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钒掺杂ZnFe2O4纳米铁氧体的燃烧合成:结构-磁电多维度性能调控及高频应用探索
Highlight钒掺杂ZnFe2O4纳米铁氧体(VxZnFe2-xO4)通过闪燃燃烧法合成,其结构-功能关系揭示了独特性能:XRD显示立方尖晶石相(JCPDS 22-1012),晶粒尺寸从64.0 nm(纯样)降至23.8 nm(1.0 wt.% V)。有趣的是,位错密度飙升15倍(0.244→1.76×10-3 nm-2),就像给材料"打上了原子级弹坑"。Materials and preparation route实验采用"化学配比鸡尾酒"——将NH4VO3、柠檬酸与金属硝酸盐按Zn:Fe=1:2混合,99.99%高纯原料在闪燃反应中自组装成纳米颗粒,仿佛一场分子级的焰火表演。XRD a
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-08-09
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多层Ti3C2Tx涂层机械性能与摩擦学性能的协同作用机制研究
亮点本研究阐明了Ti3C2Tx涂层摩擦层的机械性能对其摩擦学响应的关键影响。在100 mN载荷下,摩擦层实现56%的摩擦降低,同时保持卓越的机械完整性(摩擦系数0.22,磨损率4.5×10-5 mm3/N·m)。当载荷增至400 mN时,摩擦层通过致密化和结构重组(伴随摩擦氧化)使硬度和杨氏模量提升80%以上,显著增强其抗机械应力能力。结论我们的研究明确了Ti3C2Tx涂层摩擦层的机械性能对其性能的决定性作用:低载荷(100 mN)下摩擦层通过结构完整性实现减摩抗磨;高载荷(400 mN)下摩擦层致密化与重组大幅提升机械性能,使其适应苛刻工况。这些发现为理解摩擦层的微观结构-化学-机械性能协同
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-08-09
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氮掺杂有机硅等离子体聚合物机械性能的时效降解机制及其结构演变研究
亮点本研究首次通过差分硬度(HD)分析和准静态部分卸载(QSpul)纳米压痕技术,实时捕捉氮掺杂ppHMDSO薄膜在环境老化过程中的机械性能梯度变化,揭示了Si-N键水解与薄膜硬度(HM)衰减的定量关联。氮掺杂HMDSO等离子体聚合物薄膜的差分硬度分析初始厚度0.38-1.99μm的薄膜在相对压痕深度≤0.15时,马氏硬度(HM0)为2.4-2.7GPa。值得注意的是,厚度较薄的薄膜(0.38μm)在老化24小时后硬度下降达37%,而1.99μm薄膜仅降低8%,表明水解引发的Si-N→Si-O转化存在显著厚度依赖性。通过微分硬度曲线可清晰观察到表层0.1μm区域的"软化前沿"随时间向薄膜内部推
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-08-09
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氢化ZnAs与CdAs单层材料的高温热电性能第一性原理研究:从金属-半导体转变到超低晶格热导率
Highlight氢化ZnAs与CdAs单层(ZnAsH/CdAsH)的热电性能研究取得突破性进展。通过玻尔兹曼输运理论(BTE)结合密度泛函理论(DFT),我们发现氢化使材料从金属性转变为半导体特性,带隙分别为1.89 eV(ZnAsH)和1.23 eV(CdAsH)。稳定性分析显示其具有优异的机械强度和热稳定性,弹性常数和分子动力学模拟(AIMD)均证实这一点。关键发现p型掺杂时,ZnAsH和CdAsH分别展现出225.42 μV/K和409.45 μV/K的高塞贝克系数(S),同时保持高电导率(σ)。超低晶格热导率(κl)尤为亮眼:ZnAsH为3.36(3.74) W/mK,而CdAsH
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-08-09
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金属卟啉封装单壁碳纳米管中费米能级位移与电荷转移机制及其在高效有机太阳能电池中的应用
Highlight本研究采用第一性原理计算,重点解析了镍卟啉(NiP)和铁卟啉(FeP)分子在SWNT17纳米管内的封装效应。通过广义梯度近似(GGA)和杂化泛函(HSE06)计算发现,过渡金属原子(Fe/Ni)的引入使体系产生显著的电荷重分布,导致纳米管费米能级位移达0.3eV,这直接关联到体系增强的光电转换性能。Electronic properties金属卟啉与碳纳米管的电子耦合产生了两大关键效应:1) 在可见光区(400-700nm)出现新的吸收峰,使光捕获效率提升40%;2) 形成type-II能带对齐,驱动激子快速分离。特别值得注意的是,FeP@SWNT17体系展现出0.5eV的超
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-08-09
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振动喷丸预处理通过泰勒扩展模型调控Hadfield钢渗硼动力学的机制研究
在矿山机械、铁路道岔等重载领域,高锰奥氏体钢(X120Mn12)因其优异的冲击韧性被称为"Hadfield钢",但其在低应力磨损工况下表现欠佳。传统渗硼处理虽能提高表面硬度,但存在渗层生长速度慢、易产生脆性FeB相等问题。更棘手的是,高锰含量(12 wt%)会改变硼溶解度,而机械预处理对渗硼动力学的调控机制尚不明确。德国开姆尼茨工业大学(Technische Universität Chemnitz)的Ali Günen团队创新性地将振动喷丸预处理(VPP)与粉末渗硼相结合,通过系统性实验和泰勒扩展模型,揭示了机械活化对渗硼动力学的促进作用。研究发现,VPP产生的位错和晶界为硼扩散提供了"高速
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-08-09
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激光熔覆高速钢结构耦合涂层的微观结构与摩擦学行为研究
在矿山、铁路等重工业领域,X120Mn12高锰钢因其优异的冲击韧性被称为"哈德菲尔德钢",但其在低应力滑动磨损场景中表现不佳。传统渗硼虽能提高表面硬度,但高锰钢中12%的锰含量会改变硼溶解度,且高温处理易引发FeB/Fe2B双层热膨胀系数差异导致的裂纹。如何在不牺牲韧性的前提下提升耐磨性,成为表面工程领域的难题。德国开姆尼茨工业大学(Technische Universität Chemnitz)的研究团队创新性地采用振动喷丸预处理(VPP)技术,通过AISI 52100轴承钢球(硬度58 HRC)以50 Hz频率和5 mm振幅轰击表面2小时,在X120Mn12钢表面构建出150 μm深的塑性
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-08-09
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基于微CT和AI的短时载荷与高温下AlSi-PE可磨耗涂层孔隙率变化研究
Highlight本研究通过深度学习算法成功实现了所有样本表面孔隙与裂纹的精准区分。原料粉末(Metco® 601NS)标称成分为60 wt%铝硅合金(AlSi)和40 wt%聚酯(PE),但微CT分析显示实际涂层中铝硅相体积占比约43%,聚酯相达53%。Results and discussion可磨耗材料被分割为三部分:裂纹(黄色标注)、孔隙(红色标注)和基底(蓝色标注)。高温环境下,涂层表现出显著的亚表面致密化特征,聚酯与金属相间的弱结合力导致高速相互作用时产生周期性表面裂纹。Conclusions研究证实:操作温度升高会通过塑性变形引发材料密度化,同时裂纹的深度、宽度和周期性特征与温度
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-08-09
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IN718冷喷涂工艺中不同喷嘴几何结构的建模与飞行诊断研究:粒子轨迹与残余应力的关联分析
Highlight轴向与径向粒子注入的粒子速度对比本研究重点分析了不同粉末注入方式对粒子动力学的影响。计算模型对比显示,径向注入方式(与实际Impact 5/11设备匹配)相比轴向注入能显著提升粒子整体速度(提升约15%)和温度分布。这一现象归因于非对称流场中径向速度分量引发的额外动能传递,与HiWatch系统(高速粒子图像测速仪)的实测数据误差<5%,验证了模型的可靠性。结论通过三维CFD模型与实验诊断的结合,首次在950℃/4MPa的极端工况下解析了IN718冷喷涂的"沉积窗口(WoD)"特性。研究发现:1)喷嘴扩张段长度与喷斑尺寸呈非线性关系;2)径向注入产生的冲击波结构虽未显著影响粒子
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-08-09
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魔角旋转固态NMR中间接检测自旋5/2、7/2及9/2半整数四极核的宽线谱:理论与应用突破
亮点本研究通过理论模拟与实验验证,首次系统阐述了利用频率步进DE-RESPDOR技术间接检测高自旋四极核(5/2至9/2)宽线固态NMR谱的可行性。结果与讨论脉冲序列在固态NMR直接与间接检测中的应用WURST-CPMG脉冲序列(图1A)是直接获取宽线谱的经典方法,本研究成功用于Ba2·2H2O中127I及In(OH)3中115In的检测。而图1B所示的1H{X} DE-RESPDOR序列则通过频率扫描实现了127I、139La、115In的间接检测,这种"间谍核"策略显著提升了低灵敏度核的检测效率。结论我们证实频率步进RESPDOR技术可间接解析自旋5/2至9/2核的宽线谱。灵敏度增益取决于
来源:Solid State Nuclear Magnetic Resonance
时间:2025-08-09
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越南男男性行为者中“过度思考”与童年创伤及创伤后应激障碍的网络关联分析
亮点引言相较于异性恋群体,美国性少数群体遭遇性虐待、父母肢体暴力及校园霸凌的风险高出2-3倍(Friedman等, 2011)。这种创伤暴露的差异持续至成年期,表现为人际暴力、仇恨犯罪及少数群体压力(Roberts等, 2012)。研究设计与人群本研究获[大学名称匿审]伦理委员会批准。2018年6-10月期间,通过诊所转介和社交媒体招募198名18-29岁越南MSM,采用TAL问卷、童年创伤问卷(CTQ)和PTSD症状量表(PSS)进行评估。人口统计学参与者中65.2%年龄20-25岁,90.36%无宗教信仰,83.2%年收入超3500万越南盾(约1400美元),与越南国家数据一致(GSO V
来源:Social Science & Medicine
时间:2025-08-09
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新型3D打印晶格结构介电层电容式触觉传感器的开发与性能评估
亮点电容传感器作为最常用的触觉传感器,通过检测两电极间间隙的机械形变来量化外力。其工作原理遵循公式C=ε0εrA/d,其中介电层结构直接影响灵敏度与压力测量范围。结果与讨论测试显示,五种相对密度均为67.4×10−3的晶格介电层在100N载荷下表现优异。其中金刚石(diamond)晶格介电层灵敏度达0.827 kPa−1,远超传统填充式介电层,且空腔结构赋予其更宽的压力响应范围。机器人应用案例研究将金刚石晶格传感器集成至气动夹爪(Pneumatic Gripper)后,成功实现实时力反馈,验证了其在机器人精准抓取任务中的实用价值。结论晶格介电层通过结构设计突破传统电容传感器(Capacitiv
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-08-09
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TPU-石墨烯纳米复合材料的频率依赖介电和阻抗特性
随着科技的快速发展,柔性电子设备在现代生活中扮演着越来越重要的角色。这些设备通常要求材料具备优良的机械性能、热稳定性以及可调节的电学特性,从而能够在多种复杂环境下稳定运行。在这一背景下,多用途聚合物纳米复合材料因其独特的性能组合而备受关注。其中,聚氨酯(Polyurethane, PU)作为一种具有优异柔韧性和可加工性的材料,其在柔性电子领域中的应用日益广泛。近年来,研究者们发现通过引入纳米填料,尤其是石墨烯,可以显著提升PU基纳米复合材料的综合性能,使其在电容器、电容传感器以及能量存储装置等应用中展现出巨大的潜力。本研究的重点在于系统分析石墨烯含量对热塑性聚氨酯(Thermoplastic
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-08-09
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异质结构亚稳高熵合金中非均匀变形诱导的马氏体相变延长机制
全球食品系统正面临严峻的双重挑战:既要满足人口增长带来的需求,又需应对农业占全球21%温室气体排放的现状。芬兰作为有机土壤比例高达11%的国家,其耕地相关的LULUC排放占总食品排放的79%,使得传统农业生产模式的转型迫在眉睫。在此背景下,芬兰自然资源研究院(Natural Resources Institute Finland, Luke)的科研团队在《Scripta Materialia》发表重要研究,通过四种创新生产方案的系统评估,为可持续食品生产提供了突破性解决方案。研究采用生命周期评估(LCA)方法,整合新型LULUC排放核算框架,对比分析了细胞培养卵白蛋白、Pekilo®单细胞蛋白
来源:Scripta Materialia
时间:2025-08-09
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原子尺度揭示钴游离尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4正极材料晶界偏析行为及其对锂离子电池性能的影响
在新能源技术迅猛发展的今天,锂离子电池作为清洁能源存储的核心部件,其性能优化始终是科研界关注的焦点。其中,高电压钴游离尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)因其高能量密度和低成本优势,被视为下一代动力电池的理想正极材料。然而,这类材料在实际应用中仍面临离子电导率低、循环稳定性不足等挑战,其根源很可能隐藏在肉眼不可见的原子尺度缺陷中——晶界作为多晶材料中普遍存在的结构特征,其化学组成和原子排列的微小变化,可能对材料性能产生"蝴蝶效应"般的重大影响。挪威科技大学(NTNU Norwegian University of Science and Technology)的研究团队在《Scrip
来源:Scripta Materialia
时间:2025-08-09
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利用广义传递率对作用在复合材料机翼上的冲击力进行稀疏识别
这项研究探讨了如何对复合材料机翼进行冲击力识别(ImFoId),这是确保飞机可靠运行的重要环节。由于逆问题的病态性,实现准确且高效的冲击力识别仍然具有挑战性。为此,本文提出了一种基于广义传递函数的新颖冲击力识别方法。该方法的核心在于扩展广义传递函数概念,用于多源冲击力识别,并且只需要一个压电加速度计即可完成。这种方法克服了传统方法的局限性,提供了更高效的解决方案。首先,通过建立广义传递函数与冲击强度向量之间的矩阵乘积关系,推导出冲击强度向量的求解方法,从而确定冲击力的空间分布,实现冲击定位。在完成冲击定位后,建立了连接力-时域历史与加速度响应的卷积模型,并利用反卷积技术重建定位后的冲击力时序。
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-09
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具有双峰异质结构的6061铝合金的时效沉淀行为及其强化机制
Jamie Sin Ying Ho | Arul Earnest | Fahad J Siddiqui | Dehan Hong | Michael Yih Chong Chia | Kian-Keong Poh | Benjamin Sieu-Hon Leong | Yih Yng Ng | Marcus Eng Hock Ong | Andrew Fu Wah Ho摘要背景公共假期和周末是生活方式和医疗服务能力发生变化的时期,这可能会影响院外心脏骤停(OHCA)的发生风险及其预后。目的我们旨在研究公共假期和周末对新加坡多民族人群中OHCA发生风险和死亡率的影响。方法我们纳入了2010年4月
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-09
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光伏驱动电动汽车充电基础设施的优化布局:基于地理空间与多准则分析的可持续城市交通解决方案
随着全球温室气体排放加剧,交通领域占能源消耗的24%,电动汽车(EV)成为减排关键。但充电设施不足制约其普及,尤其在太阳能资源丰富但电网薄弱地区。摩洛哥本格里尔市年均日照达5.5 kWh/m2/天,却缺乏EV与可再生能源协同规划方法。哈桑二世大学卡萨布兰卡分校地理科学实验室团队在《Results in Engineering》发表研究,整合地理空间分析与技术-环境多准则评估,提出光伏供电充电站(PV-EVCS)的优化框架。通过开发22 kW原型站验证,证实该方案年发电量超117 MWh,性能比(PR)达68.3%,可减少44.4%碳排放。研究采用三大关键技术:1)基于SegFormer深度学习
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-09
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综述:关于船舶维护管理策略的全面综述
本文介绍了一种新型的基于分裂环谐振器(Split Ring Resonator, SRR)的磁偶极子(Magnetic Dipole, MD)贴片天线,该天线设计具有高增益、高隔离度以及宽频带的特性,适用于低地球轨道(LEO)卫星通信移动终端和玻璃基天线封装(Antenna-in-Package, AiP)等场景。该设计通过双差分馈电机制实现,不仅提高了天线的性能,还使得其体积更小,高度更低,同时具有较宽的圆极化扫描角度和更高的效率。文章还讨论了天线设计中的关键问题、制作工艺和性能测试,为未来天线集成和无线通信系统的发展提供了重要的技术支撑。在现代无线通信系统中,物联网(IoT)和智能交通系统
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-09
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足部与双手胸外按压的力学特性比较:质量差异与临床意义分析
在急救医学领域,胸外按压(CPR)质量直接关系到心脏骤停患者的生存率。尽管传统的双手胸外按压(HCC)被广泛采用,但当施救者存在上肢损伤或疲劳时,足部胸外按压(FCC)作为替代方案自2005年起被美国心脏协会(AHA)指南认可。然而,关于FCC的力学特性和安全性的系统研究长期缺失,特别是施力角度、深度控制等关键参数对按压效果的影响尚不明确。针对这一科学问题,斯洛文尼亚卢布尔雅那大学健康科学学院(Faculty of Health Sciences, University of Ljubljana)的研究团队开展了一项创新性研究。通过随机交叉人体模型实验,研究人员首次量化比较了FCC与HCC的三
来源:Resuscitation Plus
时间:2025-08-09