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  • 基于咔唑-二氢吩嗪共轭的高电压有机正极材料推动新一代锂双离子电池发展

    研究背景与意义当前锂离子电池(LIBs)面临镍/钴/锰等金属资源短缺的严峻挑战,而传统有机正极材料因容量低(<130 mAh g−1)或电压不足(<3 V)难以满足需求。p型有机正极虽具有高电压潜力,但类型I材料易受O2/H2O影响,类型II材料虽能通过阴离子(如BF4-)存储实现快速充放电,却难以兼顾高容量与高电压。咔唑(CZ)单元虽具备3.7-4.3 V vs Li+/Li的高电位,但比容量受限;二氢吩嗪(DPZ)衍生物虽能提供200 mAh g−1容量,却因电子密度过高导致电位降低。如何通过分子设计协同提升电压与容量,成为突破有机正极性能瓶颈的关键。四川某研究团队在《Materials

    来源:Materials Today

    时间:2025-06-27

  • NaSbSe2三元硫族化合物的计算筛选及其在光伏与热电应用中的多功能特性研究

    随着全球对清洁能源需求的急剧增长,传统光伏材料如CdTe(镉毒性)、钙钛矿(铅污染/热不稳定性)和Bi2Te31)特性的环境友好材料,成为能源材料科学的重大挑战。针对这一难题,拉杰沙希大学物理系的研究团队通过计算材料学手段,首次系统研究了NaSbSe2单斜相(C2/c)和三角相(R3m)的多尺度物性。研究发现:单斜相具有1.102 eV间接带隙与1.107 eV准直接带隙的独特双带隙特征,其超高光吸收系数(105 cm−1)和低电子-空穴有效质量显著提升载流子分离效率;三角相则展现出极低晶格热导率(源于高Grüneisen参数和软声子模式),在n型掺杂(1020 cm−3)时获得300 μVK

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-06-27

  • γ辐照对关态与开态p-GaN栅HEMTs陷阱效应的差异化影响机制研究

    在卫星平台和核系统等极端环境中,高功率电子推进技术对器件的耐高温、耐辐射性能提出严苛要求。氮化镓基高电子迁移率晶体管(HEMTs)凭借其大击穿电压、高电子饱和速率等优势成为理想选择,但材料生长过程中固有的高密度缺陷(如镁掺杂剂和氮空位)在辐射环境下会引发严重的陷阱效应,导致器件性能退化。尽管已有研究表明γ辐照对HEMTs的影响具有剂量依赖性,但关于增强型p-GaN栅结构在关态与开态下的差异化响应机制仍不明确,特别是辐照诱导陷阱动态行为的调控规律亟待揭示。北京工业大学的研究团队在《Materials Science in Semiconductor Processing》发表论文,通过对比600

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-06-27

  • 18Ni-300马氏体时效钢的预处理与时效工艺优化:显微组织调控与力学性能协同提升

    在航空航天和精密模具领域,超高强度材料的需求日益迫切,而18Ni-300马氏体时效钢(Maraging Steel)因其独特的低碳马氏体(bcc Martensite)基体和镍基金属间化合物(Ni3X)析出强化特性,成为关键候选材料。然而,传统时效工艺难以兼顾强度与塑性,且预处理工艺对性能的影响机制尚不明确。印度理工学院鲁尔基分校的研究团队通过多尺度实验与机理分析,揭示了冷轧与预拉伸预处理对时效响应的调控规律,相关成果发表于《Materials Science and Engineering: A》。研究采用溶液处理(Solution Treatment at 900 °C)+水淬(Water

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-06-27

  • LaB6添加诱导晶粒细化与氧清除协同提升Ti-47.7Al-7.8Nb合金烧结态强塑性的研究

    钛铝合金(TiAl)因其轻量化(密度仅为镍基高温合金的50%)和优异的高温力学性能,被视为航空航天发动机叶片等关键部件的理想材料。然而,这类合金的"先天不足"——室温脆性如同"阿喀琉斯之踵",严重制约其切削加工性能和工程应用。传统铸造TiAl合金存在组织粗大、成分偏析等问题,而粉末冶金技术虽能制备组织均匀的合金,但在α相区烧结时仍会形成超过300 μm的粗大层片组织,导致力学性能恶化。如何在保留层片组织高温优势的同时细化晶粒、提升室温塑性,成为材料科学家亟待破解的难题。北京科技大学新材料技术研究院的研究团队独辟蹊径,将稀土化合物LaB6引入Ti-47.7Al-7.8Nb合金体系,通过热压烧结原

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-06-27

  • 多纳米沉淀强化铝钪合金的增材制造:基于竞争性成核-生长模型的设计与性能优化

    在航空航天和汽车工业对轻量化需求日益增长的背景下,铝合金因其优异的强度重量比成为关键结构材料。然而传统铸造铝合金在激光粉末床熔融(LPBF)增材制造中存在两大瓶颈:一是Al-Si系合金强度难以突破400 MPa,二是高强7xxx系铝合金易出现热裂纹。更棘手的是,LPBF过程中高达106 K/s的冷却速率会形成高度异质的微观结构,而常规沉淀强化模型无法准确预测非平衡态下的析出行为。这些限制严重制约了增材制造铝合金在承重部件中的应用。为突破这些限制,中国的研究团队创新性地提出"竞争性成核-生长"强化模型,设计出新型Al-Sc-Zr-Mg-Mn-Cu多元合金。该研究通过整合热力学计算、微观结构表征和

    来源:Materials & Design

    时间:2025-06-27

  • 含氧化铋釉层的辐射屏蔽功能陶瓷砖制备与性能研究

    随着医疗影像、安检设备等电离辐射源的广泛应用,传统铅基屏蔽材料因毒性问题面临淘汰。寻找兼具高效防护与环境友好特性的替代材料成为紧迫课题。氧化铋(Bi2O3)因其高原子序数(83)和环保特性备受关注,但将其整合到建筑陶瓷中的系统性研究仍属空白。伊朗小型工业与工业园区组织支持的研究团队通过创新釉料配方设计,开发出具有辐射屏蔽功能的建筑陶瓷,相关成果发表于《Materials Research Bulletin》。研究采用商业釉料(Yekta-sanat Co.)与Bi2O3粉末(99%纯度)复合,通过流变测试、zeta电位分析、SEM观察及XRD/FTIR表征,系统评估了Bi2O3含量(10-30

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-06-27

  • 分子动力学模拟揭示Ni-Co合金电化学3D打印中原子排列与缺陷演变的微观机制

    在纳米科技飞速发展的今天,原子级精密制造已成为航空航天、生物医疗和量子计算等尖端领域的关键技术。其中,电化学3D打印因其纳米级分辨率和材料兼容性优势备受关注,但Ni-Co合金沉积过程中原子排列无序、晶体缺陷多等问题严重制约其性能。传统方法如立体光刻和聚焦离子束技术存在成本高、材料受限等瓶颈,而电化学沉积虽能实现原子级操作,却缺乏对微观机制的深入理解。针对这一挑战,中国某高校的研究团队在《Materials》发表重要成果,通过分子动力学(MD)模拟揭示了Ni-Co合金电化学沉积的原子尺度规律。研究创新性地构建了双电层(EDL)调控的电化学动力学模型,系统比较了直流(DC)与脉冲电流(PC)对沉积

    来源:Materials & Design

    时间:2025-06-27

  • CMT-WAAM制备1J85坡莫合金的微观结构与磁性能:双向打印与热处理协同优化研究

    在磁性材料领域,1J85坡莫合金因其低矫顽力(Hc)、高磁导率等特性,被广泛应用于磁屏蔽和神经电流检测器件。然而,传统制备工艺涉及多道复杂工序,存在生产周期长、成本高、几何设计受限等瓶颈。增材制造技术为突破这些限制带来了希望,但现有激光基方法(如SLM)仍面临热应力导致的磁性能不稳定问题。电弧增材制造(WAAM)虽能以低成本高效成型大尺寸构件,但其在坡莫合金中的应用尚未见报道。为此,中国某研究团队在《Materials Chemistry and Physics》发表论文,首次采用冷金属过渡(CMT-WAAM)技术制备1J85合金,通过对比单向(CD)与双向(RT)打印策略及热处理效应,揭示了

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-27

  • 激光诱导重熔对放电等离子烧结镍铝化物合金划痕行为的调控机制及性能提升研究

    镍铝化物(NiAl)合金因其高熔点(1640°C)、低密度(5.86 g/cm3)和优异的高温抗氧化性,被视为替代镍基高温合金的潜力材料。然而,室温脆性和耐磨性差严重限制了其工程应用。传统铸造工艺面临高成本真空环境需求,而粉末冶金虽能规避此问题,但SPS烧结后材料表面性能仍需优化。针对这一瓶颈,科贾埃利大学的研究团队在《Materials Chemistry and Physics》发表论文,首次系统研究了激光诱导重熔(LIR)在空气/氩气双气氛中对SPS-NiAl合金表面性能的调控机制。研究采用Thermo-Calc软件模拟Ni-Al相图,结合XRD、SEM-EDS分析相组成与元素分布,通过

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-27

  • 磁性生物高分子复合膜的制备与表征:基于PCL聚氨酯、聚甘油壬二酸酯及SPIONs的生物医学应用研究

    研究背景与意义在组织工程领域,如何模拟天然细胞外基质的复杂功能一直是重大挑战。传统生物材料往往缺乏动态响应能力,而磁性纳米材料的出现为构建智能型生物支架带来曙光。超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs)因其独特的磁响应性和生物安全性备受关注,但其与生物高分子的协同整合仍存在工艺可控性差、功能单一等问题。研究设计与方法该研究通过多步骤合成策略:采用共沉淀法制备SPIONs,通过XRD、FESEM和VSM验证其晶体结构(平均粒径35±8 nm)和超顺磁性(65.3 emu/g);以PCL-二醇与HDI反应合成聚氨酯(PU),甘油与壬二酸缩聚获得PGAz;最终以7:3比例混合PU/PGAz,掺入1-5

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-27

  • 聚酯基纺织废料升级再造为表面改性生物炭:三氯生吸附效能评估及废生物炭在超级电容器中的电极应用

    纺织工业的快速发展带来了巨大的环境挑战,尤其是合成纤维废料占比高达64%,其难降解特性导致传统处理方式效率低下。与此同时,个人护理品中的抗菌剂三氯生(TCS)因内分泌干扰效应被列为新兴污染物,亟需开发高效吸附材料。印度理工学院等机构的研究团队创新性地将聚酯(PES)纺织废料通过慢速热解转化为功能化生物炭,不仅解决了废料处置难题,还实现了污染物吸附与能源存储的双重价值。这项突破性成果发表于《Materials Chemistry and Physics》,为循环经济提供了教科书级范例。研究采用三项关键技术:1) 梯度温度(500-700°C)慢速热解制备PES及PES/CO混纺生物炭;2) 通过

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-27

  • Fe65Co35合金微量Nb掺杂的磁电性能调控机制及其软磁应用研究

    在电力电子和能源转换领域,软磁材料(Soft Magnetic Materials, SMMs)的性能直接决定了设备效率与噪音水平。Fe-Co合金因其高达2.45 T的饱和极化和优异的高温稳定性成为核心材料,但高钴含量带来的成本压力(钴价是铁的329倍)以及B2有序相导致的脆性、高磁致伸缩(λs≈87×10-6)等问题长期制约其应用。传统解决方案如添加V虽能改善延展性,却难以兼顾磁性能。如何通过微量合金化实现性能平衡,成为材料科学界的攻关难点。针对这一挑战,来自圣保罗研究基金会支持的研究团队选择Fe65Co35这一兼具高磁导率与适中成本的基体,创新性地引入原子半径较大的Nb(146 pm)进行

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-27

  • 电流快速加热调控非取向硅钢再结晶织构演变机制及性能优化研究

    硅钢作为电力工业的核心材料,其磁性能直接决定电机和变压器的能效水平。非取向硅钢(NGO)因各向同性需求,长期面临织构控制的重大挑战——理想织构λ({001}//ND)和Goss({110})可提升磁导率,而γ({111}//ND)织构会导致磁性能劣化。传统退火工艺存在能耗高、织构调控精度不足等问题,亟需开发新型热处理技术。中国某研究团队在《Materials Characterization》发表的研究中,采用83%冷轧变形的Fe-3%Si钢为样本,创新性地对比常规20°C/s慢速加热与150°C/s电流快速加热的再结晶行为。通过电子背散射衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)技术,首次系统揭

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-27

  • 高应变率塑性变形诱导纳米晶表层的微观结构演化机制与力学性能研究

    在材料科学领域,如何实现金属材料表面强化与塑性变形的协同提升一直是重大挑战。传统表面处理技术往往在提高硬度的同时导致塑性急剧下降,而316L奥氏体不锈钢作为生物医用和核电领域的关键材料,其表面性能优化需求尤为迫切。现有研究表明,表面纳米晶化(SNC)技术能显著改善材料性能,但高应变率条件下微观结构演化机制尚不明确,特别是马氏体相变与晶粒细化的交互作用机制亟待揭示。针对这一科学问题,中国的研究团队在《Materials Characterization》发表重要成果,通过自主研发的金刚石旋转滚压处理(DRRT)技术,在316L不锈钢表面实现了应变率高达250 s−1的剧烈塑性变形(SPD)。研究

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-27

  • 盐胁迫下红花(Carthamus tinctorius L.)生理生化响应机制解析及耐盐性标记物筛选

    随着全球土壤盐渍化加剧,近20%灌溉农田因盐胁迫导致作物减产,其中干旱半干旱地区尤为严重。红花(Carthamus tinctorius L.)作为兼具经济价值与生态适应性的油料作物,其耐盐机制研究对保障粮食安全具有重要意义。然而,目前对红花响应盐胁迫的关键生理标记物及基因型差异仍缺乏系统认知。伊朗伊拉姆大学农业学院的研究团队在《Kuwait Journal of Science》发表的研究中,通过比较4个红花基因型(Cart193、Cart158、Cart83、Cart223)在120 mM NaCl胁迫下的表现,首次阐明非酶抗氧化系统在红花耐盐性中的主导作用。研究采用完全随机设计,通过光合

    来源:Kuwait Journal of Science

    时间:2025-06-27

  • 基于GELU函数与残差连接的改进脑启发网络在电力公司股价预测中的应用

    电力交易市场的复杂性与可再生能源的加速整合,使得电力公司股价呈现非线性、非平稳的随机波动特征。传统统计方法如ARIMA(自回归积分滑动平均模型)和浅层机器学习模型如SVR(支持向量回归)难以捕捉深层时序依赖,而递归神经网络如LSTM(长短期记忆网络)又面临梯度消失问题。在此背景下,西北工业大学的研究团队受生物脑处理机制启发,开发了一种改进的脑启发网络,成果发表于《Knowledge-Based Systems》。研究采用GELU(高斯误差线性单元)函数替代传统Tanh和ReLU激活函数,解决负输入时的学习停滞问题;通过残差连接整合浅层与深层特征;设计双流并行结构模拟大脑协作机制。实验选取芬兰两

    来源:Knowledge-Based Systems

    时间:2025-06-27

  • La2NiMnO6改性柔性PVDF膜通过压电-接触电催化协同作用实现高效废水净化

    随着纺织、皮革等工业的快速发展,含有孔雀石绿(MG)等有毒染料的废水排放已成为严峻的环境挑战。传统高级氧化工艺(AOPs)如光催化、芬顿反应等存在能耗高、金属资源消耗大等问题。近年来,压电催化技术因其能直接将机械能转化为化学能而备受关注,但现有材料普遍存在压电输出不足、催化剂团聚等问题。针对这一瓶颈,研究人员开发了一种创新型解决方案——将具有高介电常数的双钙钛矿La2NiMnO6(LNMO)纳米颗粒与聚偏氟乙烯(PVDF)的压电β相结合,构建柔性复合膜用于高效废水净化。这项发表在《Journal of Water Process Engineering》的研究由Avinash Gangal等学

    来源:Journal of Water Process Engineering

    时间:2025-06-27

  • 基于视觉-语言模型的生成式故障图像分析(GFIA)及其在列车转向架传动系统中的应用

    在工业4.0时代,复杂机械系统的故障诊断如同医生为精密器官把脉,而传统方法却面临"视力模糊"和"语言障碍"的双重困境。现有深度学习模型虽能处理一维信号或二维图像,却难以像人类专家那样将振动波形与齿轮磨损的因果关系娓娓道来。更棘手的是,当列车转向架传动系统这类"工业心脏"出现故障时,多组件耦合效应使得传统方法如同盲人摸象。尽管视觉Transformer(ViT)和热成像技术曾将轴承故障诊断准确率提升至88.25%,但通用视觉-语言模型(VLM)面对专业领域时,仍会犯下"指鹿为马"的错误——它们可能将轴承裂纹误判为正常纹理,或给出"多喝热水"式的无效建议。针对这些挑战,研究人员开展了一项突破性研究

    来源:Journal of Visual Communication and Image Representation

    时间:2025-06-27

  • 巴西Itapuvuçu碱性岩套中单斜辉石与橄榄石记录的复杂岩浆管道系统演化及其与Jacupiranga杂岩体的成因联系

    在巴西东南部地台区,碱性岩浆活动与南大西洋裂解过程密切相关,但这类岩浆系统的深部演化机制长期存在争议。传统全岩地球化学方法难以捕捉岩浆房内晶体-熔体相互作用的动态过程,而单斜辉石(cpx)作为"岩浆示踪剂"的潜力尚未充分挖掘。Itapuvuçu碱性岩套(IAS)作为经典Jacupiranga杂岩体(JC)的卫星侵入体,其暗色矿物中可能保存着关键的地球化学档案。由圣保罗大学领衔的研究团队在《Journal of South American Earth Sciences》发表的研究,创新性地采用"晶体群"(mush)理论框架,结合高精度电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-I

    来源:Journal of South American Earth Sciences

    时间:2025-06-27


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