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回收粉末对激光选区熔化TC4合金微观结构与力学性能的影响机制研究
激光选区熔化(Selective Laser Melting, SLM)技术在TC4钛合金加工领域展现出独特优势。这种兼具优异性能的合金虽好,但其昂贵粉末的循环利用经济性引发学界关注。实验数据揭示有趣现象:随着粉末回收次数攀升,TC4构件的微观世界悄然改变——晶体衍射峰强度如同退潮般减弱,氧化反应、应力累积和微观损伤联手重塑着晶体结构。硬度指标仿佛在坐过山车,随着回收次数起伏波动。新鲜粉末打造的构件堪称"力量担当",抗拉强度表现抢眼,但随着回收次数增加逐渐"体力不支"。有趣的是,经历20次循环后竟出现短暂"回春"。冲击韧性则在5次循环后小露锋芒,随后进入下行通道,直到30次循环才稳定下来。这些
来源:Materialwissenschaft und Werkstofftechnik(Materials Science and Engineering Technology)
时间:2025-08-23
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原位形成ZnAl2O4对含尖晶石氧化铝浇注料性能的增强机制及工程应用研究
这项研究深入解析了氧化锌(ZnO)添加剂在含尖晶石(MgAl2O4)氧化铝浇注料体系中的神奇作用。当2wt.%的ZnO被引入含10-20wt.%预合成尖晶石或2.8-5.6wt.%氧化镁(MgO)的原位体系时,高温下会自发形成锌铝尖晶石(ZnAl2O4)。通过铝酸钙水泥(CAC)作为粘结剂,配合Dinger-Funk模型(分布系数0.21/0.29)精准调控流变性能。经1550°C热处理后,显微结构分析揭开了性能提升的奥秘:新生的ZnAl2O4与原有MgAl2O4形成固溶体,这种"合金化"效应不仅增强了材料致密度,还赋予其优异的抗热震性和抗熔渣侵蚀能力。能谱分析(EDAX)证实了这种微观结构的
来源:International Journal of Applied Ceramic Technology
时间:2025-08-23
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超宽带隙钐基锆酸盐透明介电材料:相变驱动的光学与介电性能协同提升
这项突破性研究揭示了超宽带隙(Ultrawide Bandgap, UWBG)钐基锆酸盐(Sm2Zr2O7)材料的相变奥秘。科研团队如同材料界的"基因编辑师",通过精准调控A位取代策略,成功诱导晶体结构从缺陷萤石相向有序烧绿石相转变。这种相变过程如同给材料施了"变形魔法",使获得的陶瓷材料展现出惊人的4.4电子伏特(eV)宽带隙特性,同时兼具25.5的高介电常数和0.4的低损耗性能。这种"会变身的智能材料"在光学透明度与介电性能方面实现了完美平衡,堪称透明电容器界的"双料冠军"。其独特的A2B2O7晶体结构就像精密的分子积木,既保证了机械稳定性,又赋予材料可调的光学"窗口"特性。研究团队通过系
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-08-23
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四方钨青铜结构钡钠铌酸盐-钾铋铌酸盐固溶体的介电异常行为研究
四方钨青铜(TTB)家族材料(1−x)Ba4Na2Nb10O30−xK4Bi2Nb10O30展现出令人着迷的物理特性。随着钾铋铌酸盐(KBiN)组分x从0增加到0.40,材料会经历从典型铁电体到扩散介电体的神奇转变,峰值介电常数对应的温度从580°C逐步降至130°C附近。更有趣的是,研究团队在材料表面捕捉到水分诱导的介电异常信号。当排除水分干扰后,干燥环境下暴露出的新介电现象与铁弹畴结构的极化模式激活有关——这让人联想到在Sr4Na2Nb10O30中观察到的类似行为。通过精密介电谱分析,研究人员还在纯BNN和0.20KBiN样品中成功捕获到铁弹相变的特征信号。这些发现如同解开TTB家族材料的
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-08-23
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丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/石墨烯纳米片(ABS/GNP)导电复合材料的微波吸收性能研究及其在电磁屏蔽领域的应用
电子设备的迅猛发展引发了人们对电磁污染的高度关注,这推动了对高效屏蔽材料的迫切需求。在这项创新研究中,科研人员采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物作为基体,通过熔融共混工艺(melt-mixing)与不同含量的石墨烯纳米片(Graphene Nanoplatelets, GNP)复合,成功开发出具有可调性能的轻质微波吸收材料。通过流变学分析、动态力学分析和交流电导率(AC conductivity)测试等系统表征,研究团队发现当GNP含量达到5 wt%时会出现明显的渗流阈值(percolation threshold)。特别值得关注的是,在X波段(8-12 GHz)和Ku波段(12-18
来源:Journal of Vinyl and Additive Technology
时间:2025-08-23
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羧甲基纤维素表面功能化可膨胀石墨提升水性涂料分散性与阻燃性能
可膨胀石墨(Expandable Graphite, EG)作为无卤阻燃剂虽应用广泛,却因疏水性强、易在水性体系中团聚而影响其在水性膨胀型阻燃(Intumescent Flame-Retardant, IFR)涂料中的表现。这项研究别出心裁地采用羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose, CMC)对EG进行"美容手术"——先化学氧化再通过酚醛环氧树脂"搭桥",将CMC牢牢嫁接在EG表面。改性后的CMC-m-EG如同披上亲水"外衣",水接触角从79.7°直降到52.7°,能在水中欢快"游泳"而不抱团。X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)证实,这场"整形手术"既实现
来源:Journal of Vinyl and Additive Technology
时间:2025-08-23
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可见光LED触发硫醇-烯点击反应:一种绿色高效制备阻燃薄膜的新策略
可见光发光二极管(LED)引发的硫醇-烯(thiol-ene)点击反应因其对氧气不敏感和快速固化特性而备受关注。这种低能耗、无溶剂污染且不含挥发性有机物(VOC)的聚合工艺,为聚合物制备提供了新途径。然而,将这两种独特反应整合应用于阻燃薄膜合成的研究却鲜有报道。令人振奋的是,即使在低强度可见光源和空气条件下,研究人员仍成功制备出具有显著阻燃性能的薄膜。特别值得注意的是,含25%磷杂菲氧化物(PN-DOPO,一种基于桥联DOPO衍生物)的薄膜表现出30.8%的优异极限氧指数(LOI),并达到UL-94 V-0级最高阻燃标准。这项研究不仅为阻燃薄膜的绿色高效制备开辟了新途径,更为未来开发环境友好型
来源:Journal of Vinyl and Additive Technology
时间:2025-08-23
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浆料注射结合反应熔渗法制备Cf/ZrB2-SiC复合材料的工艺优化与抗烧蚀性能研究
为满足高超声速飞行器对耐极端热环境材料的苛刻要求,这项突破性研究创新性地采用浆料注射与反应熔渗(Reactive Melt Infiltration, RMI)联用技术,像"3D打印"般高效构筑了碳纤维增强二硼化锆-碳化硅(Cf/ZrB2-SiC)复合材料。科研团队通过精密调控温度-时间双变量,发现1500°C时熔融硅(Si)的粘度与反应速率达到"黄金平衡",犹如分子级拼图完美填满材料孔隙。在相当于火箭尾焰的严苛测试中(4.18兆瓦/平方米),材料表面上演了精彩的"自我防护"大戏:100秒内迅速形成致密的氧化锆-氧化硅(ZrO2-SiO2)"防护盾",烧蚀速率低至0.32毫克/秒;300秒时虽
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-08-23
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基于还原氧化石墨烯(rGO)/氧化亚铜(Cu2O)/二氧化钼(MoO2)三元复合电极的非酶葡萄糖传感材料研究
这项突破性研究采用经济高效的水热合成技术,将还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide, rGO)与两种金属氧化物——氧化亚铜(Cu2O)和二氧化钼(MoO2)巧妙结合,构建出高性能的三元复合电极。就像搭建分子级的"导电高速公路",rGO的超大比表面积为电子传输提供了快速通道,而Cu2O和MoO2这对"催化双子星"则通过协同效应显著提升了葡萄糖的电化学响应。实验数据显示,这种"三合一"纳米复合材料在检测葡萄糖时表现出令人惊艳的7474.29 μA mM−1 cm−2超高灵敏度,能精准捕捉到1.30 μM(相当于一滴水中溶解的糖分子)的微量变化。更难得的是,经过反复测试,其性能
来源:Journal of the Chinese Chemical Society
时间:2025-08-23
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不锈钢表面低温硫化改性提升析氧反应性能的研究
商用不锈钢网(SSM)在电催化领域应用广泛,但其本征析氧反应(OER)活性难以满足高电流密度需求。这项研究巧妙利用廉价闪烁瓶和烘箱,仅需90°C低温环境即可完成不锈钢表面硫化改性。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,证实成功制备出硫化不锈钢网(S-SSM)。令人振奋的是,这种简易改性的S-SSM展现出惊人的电催化性能——在10、100和1000 mAcm−2电流密度下,过电位分别低至1.475、1.523和1.603 V。该研究为开发低成本、可规模化生产的高效OER催化剂提供了新策略,将显著推动绿色氢能技术的发展。图文摘要生动展示了整个改性过程:从普通不锈
来源:Journal of the Chinese Chemical Society
时间:2025-08-23
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高熵透明陶瓷CeO2−δ·(RE, Y, Sm, La)2O3的多波长发光特性及其光学调控机制
1 引言在光学材料领域,高熵氧化物(HEO)因其独特的熵稳定效应和可调谐性能成为研究热点。稀土氧化物凭借优异的化学稳定性和发光效率,正逐步替代传统氟化物和锂基玻璃材料。本研究聚焦于具有立方铁锰矿结构(空间群Ia-3)的CeO2−δ·(RE, La, Sm, Y)2O3(RE=Dy/Gd)体系,通过调控Ce3+/Ce4+混合价态和氧空位浓度,实现可见-近红外波段的多波长发光。2 实验方法采用行星式球磨(1 μm氧化锆球,250 rpm)均质化Y2O3、La2O3等前驱体氧化物,冷冻干燥后经200 MPa冷等静压成型。样品在1600°C空气气氛中烧结2-10小时,部分试样进行热等静压(HIP,16
来源:International Journal of Applied Ceramic Technology
时间:2025-08-23
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新型焦油-硅溶胶结合无水泥Al2O3-SiC-C浇注料:碳分散与SiC晶须形成的协同增强机制
这项突破性研究开创性地采用焦油-硅溶胶复合体系作为粘结剂,成功制备出高性能无水泥Al2O3-SiC-C(ASC)耐火浇注料。通过巧妙设计碳-硅(C-S)悬浮系统,研究人员用液态焦油替代传统固态球形沥青,配合纳米硅溶胶的粘结作用,在材料内部构建出三维增强网络。微观结构分析显示,4wt.%焦油添加量使碳相分布均匀性显著提升。工业CT扫描证实材料基体密度明显增加,这归功于高温下原位生成的SiC晶须(Silicon Carbide Whisker)形成的"晶须桥联"效应。这种独特的微观结构设计使材料在三个关键性能指标上实现飞跃:热态抗折强度、抗氧化能力以及抗熔渣侵蚀性能。特别值得注意的是,与传统含碳材
来源:International Journal of Applied Ceramic Technology
时间:2025-08-23
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铝锆偶联剂(DH-550)在水泥窑抗侵蚀涂层中的空间位阻改性机制
在水泥窑的极端高温环境中,耐火涂层的抗侵蚀能力直接关乎设备寿命与能耗效率。氧化铝(Al2O3)作为经典填料虽具备耐热性,但颗粒易团聚的缺陷长期未解。铝锆偶联剂(DH-550)的引入犹如分子级"脚手架"——其水解后与Al2O3表面羟基(-OH)发生化学键合,形成的有机-无机杂化层不仅通过空间位阻效应推开颗粒间距,更在高温煅烧时触发神奇相变:界面处生成的3Al2O3·2SiO2(莫来石)和Al2TiO5(钛酸铝)如同纳米级水泥,有效封堵孔隙形成致密装甲。傅里叶红外光谱(FTIR)捕捉到的特征峰位移证实了化学键重构,而磨损实验显示含2 wt% DH-550的涂层耐磨性提升逾200%,这为高温工业设备
来源:International Journal of Applied Ceramic Technology
时间:2025-08-23
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原位形成层状Mg-Al水滑石对煤气化炉用高铬浇注料致密化的作用机制
煤气化炉作为煤炭清洁利用的核心装备,其内衬材料高铬浇注料的性能直接决定设备寿命。传统铝磷酸盐(AlPO4)结合材料在还原性气氛中会出现磷酸根迁移,导致炉渣渗透和热震剥落。研究团队创新性采用水合氧化铝(CA)作为结合剂,通过引入活性氧化镁(MgO)触发"化学魔术"——在低温水化阶段原位生成微纳米级层状镁铝水滑石(Mg-Al hydrotalcite, HT),这些纳米薄片像智能填充剂般密实堆积在孔隙中。高温热处理时,这些"纳米建筑师"经历华丽转变:HT分解为MgAl2O4尖晶石纳米晶,并与Cr2O3发生"原子共舞"形成Mg(Cr,Al)2O4固溶体。这种独特的微结构演变使材料在1600℃产生"超
来源:International Journal of Applied Ceramic Technology
时间:2025-08-23
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热等静压处理对不同化学计量比YAG:Cr陶瓷光学性能的影响及其Cr离子价态调控机制
这项突破性研究揭示了热等静压(Hot Isostatic Pressing, HIP)技术在钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet, YAG)陶瓷光学性能调控中的关键作用。科研团队采用化学沉淀法精准制备出化学计量比([Y2O3]/([Al2O3]+[Cr2O3]))在0.5936-0.6032区间的铬掺杂YAG纳米粉体,通过X射线衍射证实所有样品均形成单一YAG相,晶格参数精确控制在12.00956-12.01247 Å范围内。研究团队创新性地采用1700°C高温联合200 MPa高压的HIP后处理工艺,发现该技术能显著降低化学计量比([Y2O3]/([Al2O3]+[Cr
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-08-23
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石灰-火山灰砂浆中浮石与硼硅酸盐抑制碱硅酸反应的机理研究及其性能提升
1 引言随着淡水资源的日益紧张,海水拌合水泥基材料应用日益广泛。但海水中Na+和K+会与活性骨料发生碱硅酸反应(ASR),导致普通硅酸盐水泥(OPC)砂浆易产生膨胀开裂。古罗马混凝土采用火山灰-石灰胶结碳酸盐骨料,在海水浸泡2000年仍保持优异耐久性,其关键在于火山灰与氢氧化钙的火山灰反应。本研究受此启发,开发了由煅烧粘土(75%高岭石+25%蒙脱石)与石灰(75:25)组成的仿古罗马水泥(RRC)体系,并系统研究了含浮石(多孔火山矿物)和硼硅酸盐骨料的砂浆在碱性条件下的ASR演变机制。2 ASR机理与铝掺入的缓解作用ASR本质是OH-侵蚀骨料中硅氧网络,将≡Si-O-Si≡转化为≡Si-OH
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-08-23
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基于氧化镁-聚四氟乙烯燃烧合成反应制备球形氟化镁粉末的新策略及其形成机制研究
这项创新性研究展示了一种制备球形氟化镁(MgF2)粉末的巧妙方法。科研团队采用高温燃烧合成策略,以氧化镁(MgO)和聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)作为起始原料,成功获得了粒径均一、平均尺寸0.95微米的完美球形颗粒。通过系统考察不同MgO/PTFE配比对产物物相和形貌的影响,发现当两者质量比为4:6时,能够制备出纯度高、球形度最佳的MgF2粉末。深入机理研究表明,在剧烈燃烧反应产生的高温环境下,生成的氟化镁颗粒会发生熔融。这些熔融态颗粒在碳基产物的空间限制和表面张力双重作用下,自发形成完美的球形液滴,最终在冷却过程中固化为规则的球形颗粒。这项研究不仅揭
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-08-23
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高孔隙率钇铁氧化物(YFeO3)陶瓷烧结过程中微观结构演变机制及其调控研究
在高孔隙率钇铁氧化物(YFeO3)陶瓷的烧结过程中,扫描电镜(SEM)捕捉到令人着迷的微观结构演变图景:当材料密度低于理论值30%时,晶粒会先编织成精致的网状链结构,随后开启形态转变的"三重奏"——或拉伸为纤维状,或自组装成环状结构,最终这些结构单元会像搭积木般聚集成中空球体或粗大球团。特别有趣的是,细颈结构会穿透环状骨架生长,宛如给粗球体安装了"结构锚点"。这种动态演变使得YFeO3材料同时具备宏观大孔和微观孔簇的双重特性,通过精准调控烧结温度或保温时间,就像操纵"材料基因开关"般实现对孔隙等级的精准编程。
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-08-23
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基于双钯(II)配合物的双(TIPS-乙炔基)取代双N-混杂六吡咯近红外-IIb稳定染料的开发与应用
这项突破性研究展示了基于双钯(II)配合物的新型近红外染料分子。科研团队巧妙设计并合成了bis(TIPS-乙炔基)取代的双N-混杂六吡咯(t-Pd2-3和c-Pd2-3),这些分子在第二近红外(NIR-IIb)子通道展现出独特的光学特性。其中各向异性π扩展衍生物t-Pd2-3尤为引人注目,其在5,20位点带有硅基保护的乙炔基团,形成刚性矩形六吡咯核心结构,创造了独特的NNNC配位环境。这种双钯(II)配合物在S0→S1跃迁(Q态带)中表现出特殊的分子轨道混合特性,通过降低HOMO和LUMO之间的构型相互作用,实现了1500nm以上的增强型NIR-IIb吸收和发射。这种显著的Q带吸收特性使其能够
来源:Journal of the Chinese Chemical Society
时间:2025-08-23
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多铁性纳米颗粒(BZnFMO)对 Terminalia bellirica 生物柴油燃烧特性的调控作用及发动机性能优化研究
这项突破性研究揭示了锌锰共掺杂铋铁氧体纳米颗粒(BiZn0.5Mn0.5FeO3,简称BZnFMO)对 Terminalia bellirica 生物柴油燃烧特性的神奇调控作用。科研团队巧妙采用阳离子表面活性剂CTAB和分散剂TWEEN 80构建稳定纳米燃料体系,通过紫外光谱分析证实含75 ppm BZnFMO的配方可保持3周稳定分散。在单缸柴油发动机测试中,这种"纳米催化剂"展现出惊人的燃烧增强效果:当喷射正时提前至25°上止点前(bTDC)时,改性燃料的缸内压力(CP)飙升至71.14 bar,创下生物柴油应用的新纪录。同步监测显示,其净热释放率(NHRR)达到56.18 J/每度曲轴转角
来源:Heat Transfer
时间:2025-08-23