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  • 分子动力学研究HFPT、Cu和SiC纳米颗粒对环氧树脂性能的协同效应

    在当前电力工业迅速发展的背景下,超高压(UHV)和特高压(EHV)系统对绝缘材料的性能提出了更高的要求。环氧树脂(EP)因其优异的物理化学性能和电绝缘特性,广泛应用于电力设备中。然而,随着使用环境的复杂化,EP材料在实际应用中时常因局部热积累或电场作用下的击穿过程导致失效,从而引发电力中断事故。为了解决这些问题,研究人员不断探索如何通过添加填充剂来优化EP的综合性能,使其在高压绝缘系统中表现更佳。传统的单一填充剂策略在提升EP性能方面存在一定的局限性,难以满足多方面的性能需求。相比之下,多填充剂协同策略展现出更大的潜力。本研究提出了一种新型的混合填充剂系统,包括六氟丙烯三聚体(HFPT)、铜(

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 通过激光冲击强化处理,电弧定向能量沉积的Al-Mg合金性能得到提升

    在金属制造领域,激光冲击喷丸(LSP)作为一种表面强化技术,被广泛应用于改善材料的微观结构和力学性能。本文围绕LSP对5B06铝镁合金在Arc-DED工艺后的性能提升,深入探讨了其对孔隙分布、晶粒结构和力学性能的影响机制。研究通过系统地调整LSP的脉冲能量和脉冲次数,揭示了其在材料微观结构演变中的作用,并为大规模金属增材制造的性能优化提供了理论依据和实践指导。Arc-DED技术因其高效性和环境友好性,近年来在工业制造中受到广泛关注。该技术能够直接利用金属丝材进行逐层沉积,从而制造出大型金属部件。然而,由于5xxx系列铝镁合金在非平衡凝固过程中容易形成孔隙,导致其加工后的材料表现出较差的机械性能

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 通过在模拟的质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极环境中形成富含Cr₂O₃的外层钝化膜来提高铁素体不锈钢双极板的耐腐蚀性

    在当前的研究中,科学家们探索了一种新型的高铬铁素体不锈钢(FSS),以解决质子交换膜燃料电池(PEMFC)中双极板(BP)材料的腐蚀问题。这一研究具有重要的实际意义,因为PEMFC作为一种高效、环保的能源转换装置,其广泛应用依赖于具备优异性能的BP材料。然而,现有的BP材料如316L不锈钢虽然具有良好的机械性能和成本优势,却在PEMFC的高酸性和高温环境下表现出较差的耐腐蚀性,从而限制了其长期运行的可靠性。因此,开发一种具有高耐腐蚀性、高强韧性和低制造成本的新型不锈钢材料,成为提高PEMFC性能的关键。### 1. 背景与研究意义PEMFC因其高能量转换效率(超过60%)、快速启动(小于1分钟

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 减轻海水电解系统中金属双极板因氯化物引起的腐蚀

    本研究聚焦于海水电解制氢技术中关键组件——双极板(BPP)的耐腐蚀性能及电化学稳定性。随着全球对清洁能源的需求日益增长,氢气作为高效、清洁的能源载体,正逐渐成为解决碳中和与能源危机的潜在解决方案。然而,海水中的氯离子(Cl⁻)因其强腐蚀性,成为制约海水电解技术实际应用的主要障碍。本文通过系统比较316L不锈钢和Q235碳钢在无涂层与镍(Ni)涂层条件下的腐蚀行为,评估了Ni涂层对提高BPP耐氯离子性能的作用,并进一步明确了其在不同氯离子浓度下的电化学稳定性。### 1. 研究背景与意义当前,全球能源体系正面临双重挑战:一方面,化石燃料的过度使用导致严重的碳排放问题;另一方面,能源供应的不稳定性

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 通过Al₂O₃增强化学反应性和机械互锁机制,提高30 wt%碳纤维(CF)/聚苯硫醚(PPS)-A2024复合材料的界面剪切强度

    在当今的工程材料研究领域,金属与聚合物复合材料因其优异的性能而受到广泛关注。这类材料在航空航天、电力电子和汽车制造等多个行业中发挥着重要作用。然而,金属与聚合物之间的界面结合强度常常成为制约其应用的关键因素。本研究聚焦于提升2024铝合金(A2024)与聚苯硫醚(PPS)之间的界面结合强度,特别是针对PPS在化学反应性上的不足,通过引入Al₂O₃微粒和表面处理技术,实现界面性能的显著改善。### 研究背景与意义聚苯硫醚(PPS)作为一种高性能热塑性聚合物,以其出色的热稳定性、耐腐蚀性和机械强度而著称。然而,PPS分子链的化学惰性限制了其与金属之间的化学键合能力,使得界面结合强度较低。为了改善这

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 轧制ZK60合金的微观结构与力学性能

    铜合金材料因其优异的导热性和导电性而在核能和电力工业中的工业板式热交换器中被广泛应用。然而,由于其机械强度相对较弱,铜构件需要进行表面强化处理以提高整体性能。一种可行的方法是通过表面机械处理形成具有增强机械性能的细晶层。然而,这种细晶结构容易发生晶粒粗化,甚至出现异常晶粒生长(AGG),导致强化效果迅速恶化。本研究成功地在超低热输入条件下,通过摩擦搅拌表面复合(FSSC)技术在纯铜材料表面复合了混合的微米/纳米级TiC颗粒,实现了367.3°C的低峰值处理温度。TiC颗粒对位错迁移和晶界融合起到了有效的Zener钉扎作用,从而形成了具有显著微结构和机械热稳定性的强化细晶表面。经过700°C-3

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 通过堆叠顺序设计优化混合剑麻/芳纶纤维增强环氧复合材料的机械性能和弹道性能

    本研究聚焦于通过不同层叠结构设计的天然纤维与合成纤维混合复合材料的机械性能和弹道性能。研究团队通过一系列实验,探索了这些复合材料在不同层叠配置下的表现,包括弯曲测试和弹道测试,同时结合经济性分析,旨在为开发更具成本效益和可持续性的材料提供理论依据和实践指导。研究结果表明,通过合理设计层叠结构,可以在不牺牲性能的前提下,显著降低材料成本,提高环境友好性。在实验中,研究团队使用了环氧树脂作为基体材料,并采用了两种主要的纤维材料:芳纶纤维(A)和剑麻纤维(S)。通过构建不同层叠结构的复合材料样本,包括6层剑麻和6层芳纶的块状层叠(6S/6A),以及具有不同层叠顺序的复合材料,如[1A/1S]₆和[3

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 大型蛭石纳米片的去角质处理,用于制备具有增强气体阻隔性和机械性能的仿珍珠薄膜

    本研究聚焦于一种新型的合成方法,旨在通过压力辅助离子交换技术制备具有高产量和大尺寸的蛭石纳米片(VMTs),并进一步将其用于构建具有优异性能的层状仿贝壳复合薄膜。这类复合材料因其独特的层状结构和出色的性能,被认为在轻量化、高强度以及高气体阻隔性能的薄膜材料领域具有广阔的应用前景。尤其是在食品包装、生物医药、电子器件和汽车工业等应用中,仿贝壳复合材料因其出色的机械性能和可调控的界面及分子能量耗散机制,展现出重要的价值。蛭石作为一种二维粘土矿物,其独特的层间特性使其相较于其他二维粘土材料(如水滑石、蒙脱石等)更具优势。蛭石层间的弱范德华力和静电相互作用,以及其层间阳离子的水合特性,使得其在适当条件

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 含有TiC纳米颗粒添加剂的Sn58Bi/Sn3.0Ag0.5Cu混合焊点的微观结构与力学性能

    Sn-Bi基焊料因其熔点低(139°C)和良好的润湿性,被认为是低温焊接工艺中极具前景的材料。然而,其长期可靠性受到Bi富集相固有脆性的限制。为解决这一问题,研究人员探索了多种方法,包括引入陶瓷纳米颗粒和形成Sn-Bi与Sn-Ag-Cu焊料的混合焊点。本研究通过在Sn58Bi焊料膏中添加0.1 wt%的TiC纳米颗粒,制备了Sn58Bi-0.1TiC焊料膏,并将其与SAC305焊料球结合,形成Sn58Bi-xTiC(x = 0, 0.1)/SAC305混合焊点。随后,对不同回流温度和传送带速度下的混合焊点的微观结构和机械性能进行了比较分析。实验结果显示,随着回流温度的升高和传送带速度的降低,B

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 中温轧制对挤压Mg-Al-Ca-Mn合金板材微观组织和力学性能的影响

    镁合金因其轻质、高强度和良好的加工性能,在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。随着全球能源短缺和环境压力的加剧,轻量化材料成为推动可持续发展的关键因素之一。镁合金作为一种绿色材料,因其低密度、高比强度、优良的阻尼性能和电磁屏蔽特性,被广泛应用于交通运输、航空航天及军事工业等领域。然而,传统镁合金在强度与塑性之间的平衡并不理想,且其加工过程复杂、成本较高,这在一定程度上限制了其广泛应用。因此,如何通过优化加工工艺,实现镁合金的高强度与良好塑性相结合,成为当前研究的重点。在众多方法中,合金化被认为是一种有效提升镁合金性能的途径。特别是低合金化镁合金(合金元素含量低于4 wt.%),因其重量轻、成本

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 钢基材粗糙度对热浸Zn-Al-Mg涂层微观结构和性能的影响

    本文探讨了不同表面粗糙度的钢基底对Zn-9Al-3Mg-0.2Si镀层微观结构、机械性能和耐腐蚀性的影响。研究通过热浸镀锌工艺在不同粗糙度的钢基底上制备了三种镀层,并对它们的结构特征、机械性能和电化学行为进行了系统分析。结果表明,钢基底的表面粗糙度在镀层形成过程中扮演了关键角色,影响了镀层的微观结构、晶粒取向以及最终的性能表现。在热浸镀锌过程中,钢基底的表面粗糙度显著影响镀层的微观结构。较高的表面粗糙度为镀层提供了更多的成核位点,从而促进了细小晶粒的形成。这种晶粒细化现象与Hall-Petch效应相关,即随着晶粒尺寸的减小,镀层的硬度增加。相反,随着钢基底表面粗糙度的降低,成核位点减少,导致晶

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • HTPB推进剂孔隙率的实验研究:损伤演化的表征

    本研究聚焦于HTPB复合固体推进剂的损伤演化机制,通过微CT技术对孔隙率和孔隙球形度进行了系统分析。研究发现,在常温常压条件下,推进剂的损伤机制主要包括孔隙、AP颗粒与基体界面处的“脱粘”损伤、基体内部的裂纹,以及由“脱粘”和裂纹损伤聚集形成的空腔。这些损伤机制在不同应变条件下表现出不同的演化特征。本文首次提出使用孔隙球形度的变化作为量化指标,以表征HTPB推进剂的损伤演化过程,为推进剂的优化设计和性能预测提供了重要的理论依据。### 推进剂的损伤演化机制HTPB复合固体推进剂作为固体火箭发动机的核心材料,具有高填充特性,占发动机总质量的90%以上。其主要成分包括羟基端聚丁二烯(HTPB)作为

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • MQL(微量润滑)对Ti2AlNb金属间化合物侧铣加工中刀具磨损机制的影响

    Ti₂AlNb作为一种新型的轻质、高温性能优异的金属间化合物材料,因其出色的比强度和抗蠕变性能,被认为是航空发动机关键部件制造的理想候选材料。然而,这种材料的高温度强度、较强的抗塑性变形能力以及较低的热导率,使其成为一种典型的难加工材料。在切削过程中,Ti₂AlNb会产生较高的切削力和温度,这不仅加速了刀具的磨损,还可能影响加工质量。因此,寻找有效的加工方法以提升其可加工性,成为当前研究的重点。本研究引入了最小润滑量(MQL)技术,旨在改善Ti₂AlNb的切削性能。MQL是一种环保型冷却润滑技术,相较于传统切削液,其在节能减排方面具有显著优势。通过对比干切削和MQL条件下的切削行为,研究者发现

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 微观结构精细化及钝化层形成对无铅黄铜抗菌性能的影响

    近年来,随着人们对公共健康和环境安全的关注日益增加,抗菌材料在医疗、建筑和食品工业等领域的应用受到越来越多重视。特别是铜合金,因其天然的抗菌特性而备受关注。然而,传统含铅铜合金由于其毒性问题,在某些应用场景中受到限制。因此,开发无铅铜合金成为当前研究的一个热点。本研究聚焦于无铅铜合金CuZn21Si3P的抗菌性能,探讨其微观结构、被动层组成及表面粗糙度对细菌附着的影响,并通过高压力扭转变形(HPT)技术实现了该合金的纳米结构化处理,以期进一步提升其抗菌性能。在医疗环境中,抗菌材料可以有效减少医院获得性感染(HCAIs)的发生率,而铜及其合金在这一领域展现出了良好的应用前景。然而,铜合金中铜含量

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 碳化物特性对刀具磨削过程中磨料磨损行为的影响:马氏体不锈钢与弹簧钢的对比研究

    刀具钢的重新锐化性能对于延长厨房刀具的使用寿命至关重要,然而目前对其在打磨过程中边缘重构的机制仍缺乏系统性的理解。本研究通过模拟打磨实验,对60Cr16MoMA马氏体不锈钢和60Si2Mn弹簧钢在打磨过程中的微观结构演变及表面完整性进行了深入分析。实验中,使用针状试样在砂石上进行往复摩擦30次,随后利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及三维光学轮廓仪对磨损表面进行了表征。结果显示,尽管60Cr16MoMA在打磨后表现出更低的表面粗糙度,但其表面完整性较差;而60Si2Mn虽然表面粗糙度较高,却能保持更均匀的磨损形态,从而维持更好的边缘完整性。这些发现揭示了为何碳钢

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 3D打印纳米氧化锌改性土聚合物砂浆的耐酸性能

    本研究探讨了3D打印的地质聚合物砂浆在含有不同含量的纳米氧化锌(nano-ZnO)情况下,其在酸性环境中的抗侵蚀性能。研究团队采用粉煤灰(FA)和偏高岭土(MK)作为主要的结合材料,并通过实验分析了不同纳米氧化锌含量对砂浆性能的影响。这项研究对于推动可持续建筑技术的发展具有重要意义,尤其是在提高建筑材料耐久性和适应复杂环境条件方面。### 3D打印与可持续建筑随着建筑行业对环保和可持续发展的关注不断加深,3D打印技术因其能够减少材料浪费、优化资源利用以及实现复杂形状的构建而受到越来越多的关注。作为一种新兴的制造技术,3D打印不仅能够减少传统建筑方式中的人工成本,还能提高建筑结构的精确性和功能性

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 填充有Fe-2.2 wt%、Cr-0.8 wt% Si非晶软磁粉末的半固化复合材料,该粉末表面涂覆有SiO2绝缘层;该材料在高频集成功率电感器中的应用

    周国云|程龙龙|李志鹏|林涛|洪艳|梁志杰|王冲|王守旭|唐显忠|李久娟中国电子科技大学材料与能源学院,成都610054,中华人民共和国摘要在Fe-2.2 wt% Cr-0.8 wt% Si非晶软磁粉末表面成功涂覆了一层非常薄的SiO2绝缘层,以降低高频功率电感器应用中的涡流损耗。本研究利用硅烷偶联剂的脱水与缩合反应将非晶软磁粉末包裹起来,经过60°C下干燥4小时后形成一层极薄的SiO2涂层。涂有SiO2的磁粉随后均匀分散在环氧树脂和聚酰亚胺的混合物中,形成一种可与集成电感器制造工艺兼容的柔性半固化磁复合膜。当磁粉填充量为80 wt%时,该复合膜在100 MHz时的磁导率为3.56(纯磁粉的8

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-09-27

  • 2-甲基咪唑配位的LDH/PEO混合涂层用于AZ31镁合金的高性能防腐保护

    本研究围绕镁合金在腐蚀性环境中的保护性能展开,重点探讨了2-甲基咪唑(2MIM)在设计高性能混合涂层中的应用。镁合金因其低密度、高比强度以及良好的生物相容性,在汽车、航空航天和生物医学等领域具有广泛的应用前景。然而,其在含氯离子的环境中表现出较差的耐腐蚀性,限制了其在实际应用中的可靠性。为了解决这一问题,研究者尝试了多种表面改性技术,包括化学转化、溶胶-凝胶膜、聚合物屏障和有机-无机混合体系等。这些方法在一定程度上提升了镁合金的耐久性,同时保留了其轻质优势。其中,等离子体电解氧化(PEO)是一种有效的技术,能够生成硬质、附着力强且耐腐蚀的氧化层。通过调控电解液成分,如硅酸盐、磷酸盐或铝酸盐,可

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 铁素体钢中TiN颗粒的氢解吸活化能及吸附位点

    在现代材料科学领域,氢脆(Hydrogen Embrittlement, HE)是一个严重影响高强度钢性能的重要问题。由于氢原子容易在金属材料中扩散并聚集于某些缺陷或界面区域,从而导致材料的脆性增加,甚至引发断裂,因此,研究如何有效抑制氢脆成为提升材料服役性能的关键课题。TiC和TiN作为常见的金属间化合物,因其优异的物理和机械性能,常被用作高强度钢中的第二相粒子。这些粒子不仅能够通过其结构特性增强钢的强度,还具有显著的氢捕获能力,从而对氢脆起到一定的抑制作用。然而,不同形态的TiC和TiN对氢脆的抵抗能力存在差异,这与它们的晶体结构、界面特性以及与基体的相容性密切相关。因此,本文通过热脱附分

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27

  • 焊接条件及马氏体-奥氏体(MA)组织成分对690 MPa高强度厚板钢断裂韧性(CTOD)的影响

    ### 高强度厚板焊接条件下马氏体-奥氏体(MA)组织对裂纹尖端张开位移(CTOD)的影响分析在海洋工程领域,对厚板钢材料的要求极高,不仅需要具备良好的强度,还必须拥有优异的焊接性能。特别是在厚度超过100 mm的钢材中,焊接过程中的热影响区(HAZ)和焊缝区的机械性能往往会发生显著变化,这会直接影响材料在低温环境下的韧性表现。为了评估厚板钢在低温条件下的断裂韧性,CTOD测试方法因其能够准确模拟实际服役条件下的载荷模式和加载速度,成为一种更为合适的检测手段。本研究聚焦于210 mm厚板钢,探讨不同焊接条件及焊后热处理(PWHT)对材料中MA组织的影响,以及这些组织如何进一步影响CTOD值。在

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-27


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