铜(Oxygen-Free High Conductivity, OFHC)铜是用于此类应用的主流材料,因其高密度、良好的延展性和加工性能而被广泛采用。然而,随着装甲技术的不断发展,现代战场对穿透性能提出了更高的要求,促使科学家们探索其他

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-29

  • 共晶Al-Si基SiC复合材料中镁溶解度对其力学性能的影响

    本研究探讨了镁(Mg)合金含量(0–1.5 wt%)和碳化硅(SiC)(0–4 wt%)对搅拌铸造铝硅(Al-Si)复合材料的机械性能和摩擦学性能的综合影响。通过微观结构分析,确认了SiC在合金基体中的均匀分散,从而提升了材料的整体性能。机械性能测试表明,硬度和极限抗拉强度(UTS)随着Mg和SiC的添加而提高。具体而言,在未增强的Al-Si复合材料中,随着Mg含量从0%增加到1.5%,UTS值从158.8 MPa上升至191.3 MPa,再进一步提升至217.8 MPa。在SiC增强的复合材料中,随着SiC含量从0%增加到2%和4%,UTS分别提升至207 MPa和217.8 MPa。磨损测

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-29

  • 通过钪植入调控BiFeO₃中的特定应变-八面体缺陷相互作用,实现巨型多铁性

    在人工智能硬件快速发展的背景下,高性能非易失性存储器的需求也在不断上升。这一趋势凸显了在多铁性薄膜工程领域实现突破的紧迫性。尽管环境友好的铋铁氧体(BFO)薄膜展现出固有的铁电-铁磁双重特性,但其性能在尺寸缩小和氧空位的随机渗透作用下显著下降。因此,研究人员探索了一种基于量子工程的离子注入策略,利用钪离子(Sc³⁺)作为亚稳态间隙掺杂剂,通过量子限制效应系统地建立自适应晶格-氧空位平衡。该策略的核心在于利用量子限制相互作用,实现对材料内部结构的精细调控,从而提升其在实际应用中的性能表现。原子分辨率电子显微镜和多铁性尺度行为分析表明,精确的Sc³⁺注入(剂量为10¹⁵离子·cm⁻²)能够诱导出量

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-09-29

  • 构建含有In-N化学键的改性碳纳米基光催化剂,以实现高效的光催化还原CO₂

    在当前的能源与环境问题日益严峻的背景下,利用太阳能驱动二氧化碳的光催化还原已成为一种极具前景的策略。这一过程不仅有助于缓解温室效应,还能将二氧化碳转化为具有经济价值的燃料和化学品。然而,实现这一目标的关键在于开发和应用高效的光催化剂,以确保二氧化碳的高效还原。其中,石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种高效的光催化材料,因其独特的化学稳定性和宽广的带隙而受到广泛关注。但其在实际应用中仍面临两大挑战:光生载流子的高复合率以及产物选择性不足。因此,研究人员不断探索如何通过材料改性来提升其性能,其中金属修饰成为一种备受关注的方法。本研究通过一种创新的合成方法,将金属铟(In)引入聚meric碳氮化物(

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-09-29

  • 分层设计的生物质衍生磁性气凝胶,用于宽带电磁衰减及多种功能应用

    在现代电子技术迅猛发展的背景下,第五代(5G)无线通信、物联网(IoT)以及智能终端的广泛应用,使得高频电磁波的使用日益频繁,同时电子组件的集成密度也在不断提高。这一趋势不仅加剧了电磁辐射污染,也对精密仪器、通信安全以及人类健康构成了严重威胁。为了应对这些挑战,研究人员不断探索高性能电磁吸收材料的开发,以实现对电磁波的有效抑制。然而,现有的材料体系在实现强、宽频电磁吸收的同时,仍然面临轻量化和薄型化方面的根本性限制。传统电磁吸收材料主要包括磁性材料、碳基材料、陶瓷基材料以及聚合物基材料等。磁性材料虽然具有良好的磁损耗性能,但受到Snoek极限的制约,在高频下磁导率和磁损耗会显著下降,限制了其应

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-09-29

  • 智能导电水凝胶用于可穿戴运动监测,以及基于应力的电磁屏蔽与能量转换功能切换

    这项研究聚焦于开发一种具有智能功能切换能力的导电水凝胶,以满足可穿戴电子设备对柔性、生物相容性以及多功能集成的迫切需求。随着人工智能和物联网技术的迅速发展,可穿戴电子设备在模拟人类皮肤触觉感知、实现多种功能监测等方面展现出巨大潜力。然而,广泛存在的电磁辐射不仅干扰了这些设备的信号通信,还可能对人类健康构成威胁。因此,将电磁防护功能集成到可穿戴设备中,成为确保其可靠性和实用性的关键。当前,电磁兼容性材料正朝着轻量化、高效性和柔性的方向发展,以适应各类设备的需求。同时,可穿戴设备所处的动态工作环境也要求其电磁防护材料具备实时功能适应性,例如在形变过程中实现有效的电磁干扰(EMI)屏蔽,或在应力作用

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-09-29

  • 通过调节晶界处钒(V)的分布,提高了中碳钢的淬透性

    近年来,随着工业技术的不断进步,高强度和高硬度的工程钢材在多个领域得到了广泛应用。这些钢材通常需要承受较大的负载,因此,提高其淬透性(hardenability)和机械性能(mechanical properties)成为材料科学研究的重要方向。在这一背景下,研究者们开始关注微量合金元素(microalloying elements)对钢材性能的影响,特别是钒(V)作为其中一种关键元素,因其独特的物理化学特性而受到高度重视。钒在钢中的作用主要体现在两个方面:一方面,它可以通过形成V(C,N)析出相来增强钢材的强度;另一方面,它在钢的淬透性提升中也扮演着重要角色。特别是在奥氏体(austenit

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-09-29

  • 在气候变化情景下,评估蓝绿基础设施对城市洪水和干旱缓解的作用

    宣武|帕特里克·威廉姆斯鲁汶大学土木工程系,Kasteelpark Arenberg 40,鲁汶 3001,比利时摘要研究区域鲁汶大学的Arenberg III校区及其周边地区(比利时)。研究重点蓝色和绿色基础设施(BGIs)是公认的有效解决方案,可用于雨水管理和应对气候变化。本研究评估了绿色屋顶、雨水池和透水铺装在各种气候情景下缓解洪水和干旱的潜力。一个细尺度的地表水平衡模型与地下水模型相结合,用于模拟地表径流和地下水位。该集成模型在保持计算效率的同时,提供了高空间和时间分辨率,能够捕捉短期极端事件和长期趋势。该模型应用于比利时的一所大学校园,模拟了当前和未来气候条件下的地表径流和地下水位。

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-09-29

  • 通过表面沉积的Cu调节PbTiO₃/g-C₃N₄界面电荷转移,以增强光催化污染物降解和H₂的产生

    这项研究探讨了如何通过不同的铜(Cu)引入策略来提高光催化剂的性能和稳定性。研究重点分析了两种Cu引入方法在PbTiO₃纳米片及其与g-C₃N₄纳米片形成的异质结构中的应用。通过对比这两种方法,研究者发现光沉积方法可以生成尺寸极小的Cu纳米颗粒(约6纳米),而水热法则会在材料中形成Cu₂O的次级相。这些不同的引入方式对光催化剂的性能产生了显著影响。光沉积生成的Cu纳米颗粒在PbTiO₃表面形成,而水热法则使Cu₂O在异质结构中出现。这种差异在光催化反应中表现得尤为明显。例如,当使用光沉积方法生成的Cu纳米颗粒与g-C₃N₄纳米片形成异质结构时,系统在10分钟内实现了对罗丹明B(RhB)的完全降

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-09-29

  • 负载有煤制油烟尘纳米材料的类花NiAl-LDH,作为锂基润滑油的添加剂以提升润滑性能

    本研究聚焦于润滑材料领域,特别是通过纳米复合材料的引入来提升锂基润滑脂的摩擦性能。随着现代机械工程对高性能、环保型润滑材料的需求日益增长,传统的润滑方式在面对极端工况和复杂环境时表现出一定的局限性。因此,探索新型纳米润滑添加剂成为当前研究的重要方向之一。本研究中,采用自研的烟尘捕获装置收集了煤制油烟尘(Coal-to-oil soot, CS),并基于一步水热法合成镍铝氢氧化物纳米片(Nickel-aluminum layered bimetallic hydroxide nanoparticles, NiAl-LDH)及其负载煤制油烟尘的复合材料(CS/NiAl-LDH)。通过一系列实验手段

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-09-29

  • 用于丙烯醛水合的酸碱协同催化系统的开发:实验与理论研究

    1,3-丙二醇(1,3-PDO)作为一种重要的化工中间体,在聚酯、增塑剂和表面活性剂的合成中发挥着关键作用。目前,1,3-PDO的工业生产主要依赖于可再生甘油的催化水合反应。然而,传统酸催化水合反应存在一定的局限性,尤其是在反应过程中,醛基的活化与3-羟基丙酮醛(3-HPA)的选择性之间存在权衡效应,导致3-HPA的产率较低。这种问题的主要原因在于反应路径中不稳定中间体的形成以及较高的反应能垒。为了克服这些挑战,研究者们开发了一种协同催化系统,该系统结合了质子供体的羧基作为布朗斯特酸位点,以及氨基作为路易斯碱位点。通过这种协同催化方式,不仅提高了1,3-PDO的生产效率,还显著改善了3-HPA

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-09-29

  • 利用回收的废弃竹筷制备含有P/N/Si成分的环保型生物质基核壳阻燃剂,并将其应用于热塑性聚氨酯材料中

    陈伟春|蔡鸿扬|蒋钦龙工业技术学士学位课程 执行秘书,台湾云林科技大学摘要在本研究中,采用溶胶-凝胶技术将废弃竹签制成的粉末与3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)进行功能化处理,使其作为外壳材料;随后通过与氨基聚磷酸盐(APP)进行离子交换,制备得到竹材-APTMS@APP复合材料。这种复合材料具有协同的磷/氮/硅阻燃效果,被用于制备膨胀型阻燃热塑性聚氨酯(TPU)复合材料。含有30%竹材-APTMS@APP的TPU复合材料表现出优异的阻燃性能,同时具备良好的抑烟和减少有毒气体释放的效果。纯TPU的极限氧指数(LOI)为22%,而含该复合材料的TPU在UL 94垂直燃烧测试中获得了V-0等级

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-09-29


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