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  • 润滑剂填充碳纳米管复合材料的摩擦学性能及其协同润滑机制研究

    摩擦与磨损是全球能源消耗和机械故障的主要原因之一。据统计,30%至40%的全球能源消耗用于克服摩擦,例如在汽油动力车辆中,约33%的燃料能量消耗于克服摩擦,而仅21%用于推动车辆前进。在机械加工过程中,切削液主要通过改善切屑-刀具-工件界面的摩擦条件来提高工件表面质量并减少刀具磨损。因此,优化机械操作中的摩擦学性能成为关键策略。高性能润滑剂可显著减少摩擦和抵抗磨损,最终节约能源并延长机械使用寿命。近年来,碳基纳米材料作为润滑油和切削液中的润滑剂添加剂引起了广泛研究关注。这些材料具有优异的化学稳定性、机械强度和摩擦学性能,且环境友好,因此被广泛应用于各种润滑系统。碳基纳米材料具有多种形态,包括零

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-24

  • 铜基摩擦材料内三维网状结构设计与调控及其摩擦学行为研究

    随着高速列车、风力发电等高端装备的快速发展,铜基摩擦材料(Cu-based Friction Materials, CBFMs)因其优异的导热性、抗粘结性和抗卡滞性能而得到广泛应用。然而,在实际工况中,摩擦系数热衰退、异常磨损以及强度不足等问题日益突出,已成为制约高端装备进一步发展的瓶颈。传统研究多侧重于材料成分的优化,而对材料内部结构的设计与调控关注不足。近年来,多尺度结构设计已成为摩擦材料领域的重要趋势,从宏观的层状/梯度结构到微观的纳米纤维/颗粒调控,均可显著提升材料综合性能。在此背景下,如何通过创新结构设计突破现有性能局限,成为学界与工业界共同关注的焦点。本研究发表于《Journal

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-24

  • TLP连接Hastelloy X合金中保温时间对尖晶石-铬氧化物稳定形成的优化:扩散控制机制与高温抗氧化性能提升

    在航空航天发动机、石油化工系统等高温工业应用中,材料常面临热循环、氧化和腐蚀等极端环境的严峻考验。镍基高温合金Hastelloy X(HX)因其优异的高温性能和耐腐蚀性成为关键材料,然而其连接技术却存在显著挑战。传统的熔焊方法容易导致热裂纹、元素偏析以及有害拓扑密堆(TCP)相的形成,严重影响接头的力学性能和高温耐久性。因此,开发一种可靠的高温连接技术至关重要。瞬时液相连接(Transient Liquid Phase Bonding, TLP)作为一种先进的固态连接技术,通过中间层部分熔化与互扩散实现冶金结合,具有温度低、残余应力小、界面兼容性好等优点,尤其适合镍基高温合金的连接。然而,TL

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-24

  • 多孔支化聚苯并咪唑膜实现高离子传导与选择性提升全钒液流电池性能

    Highlight本研究通过分子结构设计与非溶剂诱导相分离(Non-Solvent Induced Phase Separation, NIPS)策略协同构建多孔支化聚苯并咪唑(Porous Branched Polybenzimidazole, PBPBI)膜,实现了离子传导性与选择性的同步提升,为全钒液流电池(Vanadium Flow Battery, VFB)提供了高性能膜材料。Introduction全球资源枯竭、环境污染与气候恶化正推动能源结构转型,可再生能源的利用日益受到关注。然而,可再生能源受季节、昼夜与气候影响,存在间歇性与波动性。开发安全可靠的大规模储能/转换技术是实现可再

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-24

  • 基于原位固相荧光光纤(SPFOF)的超滤膜污染动态分析:污染机制与滤饼层结构解析

    HighlightSPFOF平台用于通过荧光光纤原位监测膜污染的系统化SPFOF平台构建如图1a所示,主要由氙灯(mno150300,北京NBeT科技有限公司)、单色仪、紫外滤光模块、膜过滤单元和光谱仪(NOVA-EX,上海昊量光电设备有限公司)组成。氙灯的功能是激发有机物荧光。透镜用于聚焦和准直光路,而光纤则传导激发光并收集发射光。紫外滤光模块包含两个滤光片(250–400 nm和400–700 nm),以消除杂散光干扰。膜过滤单元由死端过滤池和压力氮气系统组成。光谱仪配备制冷CCD探测器,可采集荧光信号。单一污染物采用SPFOF平台测量了经不同浓度牛血清蛋白(BSA)溶液过滤后膜表面的荧光

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-24

  • 原位反应复合Ni62Ti38+C中间层连接Cf/C与GH3044合金:界面调控与力学性能强化机制研究

    碳纤维增强碳基复合材料(Cf/C)因其低密度、优异耐热性和抗热震性能,成为制造火箭发动机喷管、高超音速飞行器热防护系统的理想材料。然而,在实际应用中,如何实现Cf/C与镍基高温合金(如GH3044)的高可靠性连接始终面临两大挑战:一是两者热膨胀系数(CTE)差异巨大(Cf/C约为1.2×10-6/K,GH3044约为16.28×10-6/K),连接过程会产生高残余热应力,导致接头强度下降甚至开裂;二是传统钎料(如Ag-Cu-Ti、Ti-Zr-Cu-Ni等)熔点较低,使得接头耐热温度难以超过800°C,无法满足高温服役需求。虽然复合钎焊通过添加低CTE增强相(如SiC、石墨烯等)可缓解应力,但仍

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-24

  • 镍铝协同调控二次硬化钢微观组织与力学性能的机理研究及低成本高性能合金设计

    13 wt.%)来促进M2C碳化物析出以实现强化,但钴的战略重要性和高昂成本严重限制了其广泛应用。近年来,低钴钢种如M54(含7 wt.% Co)虽降低成本16.6%,但通过提高碳含量维持强度会导致韧性下降。因此,开发低成本、高性能且不依赖高钴的二次硬化钢成为材料领域的迫切需求。镍(Ni)和铝(Al)的添加为替代钴提供了一种新思路:它们可形成B2结构的NiAl金属间化合物,不仅能提供显著的析出强化作用,还能影响碳化物的析出行为。然而,NiAl粒子在提升强度的同时往往导致韧性劣化,这种强韧化矛盾尚未得到系统解决。究竟NiAl如何影响微观组织演化?其与M2C碳化物的相互作用机制如何?能否通过成分优

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-24

  • 南印度洋夏季总有机碳动态:分配机制、分布特征及控制过程研究

    研究区域与采样策略2013年1月至2月及2015年2月,我们在南大洋印度扇区(ISSO)的"RV Sagar Nidhi"科考船上采集了离散海水样本。本研究在每个航次选取6个海洋站位,跨越亚热带锋面(STF)、亚南极锋面(SAF)和极地锋面(PF),使用尼斯科采水器在0-1000米水层(0、10、30、50、75、100、120、200、300、500、1000米)分层采样。样本用于分析溶解氧(DO)、溶解无机碳(DIC)等多种化学参数。水文学与物理过程对有机碳变异的影响2013年从STFZ到PFZ呈现显著的温度梯度,表层水温从16.7°C骤降至3.1°C(图2a)。在水体中层更观测到最低0.

    来源:Journal of Marine Systems

    时间:2025-09-24

  • 基于可解释机器学习与NSGA-Ⅲ优化的AZ31镁合金轧制微观结构预测及强韧化机制研究

    镁合金作为21世纪最具潜力的绿色工程材料,以其轻量化、高比强度和比刚度等优异特性,在汽车制造、航空航天等领域展现出广阔应用前景。然而,其较差的强塑性平衡和低成形效率严重制约了产业化应用进程。单道次高应变速率轧制技术虽能显著提升成形效率,但剧烈变形会导致多尺度异质微观结构的形成,包括细/超细动态再结晶晶粒与变形粗晶的共存,使得工艺参数与微观结构-性能响应呈现高度非线性关系,这对传统物理模型或经验模型提出了巨大挑战。为突破这一瓶颈,研究人员在《Journal of Materials Research and Technology》发表了一项创新性研究,通过融合可解释机器学习、多目标遗传算法和强韧

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-24

  • 激光选区熔化NiTi合金的织构演化与多机制强化机理研究

    镍钛(NiTi)形状记忆合金因其独特的形状记忆效应(SME)、超弹性(SE)、大可恢复应变、高功密度和优异的生物相容性,在生物医学植入物、血管支架、航空航天执行器和软体机器人等领域具有广泛应用前景。然而,传统加工方法如铸造和粉末冶金存在镍蒸发、氧污染、成分敏感性等问题,难以制备复杂几何形状且微观结构可控的部件。随着增材制造(AM)技术的快速发展,选择性激光熔化(SLM)为复杂NiTi部件的制备提供了新途径,但其快速凝固特性易引入裂纹、气孔和元素偏析等缺陷,影响力学和功能性能。为系统研究SLM制备NiTi合金的微观结构演化与性能调控机制,华南师范大学的光电科学与工程学院广东省纳米光子功能材料与器

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-24

  • 构建取向对SLS打印骨植入PEEK性能的多维度影响:从表面-物理-力学特性到体外细胞响应的系统研究

    随着增材制造技术在医疗领域的快速发展,选择性激光烧结(Selective Laser Sintering, SLS)技术因其高设计自由度和制造精度,已成为制备个性化聚醚醚酮(Polyether Ether Ketone, PEEK)植入物的前沿技术。PEEK作为一种高性能聚合物,其弹性模量(2-4 GPa)与人体骨骼相近,能有效减少应力屏蔽效应,且具有优异的生物相容性、化学稳定性和射线可透性,正逐步取代传统金属材料成为新一代植入物材料。然而,作为SLS工艺核心参数的构建取向(build orientation)如何影响PEEK植入物的综合性能,特别是其表面特性、力学性能和生物学响应之间的内在关

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-24

  • 碲掺杂NixS6@硅藻土分级网络结构实现微波吸收-防腐-抗菌-隔热多功能协同

    Highlight碲-镍硫化物@硅藻土分级网络结构同步实现微波吸收、耐腐蚀性、抗菌活性与热绝缘功能结构演变与样品表征Te-NixS6采用水热煅烧技术合成(实验细节见补充信息)。图1展示了制备流程。Te掺杂浓度基于梯度设计原则选择,我们假设存在一个最佳掺杂窗口,可在不破坏结构完整性的前提下最大化缺陷诱导极化效应。结论本研究提出了一种基于非金属元素掺杂与分级多孔结构设计的Te-NixS6@De复合材料新型合成策略。通过整合硅藻土(De)多孔框架的先天结构优势与碲掺杂引发的显著电子调控效应,我们实现了对组成和微观结构的精准控制。调控Te掺杂浓度可有效诱导本征晶格畸变,创建多重缺陷位点,促进界面偶极子

    来源:Journal of Manipulative and Physiological Therapeutics

    时间:2025-09-24

  • 双轴应变与载流子掺杂对2H-RuCl2单层本征谷极化的调控及其在自旋电子学与谷电子学中的应用研究

    Highlight双轴应变与载流子掺杂对2H-RuCl2单层本征谷极化的效应Computational methods(计算方法)所有计算均基于密度泛函理论(DFT),通过维也纳从头算模拟软件包(VASP)完成,采用投影缀加波(PAW)方法及广义梯度近似(GGA-PBE)泛函。平面波截断能设置为550 eV,结构优化使用2×2×1超胞模型。Results and discussions(结果与讨论)结构、动力学与磁稳定性:单层RuCl2采用2H-MoS2型结构,属于D3h点群,其Ru层夹于两层Cl原子之间,形成三角棱柱配位,从而打破空间反演对称性。声子谱计算证实其动力学稳定性,而分子动力学模拟

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-09-24

  • 钒原子掺杂调控OsZrTiSi四元赫斯勒合金半金属性及居里温度的研究

    Highlight钒原子掺杂策略成功提升了OsZrTiSi四元赫斯勒合金的半金属性(Half-Metallicity)与居里温度,使其在自旋电子器件中具备更高应用潜力。Methods所有计算均采用维也纳第一性原理模拟软件包(VASP)完成。电子间交换关联能通过Perdew等人提出的PBE修正广义梯度近似(GGA)进行处理。为考虑库仑相互作用对合金电子结构的影响,我们采用了GGA+U方法(Hubbard U校正),其中U值分别设置为Os: 2.2 eV、Zr: 3.0 eV、Ti: 2.0 eV、V: 1.34 eV。Stability structural四元赫斯勒合金具有典型的LiMgPdS

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-09-24

  • 铁磁表面顺磁自旋无序与珊瑚状NiCo2O4-rGO复合物的双峰微波吸收特性研究

    样品制备采用两步法制备NiCo2O4-rGO复合材料:首先通过低成本水热法合成NiCo2O4纳米颗粒,再通过改良Hummers法制备rGO,最终将两相复合获得目标材料。具体流程:将4mM硝酸镍与8mM硝酸钴溶于75mL三重蒸馏水,磁力搅拌1小时后超声处理30分钟。结构分析NiCo2O4纳米颗粒的XRD谱图与标准卡片JCPDS 73-1702完全匹配,rGO在26°处出现特征(002)晶面衍射峰(图1插图)。NiCo2O4呈现立方结构(空间群Fd3̅m),无杂质峰表明材料具有高相纯度。结论通过水热法成功合成NiCo2O4-rGO纳米复合材料。X射线衍射与Rietveld分析证实材料无杂质相,TE

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-09-24

  • 反铁磁Ba5Zn4Gd8O21氧化物的磁热效应与低温磁制冷性能研究

    Highlight本研究首次报道了Ba5Zn4Gd8O21氧化物在低温下的显著常规/逆磁热效应,其优异的制冷性能(ΔSmagmax=16.02 J/kg·K,RC=146.37 J/kg)源于奈尔温度附近磁场诱导的一级磁相变。Experimental details采用固相反应法合成多晶Ba5Zn4Gd8O21样品。按化学计量比称取BaCO3、Gd2O3和ZnO原料(纯度≥99.9%),其中BaCO3额外添加10%以补偿高温挥发。原料经玛瑙研钵充分研磨混合后,在1123 K空气中预烧结15小时。Results and discussion图1(a)显示室温PXRD图谱精修结果证实样品呈单相四方

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-09-24

  • 亚铁磁半金属Cr2MnAl薄膜与纳米线阵列的制备及其物理特性研究

    HighlightCr2MnAl合金被预测为一种半金属亚铁磁体(Half-Metallic Ferrimagnet),在自旋向下通道呈现金属特性,而在自旋向上通道则具有半导体带隙。然而,该相迄今尚未通过实验成功合成。本文报道了通过磁控溅射技术成功制备出Hg2CuTi结构Cr2MnAl合金的薄膜和纳米线阵列。Cr2MnAl中的原子有序度与生长温度密切相关。在室温生长条件下,实现了最优原子有序排列,使薄膜的饱和磁化强度达到2 μB/f.u.,与Hg2CuTi型原子排列的理论值高度一致。该薄膜表现出负电阻温度系数,电子结构分析表明该现象源于费米能级附近的高度局域化载流子。利用多孔阳极氧化铝(AAO)

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-09-24

  • 灌溉对长江流域极端高温的影响:观测分析与模型模拟揭示冷却效应阈值及其气候调控机制

    Highlight灌溉作为具有显著生物物理效应的土地利用方式,通过观测与模型(WRF)双重验证,揭示其对长江流域(YRB)极端高温的冷却效应存在阈值规律:当灌溉面积分数超过0.3时,冷却效益逐渐减弱。机制上,灌溉主要通过提升湿度与潜热通量(Latent Heat Flux)、降低感热通量(Sensible Heat Flux)实现降温,为湿润区气候适应性管理提供关键依据。Study area中国作为农业大国,面临严重水资源短缺,而长江流域(YRB)作为亚洲最大流域(面积180万km²),灌溉农田占比高,是研究灌溉气候效应的典型区域。Methodology研究采用多元线性回归与窗口搜索算法解析

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-09-24

  • 极端降水对浅根植被下潜在地下水补给的主导作用及其水文意义

    Highlight浅根植被下的土壤水分与颗粒组成剖面图3清晰展示了浅根植被深层土壤剖面中水分与颗粒组成的紧密关联。以富县、闻喜和朔州剖面为例,黏土含量越高土壤湿度越大,而砂质含量升高则水分降低。这种关系源于黄土-古土壤交替沉积形成的层状结构,造就了独特的水文地质特征。氚峰值法定量PGR:方法学在变量简化和时间一致性上的优势本研究开创性地使用35个氚峰值剖面(深度范围3.6–26.4米,平均11.1米)量化区域尺度潜在地下水补给(PGR),测得补给率为8.8–93.0毫米/年(平均43.0±3.7毫米/年)。值得注意的是,该方法得出的变异性显著小于先前模拟研究(Hu et al., 2019;

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-09-24

  • 天然有机物驱动多层氧化还原动态地下水系统中碘生物地球化学循环的关键作用及机制研究

    Highlight硝酸盐微生物还原对碘迁移的影响氧化还原梯度的转变引发生物地球化学过程的渐进式更替。微生物组成和代谢活性通过适应电子受体可用性的变化,进而影响有机质(OM)分解、矿物溶解和碘循环(Pi等,2022)。为阐明影响碘转化与迁移的优先过程,整合OM表征、水文地球化学分析和功能微生物群落评估至关重要。从浅层(亚氧化条件)到深层(严格缺氧条件),地下水地球化学特征呈现出明显的变化趋势。硝酸盐(NO3−)浓度从层I的6.71 mg/L急剧下降至层IV的0.21 mg/L,而碘化物(I−)浓度则从层I的85.6 μg/L上升至层III的212.7 μg/L(表S1)。这种反相关关系表明硝酸盐

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-09-24


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