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  • Ag-ZnO集成对PANI中电荷传输的影响:一种性能提升的聚合物基热电发电机

    本研究探讨了通过引入银掺杂氧化锌(Ag-ZnO)纳米颗粒作为纳米填料,如何提升聚苯胺(PANI)的热电性能。这一研究旨在开发一种新型的热电材料,以应对日益增长的能源需求和对可持续能源解决方案的迫切需求。随着全球人口的增加和人类活动的不断扩展,能源消耗量持续上升,预计到2050年和2100年,全球电力消耗将分别翻倍和三倍。然而,目前大多数电力仍通过燃烧化石燃料(如煤、石油和天然气)产生,其中约有60%的能量以热能形式浪费。因此,探索高效、环保的热能回收技术变得尤为重要。热电材料能够将热能直接转化为电能,而无需机械运动部件,这使其成为一种极具前景的能源转换技术。热电材料的性能通常由其“优值”(ZT

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-07

  • 在基于TiOF的2纳米燃烧剂中释放F-O协同效应:提升燃烧性能和反应动力学

    这项研究聚焦于纳米热能材料的开发,特别是在高效氧化剂方面的创新应用。热能材料是一种由纳米级金属燃料和氧化剂组成的复合体系,因其在能量储存与释放方面的独特优势而受到广泛关注。在传统热能体系中,氧化剂多为金属氧化物,如氧化铁(Fe₂O₃)、氧化铜(CuO)和氧化铋(Bi₂O₃)等。这些氧化物由于其良好的氧化能力、稳定的热释放特性以及与金属燃料的优良热力学匹配度,长期以来在热能材料中占据核心地位。然而,随着研究的深入,传统体系在性能提升方面遇到了瓶颈,主要问题来源于铝粉表面的天然氧化层(Al₂O₃,厚度约为3–5纳米)以及反应过程中持续形成的氧化铝钝化层,这些因素严重阻碍了铝与氧化剂之间的有效接触,

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-07

  • Ni-Ru负载碳化钼催化剂在生物质和CO2转化中的相位调谐性能

    随着大气中二氧化碳(CO₂)浓度的持续上升,其管理技术的重要性正在从战略层面逐渐转变为实际操作层面的紧迫任务。为了应对这一挑战,研究者们不断探索新的催化策略,以实现CO₂的高效利用与转化。本文聚焦于通过生物质CO₂气化和逆水煤气变换反应(RWGS)来研究CO₂管理的催化方法,特别是以钼碳化物(MoₓC)作为载体的镍(Ni)和钌(Ru)基催化剂的性能表现。生物质作为一种可再生资源,近年来在能源和燃料生产领域受到广泛关注。其气化过程不仅能够将CO₂转化为可燃气体,还能产生富含一氧化碳(CO)的合成气(syngas)。然而,生物质气化过程中仍面临一些技术难题,例如不完全裂解和大分子烃类的再聚合作用,

    来源:Materials Today Catalysis

    时间:2025-08-07

  • Quadcomb:一种新型零泊松比蜂窝结构,具备二维柔顺性,适用于变形飞行器的应用

    ### 激光粉末床熔融(PBF-LB)技术中的316L不锈钢缺陷演化与氢脆性研究随着增材制造(Additive Manufacturing, AM)技术在工业领域的广泛应用,金属粉末的回收与再利用成为了一个重要的研究方向。特别是在激光粉末床熔融(Laser Powder Bed Fusion, PBF-LB)过程中,316L不锈钢粉末在多次重复使用后往往会经历氧化、污染或形态变化,从而被丢弃。这些废弃粉末不仅增加了材料成本,也对环境造成了压力。因此,如何有效利用这些废弃粉末成为提升增材制造可持续性的重要课题。本研究重点探讨了在PBF-LB工艺中,使用混合的回收粉末制造316L不锈钢时,打印能量

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-07

  • 综述:用于糖尿病伤口治疗的天然活性成分水凝胶复合物

    本研究探讨了在激光粉末床熔融(PBF-LB)工艺中,使用混合回收粉末制造的316L不锈钢在氢脆(HE)环境下的性能变化。研究发现,打印能量密度和回收粉末的使用历史对材料内部缺陷的形成、微观结构演变以及氢脆敏感性具有显著影响。通过比较低能量密度(LED)和高能量密度(HED)两种条件下的样品,研究揭示了能量输入在提升材料致密性和减少缺陷方面的关键作用。LED样品的孔隙率约为1%,而HED样品的孔隙率仅约为0.03%,这表明在较低能量密度下,材料更容易出现缺陷,从而影响其结构完整性。在氢气环境中,这些缺陷可能成为氢渗透的通道,增加材料脆化的风险。在PBF-LB工艺中,打印参数对材料的微观结构和性能

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-07

  • 相控免疫工程:一种具有时空可控Cu-Mg释放功能的双功能纳米纤维支架,用于实现伤口从抗感染向促进修复的转变

    ### 介绍与研究背景随着工业领域对增材制造(Additive Manufacturing, AM)技术的广泛应用,其在金属粉末废弃物管理方面带来了显著的挑战。尤其是在激光粉末床熔融(Laser Powder Bed Fusion, PBF-LB)过程中,316L不锈钢粉末由于氧化、污染或形态变化等因素,在多次再利用后往往被丢弃。这些废弃粉末不仅增加了材料成本,还对环境造成了一定的负担。为应对这一问题,研究者们提出了通过回收和混合不同来源的废粉来提升资源利用效率和可持续性。这种方法符合循环经济的理念,有助于减少原材料消耗和工业废弃物的产生。然而,目前对于混合不同使用历史的粉末对微观结构完整性、

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-07

  • 打印密度在由回收粉末制成的PBF-LB 316L不锈钢内部缺陷演变及氢致脆化过程中的作用

    在现代制造业中,金属粉末的回收和再利用已成为提高资源利用效率和实现可持续发展的重要策略。随着增材制造(Additive Manufacturing, AM)技术,特别是激光粉末床熔融(Laser Powder Bed Fusion, PBF-LB)在工业领域的广泛应用,如何有效管理金属粉末的使用和再利用成为了一个关键议题。本研究聚焦于PBF-LB工艺下316L不锈钢(Stainless Steel, SS)的氢脆(Hydrogen Embrittlement, HE)特性,探讨了打印能量密度和粉末再利用对缺陷演化、微观结构以及材料性能的影响。通过系统分析,研究揭示了如何在实际应用中优化打印参数

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-07

  • 基于大理石废料的水稻和小麦秸秆灰复合材料的隔热性能比较研究

    Jiangfeng Wang|Xuejian Xie|Kerui Chen|Laibin Zhao|Xinglong Wang|Jiaxin Zhang|Li Sun|Xiufang Chen|Xianglong Yang|Xiaobo Hu|Xiangang Xu山东大学晶体材料国家重点实验室新型半导体研究所,中国济南,250100摘要碳化硅(SiC)衬底中的晶体缺陷会显著降低在其上制造的器件的性能。因此,研究缺陷形成机制并优化单晶生长过程至关重要。在这项工作中,应用了X射线形貌(XRT)和高分辨率X射线衍射(HRXRD)来阐明通过物理气相传输(PVT)生长的4H-SiC晶体中“黑白条纹”缺

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-08-07

  • 通过畴工程实现组分梯度铁电体中更优越的能量存储性能

    Jiangfeng Wang|Xuejian Xie|Kerui Chen|Laibin Zhao|Xinglong Wang|Jiaxin Zhang|Li Sun|Xiufang Chen|Xianglong Yang|Xiaobo Hu|Xiangang Xu山东大学晶体材料国家重点实验室新型半导体研究所,济南,250100,中国摘要碳化硅(SiC)基底中的晶体缺陷会显著降低基于其制造的器件的性能。因此,研究缺陷形成机制并优化单晶生长过程至关重要。在这项工作中,应用了X射线拓扑(XRT)和高分辨率X射线衍射(HRXRD)技术来阐明通过物理气相传输(PVT)法生长的4H-SiC晶体中“黑白

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-07

  • 活性炭改性的微米级零价铁在水溶液中去除三价锑(Sb(III))的最佳设计与性能表征

    Jiangfeng Wang|Xuejian Xie|Kerui Chen|Laibin Zhao|Xinglong Wang|Jiaxin Zhang|Li Sun|Xiufang Chen|Xianglong Yang|Xiaobo Hu|Xiangang Xu山东大学晶体材料国家重点实验室新型半导体研究所,济南,250100,中国摘要碳化硅(SiC)衬底中的晶体缺陷会显著降低基于其制造的器件的性能。因此,研究缺陷形成机制并优化单晶生长过程至关重要。在本研究中,采用X射线拓扑(XRT)和高分辨率X射线衍射(HRXRD)技术来阐明通过物理气相传输(PVT)法生长的4H-SiC晶体中“黑白条纹

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-08-07

  • 综述:通过热蒸发电子薄膜制备的新材料及其应用

    近年来,电子材料的研究一直是推动科技进步的重要领域,尤其在柔性电子、新型能源和医疗健康等方向上,展现出巨大的潜力。随着技术的不断演进,对大面积、高质量电子材料的需求日益增长,这不仅要求材料本身具备优异的性能,还强调其在实际应用中的可行性与经济性。然而,目前主流的电子材料在制备过程中仍面临诸多挑战,如关键原材料的稀缺性与高成本、制造工艺的复杂性、材料在不同环境下的稳定性不足,以及难以实现规模化生产等问题。为了解决这些难题,研究者们不断探索新的材料制备技术,其中热蒸发技术因其独特的优势而受到广泛关注。热蒸发技术是一种常见的薄膜沉积方法,其核心原理是通过在高真空环境中对源材料进行加热,使其达到较高的

    来源:Materials Science and Engineering: R: Reports

    时间:2025-08-07

  • 关于一种先进的热挤压镍基超级合金在高温下的蠕变和疲劳行为

    本文围绕一种新型的高温镍基合金GH4151的高温蠕变和疲劳行为展开研究,重点探讨了其在750–800 °C范围内的性能表现及微观变形和断裂机制。GH4151是一种通过热挤压和锻造工艺制造的合金,其化学成分独特,具有较高的Al、Ti、Nb、W和Mo含量,旨在提升其高温下的结构稳定性和机械性能。通过系统研究,本文揭示了该合金在高温环境下的行为特点,并为未来相关合金的设计和应用提供了重要的理论依据。### 高温性能与变形机制GH4151合金在750–800 °C温度区间内表现出优异的高温蠕变和疲劳性能,这主要归因于其在高温下的变形机制。在该温度范围内,变形主要通过位错滑移和超晶格堆垛层错(SSFs)

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-07

  • MXene/碳纳米管(CNT)独立复合电极的优化设计,以提高对称超级电容器中的电化学性能

    单晶材料在新兴的可再生能源技术中扮演着至关重要的角色,其独特的原子级有序结构和可调节的表面与界面特性使其成为提升电催化性能的关键材料。这些材料的原子排列具有高度的规则性和均匀性,这种结构优势使得单晶材料在水裂解、碳氮循环等反应中展现出优异的催化选择性和稳定性。此外,单晶材料的高导电性和可调控的能量带结构进一步增强了其在电催化反应中的表现。通过表面改性、界面原子掺杂和异质结构构建等策略,可以对单晶材料的活性位点分布、电子结构和质量传输进行精确调控,从而显著优化其催化动力学性能。在电催化反应过程中,单晶材料的表面和界面结构是决定其性能的核心区域。这些区域不仅影响材料与外界环境和反应物的相互作用,还

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-08-07

  • 通过氧化石墨烯的集成改变BaTiO3的电光特性,以实现高性能光伏应用

    BaTiO₃/GO复合材料在太阳能电池应用中的研究代表了材料科学和新能源技术领域的一项重要进展。这项研究聚焦于通过将氧化石墨烯(GO)与钛酸钡(BaTiO₃)相结合,实现对间接带隙材料的带隙特性进行优化,从而提升其在光吸收方面的性能。传统的太阳能电池材料,如直接带隙的半导体,通常具有更高的光吸收效率,但间接带隙材料因其稳定性和成本效益在某些情况下仍具吸引力。然而,间接带隙材料的光吸收效率通常较低,因为电子从价带跃迁至导带需要更多的能量。本研究通过将GO引入BaTiO₃的结构中,成功地将其间接带隙转变为直接带隙,从而显著提高了光吸收效率,拓宽了可用于太阳能电池的材料范围。BaTiO₃是一种具有重

    来源:Materials Science for Energy Technologies

    时间:2025-08-07

  • 单晶表面和界面结构的优化在电催化中的应用

    水电解制氢技术是实现绿色能源转型的重要手段之一,尤其在可再生能源的利用中扮演着关键角色。随着全球对碳中和目标的追求,氢气作为一种清洁能源载体,其生产效率和经济性成为研究的重点。然而,水电解设备在实际运行中面临诸多挑战,其中气泡动力学是影响其性能的核心因素之一。气泡的形成、生长、脱离以及在不同尺度组件中的运动过程,不仅决定了反应效率,还对设备的稳定性和寿命产生深远影响。本文系统地探讨了多尺度建模在水电解设备中对气泡行为的分析与优化,为提升设备性能、降低生产成本以及推动大规模绿氢生产的实现提供了理论依据和技术路径。在水电解设备中,气泡的生成和运输贯穿了从纳米尺度到宏观尺度的整个过程。在纳米尺度上,

    来源:Materials Reports: Energy

    时间:2025-08-07

  • 2D Ti 3C 2T 作为混合电解质锂空气电池中高效的负极电催化剂

    混合电解质锂空气电池(HELABs)作为高能量密度的储能系统,近年来受到广泛关注。这类电池利用大气中的氧气作为正极活性物质,具备固有的安全性、良好的环境兼容性以及便于管理放电产物等优点。然而,HELABs在实际应用中仍面临诸多挑战,例如高正极过电位、循环稳定性不足、催化剂降解等问题,这些因素限制了其大规模推广。因此,开发高效的正极催化剂成为提升HELABs性能的关键。本文通过密度泛函理论(DFT)研究了二维材料Ti3C2Tx作为HELABs正极催化剂的性能。研究重点分析了氧还原反应(ORR)的自由能分布、过电位以及氧分子在Ti3C2Tx表面的吸附行为。研究发现,Ti3C2Tx材料在作为HELA

    来源:Materials Reports: Energy

    时间:2025-08-07

  • 探究本征态及掺锰(Mn)的Na₂FePO₄F材料中的电子和磁性质:实验与第一性原理分析

    Loubaba Attou|Zineb El Kacemi|Abdelghani Bensassi|Sohail Ait Jmal|Lahcen Fkhar|Abdelfattah Mahmoud|Frederic Boschini|Khadija El Maalam|Omar Mounkachi|Mohamed BalliAMEEC团队,LERMA,拉巴特国际大学工程与建筑学院,Parc Technopolis,Rocade de Rabat-Sale,摩洛哥摘要采用实验与密度泛函理论(DFT)相结合的方法研究了Na2FePO4F和Na2Fe0.5Mn0.5PO4F的电子和磁性质。通过穆斯堡

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-08-07

  • 微螺钉挤压法用于多尺度三元纳米复合材料的3D打印——第二部分:挤压系统的设计与工艺模拟

    在现代制造技术中,结构与功能的集成已成为一个重要的发展方向。传统的制造工艺往往需要在设计和生产过程中进行大量的加工步骤,而3D打印技术,特别是基于熔融沉积成型(Fused Filament Fabrication, FFF)的打印方法,因其高度的设计自由度、材料利用率和工艺适应性,正逐渐成为生产功能复合材料的理想选择。然而,当前的FFF技术在处理具有特定功能特性的填充材料时,仍然存在一些挑战。例如,传统FFF设备通常依赖于直径固定的打印丝材,这在处理具有高填充量或高粘度的复合材料时,可能会导致加工过程中的不稳定性,影响最终产品的性能。因此,研究如何优化FFF系统的加工参数,以实现功能复合材料的

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-07

  • 改进表面化学以提高锌-锡-硫化物@碳纳米管(Zn-Tin-Sulphide@CNTs)的电化学性能

    作者:Yasar Ozkan Yesilbag | Ahmed Jalal Salih Salih土耳其埃尔津詹Binali Yıldırım大学物理系,埃尔津詹24100摘要将一维(1D)和二维(2D)材料集成到三维(3D)结构中,在提高能量存储方面显示出巨大潜力。本研究通过引入导电材料,探讨了MXene结构中层间距的优化方法。通过真空过滤法制备了自支撑的Ti3C2Tx MXene和碳纳米管(CNT)复合电极,CNT的重量比例分别为10%、20%和30%。MXene/CNT10(MX1)复合电极表现出优异的电化学性能,比电容为254 F g⁻1,且具有显著的耐用性,在10,000次循环后仍能

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-08-07

  • 采用混合激光-等离子体表面改性策略提高短碳纤维热塑性复合材料与铝合金的粘合性能

    金属-碳纤维增强热塑性塑料(CFRTP)接合结构在轻量化工业中具有重要的应用价值,尤其是在汽车和航空航天领域。这些结构的关键挑战在于如何实现金属与复合材料之间可靠而强韧的连接。为此,研究者们探索了多种表面处理技术,包括等离子体处理和激光处理,以改善粘接性能。然而,大多数现有研究集中于单一技术,鲜有研究探讨两者结合的复合处理策略。本研究旨在分析这种混合表面处理方法对金属-CFRTP接合结构的粘接性能提升效果,为轻量化结构设计提供新的视角。### 1. 引言在重量敏感的工业中,金属与复合材料的粘接结构是实现结构轻量化的重要手段。然而,这种结构的粘接性能常常受到复合材料表面处理效果的影响。由于复合材

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-07


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