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Zr改性Al7075激光粉末床熔融制备中定制热处理效应的微观机制与超细晶调控
在材料科学领域,如何通过简单工艺获得超细晶粒结构一直是重大挑战。传统金属材料通过剧烈塑性变形和再结晶退火虽能实现晶粒细化,但往往难以突破微米级瓶颈。尤其对于面心立方(FCC)结构的高/中熵合金(HEAs/MEAs),其独特的成分设计赋予材料优异性能,却也让晶粒演化机制变得复杂。尽管前期研究发现这类合金经冷轧和退火后易形成完全再结晶超细晶(FRex-UFG)结构,但关于其形成机理仍存在两大谜团:为何高浓度合金更易获得超细组织?这种特性与合金本质属性有何关联?为破解这些难题,Shuhei Yoshida团队选择典型FCC结构材料——等原子比CoCrFeMnNi HEA和CoCrNi MEA作为研究
来源:Materials Characterization
时间:2025-08-25
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面心立方高/中熵合金的超细晶粒细化:通过剧烈塑性变形和再结晶逼近晶粒细化极限
在材料科学领域,如何突破晶粒细化的极限一直是研究者们追逐的目标。传统金属材料通过剧烈塑性变形(SPD)获得的晶粒尺寸往往停留在微米级,而高熵合金(HEAs)和中熵合金(MEAs)这类新兴多主元合金因其独特的成分设计,展现出突破这一极限的潜力。然而,这些材料在变形和再结晶过程中形成超细晶粒的机理尚不明确,制约着材料的性能优化和应用开发。为解决这一科学难题,日本京都大学的Shuhei Yoshida团队在《Materials Characterization》发表了突破性研究。他们选取典型的面心立方(FCC)结构CoCrFeMnNi高熵合金和CoCrNi中熵合金为研究对象,采用高压扭转(HPT)结
来源:Materials Characterization
时间:2025-08-25
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锰掺杂MAPbCl3/TiO2/SiO2异质结构提升光催化降解柠檬黄染料的效率与机制研究
亮点本研究首次将锰(Mn2+)掺杂策略应用于MAPbCl3/TiO2/SiO2三元异质结构,通过精准调控钙钛矿(perovskite)的电子结构,实现了对柠檬黄染料的高效光催化降解。结构表征X射线衍射(XRD)分析显示(图3a),未掺杂的MAPbCl3(MAPC)呈现立方钙钛矿结构(JCPDS No. 96–723-1906),而Mn掺杂后样品在15.5°、22.0°等特征峰位出现明显偏移,证实Mn2+成功掺入晶格。有趣的是,Mn2+的引入还诱导了二氧化钛(TiO2)从锐钛矿相(anatase)向金红石相(rutile)的部分转变,这种相变协同钙钛矿的缺陷工程,共同优化了载流子传输路径。结论M
来源:Materials Science and Engineering: B
时间:2025-08-25
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双功能CuO/γ-Al2O3-NH2催化剂的制备及其在废弃棕榈油转酯化反应中的高效应用机制研究
Highlight部分翻译:材料本研究采用γ-氧化铝(γ-Al2O3)、硝酸铜三水合物(Cu(NO3)2·3H2O)、氢氧化钠(NaOH)、甲醇(98%)等试剂(均购自默克公司),以及3-氨丙基三甲氧基硅烷(3-APTMS)、甲苯、废弃棕榈油等原料。仪器使用X射线衍射仪(XRD, Shimazu 6100)、比表面积分析仪(SAA, Quantachrome NOVAtouch 4LX)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等设备进行表征。XRD衍射图谱分析如图2所示,γ-Al2O3的衍射峰(2θ=37.604°–85.017°)与立方晶系标准卡片(ICDD 00-010-0425)匹配,而CuO
来源:Materials Science and Engineering: B
时间:2025-08-25
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综述:碳纳米管导线在加速器应用中的研究进展
碳纳米管导线在加速器应用中的突破与挑战碳纳米管(CNT)因其独特的sp2杂化结构和纳米级尺寸,展现出远超传统材料的性能极限。在加速器科学领域,这些一维纳米材料正推动着束流诊断技术的革新。结构优势与性能极限单壁碳纳米管(SWCNT)的轴向热导率可达6600 W/m·K,多壁管(MWCNT)的拉伸强度突破63 GPa,密度仅为1.3-1.6 g/cm3。这种独特的性能组合源于其完美的石墨烯卷曲结构,但宏观组装时因取向紊乱和界面缺陷会导致性能显著衰减。合成技术的突破化学气相沉积(CVD)法通过调控催化剂(Fe/Co/Ni)粒径(2-20 nm)和反应参数(600-1200°C),可制备长度达20 c
来源:Materials Characterization
时间:2025-08-25
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钙钛矿KAgJ3窄带隙物理特性调控及其在光电子与储能器件中的应用研究
Highlight钙钛矿材料因其独特的ABX3结构,在太阳能电池、传感器和催化等领域展现巨大潜力。本研究聚焦无铅卤化物钙钛矿KAgJ3(J=F/Cl/Br/I),通过第一性原理计算揭示了其立方晶系(空间群Pm3m)的稳定机制——形成能低至-3.864 eV/atom,容忍因子0.75-0.77证实结构稳定性。Computational Method采用剑桥串行总能量包(CASTEP)结合广义梯度近似(GGA-PBE)方法,对材料进行几何优化和性能预测。该方法的优势在于能精确计算电子结构,特别是对过渡金属银(Ag)的d轨道电子行为有出色描述。Structural Study晶格参数随卤素原子序数
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-08-25
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基于熔合缺陷导向的功率递增策略优化铜-钢多材料激光粉末床融合界面性能
在增材制造领域,铜-钢异质材料的结合一直是个令人头疼的难题。想象一下,工程师们试图将导电导热性能优异的铜合金(CuCrZr)与机械强度出众的不锈钢(316L)融为一体,就像让水和油和谐共处。传统方法中,这两种材料因热物理性质差异巨大——铜的热导率是钢的20倍,激光吸收率却只有钢的1/5,导致界面处要么熔合不充分形成孔洞(熔合缺陷/LoF),要么过度混合引发铜污染开裂(CCC)。更棘手的是,现有单材料工艺参数直接移植到多材料场景时完全失灵,这个瓶颈严重制约着热交换器、电力设备等关键部件的性能突破。苏黎世联邦理工学院团队在《Materials Letters》发表的这项研究,创新性地将计算模拟与实
来源:Materials Letters
时间:2025-08-25
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基于四元数的视觉Transformer掩码自编码器在合成数据预训练下的多晶EBSD扫描分析研究
在材料科学领域,准确表征多晶材料的微观结构对理解其性能至关重要。电子背散射衍射(EBSD)作为重要的表征技术,能够提供晶体取向等关键信息,但面临高维数据处理和全局特征提取的挑战。传统卷积神经网络(CNN)虽擅长捕捉局部特征,却难以建模长程空间依赖性,而材料微观结构往往需要同时关注局部晶界特征和全局织构分布。此外,真实EBSD数据标注成本高昂,且不同模态材料数据(如力学性能与微观结构)的融合分析存在技术瓶颈。为应对这些挑战,Pierre Belamri等研究人员在《Materials Characterization》发表研究,提出基于四元数的视觉Transformer掩码自编码器(Quater
来源:Materials Characterization
时间:2025-08-25
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激光粉末床熔融增材制造中多尺度建模预测与控制结构化孔隙的研究
在金属增材制造领域,激光粉末床熔融(LPBF)技术因其能制造复杂几何结构零件而备受关注,但工艺诱导孔隙(PIP)问题始终是制约其广泛应用的关键瓶颈。传统研究多聚焦于如何消除孔隙缺陷,然而在生物支架、过滤系统等特殊应用中,可控孔隙反而能赋予材料渗透性、骨整合性等独特功能。当前技术痛点在于:单尺度模型难以准确预测高孔隙率结构的形貌,部分熔融粉末颗粒的影响被忽视,且缺乏跨工艺参数的系统性验证。为突破这些限制,Abdul Qadeer团队在《Materials Characterization》发表了创新性研究。通过ANSYS Additive构建传导模型获取熔池尺寸,结合SolidWorks几何建模
来源:Materials Characterization
时间:2025-08-25
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中锰钢奥氏体逆转变动力学预测新模型:通过扩散模拟与实验数据关联实现精准调控
在汽车轻量化和结构安全需求日益迫切的背景下,兼具高强度与高塑性的中锰钢(3-12 wt% Mn)因其独特的超细铁素体-亚稳奥氏体微观结构和相变诱导塑性(TRIP)效应成为研究热点。然而,传统奥氏体逆转变处理(ART)的工艺优化严重依赖耗时费力的实验试错,而商用扩散模拟软件(如DICTRA)因缺乏马氏体相动力学数据库,只能近似采用铁素体扩散系数,导致预测结果与实际情况存在显著偏差。这一矛盾的核心在于马氏体高位错密度会通过位错管道扩散(pipe diffusion)显著加速元素迁移,但现有模型无法量化这一效应。针对这一瓶颈,首尔国立大学的Min Seok Kim、Eun Soo Park团队与德国
来源:Materials Characterization
时间:2025-08-25
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华沙市分配花园土地利用违规现象研究:市场运作、价格形成与寻租行为分析
在欧洲城市中,分配花园(allotment gardens)作为重要的绿色空间,不仅提供生态系统服务,还承载着社会休闲功能。然而,随着用户偏好的变化,过度建筑化和土地利用变更正威胁着这些花园的环境价值。波兰华沙的分配花园市场尤为活跃,却因法律框架模糊、交易不透明而滋生寻租(rent-seeking)等违规行为。这项发表在《Land Use Policy》的研究,首次系统揭示了该市场的运作机制及其潜在问题。研究团队采用混合方法,包括对法规的档案主题分析和基于挂牌报价的特征价格回归模型(Hedonic Price Model, HPM)。数据来源于华沙102个家庭花园的414份交易报价,覆盖全市9
来源:Land Use Policy
时间:2025-08-25
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游戏作为儿科康复治疗联盟的媒介:系统性综述揭示主动引导式游戏的关键作用
重点内容方法本综述旨在确定能够建立或加强儿科康复治疗关系的游戏参数。核心研究问题为:通过游戏发展的治疗联盟是否能改善康复治疗效果?设定四个次要目标:首要目标探讨游戏对康复治疗参与度的影响(通过WAI和PRIME量表评估)。结果纳入2011-2021年18项研究,涵盖2699名儿童、563名医护人员及199名父母。研究包括8项观察性研究、6项随机对照试验、2项整合性综述、1项系统性综述和1项病例研究。研究场景涵盖医院护理、门诊康复、运动康复及学校环境。讨论自由游戏虽对儿童整体发展至关重要,但对基础运动技能(fundamental motor skills)无显著影响。需与结构化游戏保持平衡——主
来源:Kinésithérapie, la Revue
时间:2025-08-25
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基于PAH/PSS层层自组装的纳滤膜离子选择性优化及其在水处理中的应用研究
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来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-08-25
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双助催化剂工程增强钙钛矿半导体光生电荷分离及其在水净化中的应用
Highlight双助催化剂工程通过空间分离氧化还原位点显著提升光催化性能,其中Ag/STO:Al/CoOx体系展现出最优异的污染物降解效率。Morphological propertiesSEM和TEM分析揭示了助催化剂在STO:Al表面的精细分布:Ag纳米颗粒(10-15 nm)呈现均匀分散的暗区(图1a,d),而NiOx/CoOx则以片状结构覆盖在晶格表面(图1b,e)。高分辨图像证实这些助催化剂仅负载于材料表面而未嵌入晶格,形成了理想的异质界面。Effect of cocatalyst engineering Ag/STO:Al/NiOx(86.3%)。这种差异源于CoOx更优的空穴传
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-08-25
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磷钛双掺杂石墨相氮化碳光催化剂的机器学习优化设计及其在可见光降解Beibrich Scarlet染料中的应用
Highlight本研究通过简易聚合结合物理混合法,开发了磷/钛双掺杂石墨相氮化碳(P-g-C3N4@Ti-g-C3N4)复合材料,其创新性体现在将材料工程与人工智能工具相结合,显著提升了光催化性能并优化了工艺参数。g-C3N4制备以三聚氰胺为前驱体,通过550°C热聚合4小时制得纯相石墨相氮化碳(g-C3N4),为后续掺杂改性提供基础材料。磷掺杂g-C3N4合成(具体合成方法原文未展开描述)红外光谱表征(FTIR)如图2a所示,782 cm−1处的特征吸收峰证实了g-C3N4的三均三嗪环(tri-s-triazine)骨架结构,1200-1650 cm−1多重吸收带则对应C-N杂环振动,表明
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-08-25
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污水处理厂出水中溶解性有机物的来源解析及其在生物活性颗粒活性炭过滤器中的去除机制研究
随着城市化进程加速,污水处理厂(WWTP)出水中残留的有机微污染物(OMP)对水环境构成严峻挑战。传统活性污泥系统(CAS)虽能有效去除大部分污染物,但出水中仍含有复杂溶解性有机物(DOM),这些物质既可能干扰后续深度处理工艺,又为受体水体带来生态风险。特别值得关注的是,作为四级处理核心单元的颗粒活性炭过滤器(GAC),其性能深受上游生物处理阶段产生的可溶性微生物产物(SMP)影响——这些由微生物代谢产生的有机物会与目标污染物竞争吸附位点,同时可能促进滤料表面生物膜的形成,引发"有益生物降解"与"有害生物堵塞"的矛盾效应。为破解这一难题,Larissa Graß团队在《Journal of W
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-08-25
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综述:超临界水中聚烯烃水热液化化学回收的研究进展
超临界水液化技术:聚烯烃化学回收的新前沿1. 引言塑料污染已成为全球环境危机,其中聚烯烃(PE和PP)占塑料废弃物的70%以上。传统机械回收面临混合或污染废料的限制,而超临界水液化(SCWL)通过水在临界点(374°C,22.1 MPa)以上的独特性质,将聚烯烃转化为高价值油类(产率高达95 wt.%),成为极具潜力的替代方案。2. 反应机制与关键因素水的双重角色:超临界水(SCW)既是溶剂又是反应介质,其低介电常数和高扩散性促进自由基介导的断链反应。例如,SCW通过“笼效应”稳定自由基中间体,抑制焦炭形成。聚烯烃结构影响:PE的线性链和PP的甲基支链导致不同降解路径。PP因叔碳结构更易生成芳
来源:The Journal of Supercritical Fluids
时间:2025-08-25
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多矿物岩石自然变形揭示层状地壳流变学的定量表征机制
Highlight亮点发现应变标记显示:富含黑云母/白云母(phyllosilicate)层段的剪切应变(γ=3.5)显著高于下伏石英-长石层段(γ=1.2),对应云母含量从12%增至52%的层序变化。电子背散射衍射(EBSD)证实石英域存在晶体择优取向(CPO),而相邻云母域则表现为溶解-沉淀蠕变(solution-precipitation creep)和晶界滑动(GBS)的显微证据。Conceptual model of polyphase and layered rock deformation多相层状岩石变形概念模型我们研究的变形浊积岩序列本质上是多相分层系统。应变数据明确记录了强韧
来源:Journal of Structural Geology
时间:2025-08-25
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脊柱关节炎患者抑郁筛查阳性与肠道微生物组Prevotellaceae丰度的相关性研究
在风湿免疫科门诊,约40%的脊柱关节炎(SpA)患者存在轻度抑郁症状,这种"身心共病"现象长期困扰临床诊疗。传统观点认为抑郁是慢性疼痛和功能受限的心理反应,但越来越多的证据表明,肠道菌群可能通过微生物-肠-脑轴(Microbiota-Gut-Brain Axis)参与这一过程。尤其引人关注的是,自身免疫疾病患者肠道中Prevotellaceae等菌科的异常定植,可能与神经炎症和情绪调节密切相关。然而,SpA患者抑郁症状与特定菌群谱的关联仍缺乏系统研究。针对这一科学问题,由Camilo Vera-Parra领衔的研究团队在《Journal of Psychosomatic Research》发表
来源:Journal of Psychosomatic Research
时间:2025-08-25
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LRRK2/PP1CA干扰肽与PP1CA相互作用机制及其在神经退行性疾病中的潜在应用
Highlight:本研究采用CASTEP软件中的GGA-PBE方法,深入探究了Na2TmAeCl6(Ae=Ag/Cu)的结构、弹性和光电特性。这两种化合物展现出独特的立方Fm-3m晶体结构,形成能分别为-3.987 eV和-3.453 eV,且声子谱无虚频证实其热力学稳定性。Structural analysis and stability:Na2TmAeCl6呈现典型的立方钙钛矿架构(空间群Fm-3m),其中Tm3+和Ae1+阳离子通过交替排列形成岩盐超结构。六配位的Cl-离子环绕中心离子构成八面体配位环境,其容忍因子0.76-0.83处于稳定钙钛矿范围,弹性常数符合Born-Huang判
来源:Journal of Molecular Graphics and Modelling
时间:2025-08-25