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  • 预焊固溶处理与焊后快速热处理协同抑制2219铝合金搅拌摩擦焊接头异常晶粒生长的准原位EBSD研究

    在航空航天领域,2xxx系列铝合金因其优异的比强度和耐热性成为关键结构材料。然而这类合金传统焊接易产生气孔、裂纹等缺陷,而新兴的搅拌摩擦焊(FSW)虽能避免熔焊缺陷,却在后续固溶处理(ST)时面临异常晶粒生长(AGG)的严峻挑战——少数晶粒异常长大吞噬周围细晶,导致焊缝区晶粒尺寸远超母材(BM),严重削弱接头力学性能。据统计,AGG可使T6态FSW接头延伸率骤降至8%,强度损失显著,这成为制约FSW技术在高性能构件中应用的"卡脖子"难题。为攻克这一瓶颈,中国的研究团队在《Materials Today Communications》发表创新成果。研究者采用准原位电子背散射衍射(EBSD)结合H

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-06-24

  • 中碳弹簧钢正常与异常晶粒生长过程中马氏体相变的原位观测及其对力学性能的影响机制

    随着汽车工业对高性能弹簧钢需求的提升,中碳弹簧钢因其优异的力学性能成为研究热点。然而,原奥氏体晶粒(PAGs)尺寸与分布的不均匀性会导致材料脆性增加、疲劳寿命下降,这一问题在异常晶粒生长(AGG)条件下尤为突出。尽管前人已探索晶粒尺寸对马氏体相变的影响,但对AGG引发的双峰分布如何调控相变过程仍缺乏系统认知。为此,中国钢铁研究总院的研究团队通过创新性实验设计,首次揭示了AGG样本中马氏体相变的异步特性与"慢启动"现象,相关成果发表于《Materials Today Communications》。研究采用真空熔锻-热轧工艺制备实验钢样,结合HT-LSCM原位观测、膨胀仪(DIL)和电子背散射衍

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-06-24

  • 不同JFET掺杂设计的1200V SiC MOSFET性能与浪涌电流鲁棒性研究

    硅 carbide(SiC)金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)因其低导通电阻(Rdson)、高击穿电压和快速开关速度等优势,在新能源和电动汽车领域备受青睐。然而,实际应用中浪涌电流可能达到额定电流数倍,对器件可靠性构成严峻挑战。尽管前人研究了结构优化对浪涌能力的影响,但JFET区掺杂浓度这一关键参数的作用机制尚未明确。为解决这一问题,来自浙江的研究团队在固定元胞尺寸和结构前提下,通过调整JFET离子注入剂量,制备了三组不同掺杂浓度的1200V平面栅SiC MOSFET。研究采用静态特性测试、电容分析、单脉冲/重复浪涌实验(Vgs=-6V/0V/15V),结合Fowler-Nord

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-06-24

  • 基于可解释机器学习的Al-Cu合金强塑性协同优化机制与成分设计

    在航空航天和海洋工程领域,Al-Cu合金(2xxx系列)因其优异的比强度和热稳定性备受青睐。然而,这类合金长期面临"强度越高、塑性越差"的魔咒——室温下其极限抗拉强度(UTS)和断裂延伸率(EL)显著低于7xxx和6xxx系合金。更棘手的是,传统"试错法"研发效率低下,而θ″/θ′强化相与晶界强化的作用机制争议又让材料设计缺乏理论指导。面对万亿级组合的成分设计空间,如何突破性能瓶颈成为学界难题。辽宁某高校团队在《Materials Science and Engineering: A》发表的研究中,创新性地构建了融合可解释机器学习与多目标优化的智能设计系统。研究首先整合了包含元素固溶度、电阻率

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-06-24

  • 冷喷涂Cu/Al合金界面结合机制的原子尺度解析:分子动力学模拟与实验研究

    铝合金因其轻质高强的特性,在航空航天、汽车制造等领域应用广泛,但表面易磨损和腐蚀的问题长期制约其性能发挥。铜涂层凭借优异的导电、耐蚀性成为理想保护层,而冷喷涂技术(CS)因其低温加工优势成为关键制备手段。然而,微米级粒子在纳秒级时间尺度下的结合机制始终是未解之谜,传统理论难以解释界面原子扩散与冶金结合的动态过程。为破解这一难题,浙江某高校联合深圳华算科技的研究团队在《Materials Science and Engineering: A》发表研究,通过分子动力学模拟(MD)与实验验证,首次在原子尺度揭示了Cu/Al合金冷喷涂界面演化的多阶段机制。研究采用嵌入原子法(EAM)势函数,利用LAM

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-06-24

  • 综述:光门控效应在光电探测器中的研究进展

    光门控效应:解锁光电探测器性能的密钥Abstract光电探测器作为光信号-电信号转换的核心器件,其性能提升始终是研究热点。光门控效应通过陷阱态捕获光生载流子调控费米能级和电导率,成为突破传统性能极限的关键机制。本文深入探讨该效应在低维材料和钙钛矿探测器中的独特作用,揭示其通过异质结构建或缺陷工程实现高增益、宽动态范围的内在原理。Introduction从1940年代硅基光电二极管到如今钙钛矿量子点器件,探测器材料体系历经三次革命。传统光伏效应(photovoltaic effect)和光电导效应(photoconductive effect)已接近理论极限,而光门控效应因其载流子倍增特性展现出

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-06-24

  • 纳米钛酸钡增强导电橡胶的摩擦电纳米发电机:微结构调控与风力发电应用

    研究背景在柔性电子器件快速发展的当下,如何兼顾材料的导电性、机械强度和环境适应性成为关键挑战。传统生物基导电材料如细菌纤维素-聚吡咯(BC-PPy)膜虽具柔性,但存在信号不稳定、修复困难等缺陷。导电天然橡胶(CNR)虽在可穿戴设备中广泛应用,但高填料负载导致的粘度上升和分散不均问题长期困扰研究者。与此同时,风力发电用摩擦电纳米发电机(TENG)因机械磨损导致的性能衰减问题亟待解决。研究机构与方法泰国国家研究委员会支持的研究团队通过纳米钛酸钡(Bt)改性导电橡胶体系,采用熔融共混法制备CKC/Nr-Bt复合材料。关键技术包括:1) 通过SEM分析MWCNTs分散形态;2) 测定介电常数随温度变化

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-06-24

  • 仿生siRNA-METTL3纳米递送系统通过调控FASN和SCD1的m6A修饰改善心肌肥厚

    心肌肥厚是心脏应对压力负荷的代偿性反应,但持续刺激会导致心功能恶化,最终引发心力衰竭。尽管已知RNA m6A(N6-甲基腺苷)修饰在心脏功能调控中起关键作用,但其在心肌肥厚中的具体机制尚不明确。尤其值得注意的是,心脏作为高耗能器官,其能量代谢异常(如脂肪酸氧化障碍)与心肌肥厚进展密切相关,但脂代谢关键酶FASN(脂肪酸合酶)和SCD1(硬脂酰辅酶A去饱和酶1)的调控机制仍是未解之谜。浙江大学医学院附属第一医院的研究团队在《Materials》发表的研究中,首次揭示METTL3(甲基转移酶样蛋白3)通过m6A修饰调控FASN和SCD1表达,进而影响心肌脂代谢的分子机制。研究人员创新性地构建了血小

    来源:Materials & Design

    时间:2025-06-24

  • 埃塞俄比亚东北部Meket地区蚕豆瘿病(Physoderma viciae)综合防治策略:抗性品种与杀菌剂的协同效应研究

    引言蚕豆(Vicia faba)作为埃塞俄比亚Wollo高地的关键作物,其生产长期受蚕豆瘿病(FBG,病原为Physoderma viciae)威胁,可导致30-100%产量损失。本研究针对这一新发病害,在Meket地区通过整合宿主抗性与杀菌剂应用,探索可持续防控策略。材料与方法试验设计:采用随机区组设计(RCBD),评估Walki(抗性)、Degaga(中抗)和地方品种(敏感)与三种杀菌剂(Triadimefon种子处理300 g/100 kg;Ethylene Bisdithiocarbamate叶面喷施1.5 kg ha-1;Metalaxyl+Mancozeb 2.5 kg ha-1)

    来源:Discover Agriculture

    时间:2025-06-24

  • 利用钙钛矿CaTiO3陶瓷摩擦催化降解染料:废摩擦能源的绿色转化与应用

    研究背景与意义纺织工业排放的染料废水对生态环境和人类健康构成严峻威胁,而传统水处理技术面临能源短缺和效率低下的双重挑战。光催化(photocatalysis)虽能利用太阳能,但依赖仅占太阳光5%的紫外波段;压电催化(piezocatalysis)需高频机械应力且受限于非中心对称材料;热释电催化(pyrocatalysis)则依赖温度剧烈波动。这些限制促使科学家寻找更普适的能源转化途径。摩擦作为自然界无处不在的现象,其能量常被浪费。最新研究发现,摩擦能可通过接触起电效应(triboelectrification)诱导催化反应,即摩擦催化(tribocatalysis),为废水处理开辟了新思路。钙

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-24

  • 中锰钢摩擦搅拌焊接过程中动态再结晶行为、织构演变与强化机制的关联性研究

    在先进钢铁材料领域,中锰钢因其优异的强塑性组合成为汽车轻量化设计的明星材料。然而,这类多相钢在焊接过程中面临严峻挑战——由bcc(体心立方)结构的α/α'相与fcc(面心立方)结构的γ相组成的复相体系,在摩擦搅拌焊接(FSW)这种剧烈热机械耦合作用下,会表现出截然不同的动态再结晶(DRX)行为。这种差异直接关系到焊接接头性能的均一性,但学界对其微观机制认知仍存在空白。为破解这一难题,国内研究人员在《Materials Characterization》发表了开创性研究。团队采用电子背散射衍射(EBSD)结合透射电镜(TEM)技术,对FSW搅拌区中心进行多尺度表征。通过分析α/α'相(高SFE)

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-24

  • 苦瓜介导的纳米银对橘小实蝇的毒性与种群调控作用研究

    研究背景与意义橘小实蝇(Bactrocera dorsalis)作为亚太地区最具破坏性的农业害虫,每年造成高达19亿美元的经济损失。这种害虫已对多种化学杀虫剂产生抗性,且传统防治方法存在环境污染风险。纳米技术为解决这一困境提供了新思路——植物合成的银纳米颗粒(AgNPs)因其多靶点作用机制和低抗性风险备受关注。然而,其对橘小实蝇种群动态的影响机制尚未阐明。研究方法与技术路线来自中国的研究团队通过苦瓜(Citrullus colocynthis)水提物还原硝酸银,成功制备Cc-AgNPs,并采用UV-vis、XRD、FT-IR、SEM/TEM等技术表征其理化性质。通过浸果法和饲料混毒法测定其对橘

    来源:Kuwait Journal of Science

    时间:2025-06-24

  • 气候变化情景下巴纳斯河流域降雨变异与气象干旱特征研究

    在全球气候变化背景下,干旱作为最具破坏性的自然灾害之一,对生态系统和社会经济产生深远影响。印度拉贾斯坦邦的巴纳斯河流域作为典型的半干旱区,长期面临水资源短缺和农业干旱威胁。尽管已有研究关注该区域历史干旱特征,但关于不同温室气体排放情景(RCP)下未来干旱动态的系统评估仍属空白。更关键的是,以往研究多依赖空间分辨率较低的全球环流模型(GCM),难以捕捉区域尺度气候特征。这些局限性严重制约了当地水资源适应性管理策略的制定。为填补这一研究空白,研究人员开展了针对巴纳斯河流域的综合性气候研究。通过整合印度气象局(IMD)历史降雨数据和CORDEX-South Asia的17个区域气候模型(RCM)未来

    来源:Kuwait Journal of Science

    时间:2025-06-24

  • 垂直孔道抗菌壳聚糖气凝胶协同PPy@GO实现高效太阳能海水淡化

    全球气候变化与人口增长加剧了淡水危机,海水淡化成为关键解决方案。然而,传统技术如反渗透(RO)和热蒸馏(TD)存在高能耗、复杂设备及环境负担等问题。太阳能驱动蒸发技术因其绿色可持续特性备受关注,但核心挑战在于如何提升光热材料效率并优化蒸发器结构设计。针对这一难题,上海某研究团队在《Journal of Water Process Engineering》发表研究,创新性地将壳聚糖(CS)气凝胶与聚吡咯(PPy)和石墨烯氧化物(GO)复合,通过单向冷冻技术构建具有垂直孔道的PPy@GO-CG气凝胶蒸发器。该设计不仅解决了传统木质/海绵基蒸发器的热损耗和盐沉积问题,还通过PPy与GO的协同效应显著

    来源:Journal of Water Process Engineering

    时间:2025-06-24

  • 空气阴极电过氧-铁(III)协同调控消化污泥脱水性能的机制研究:EPS组分演变与纳米限域水流动阻力分析

    随着城市化进程加速,污水处理厂产生的消化污泥(Digested Sludge, DS)因含有复杂胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances, EPS)而难以脱水,传统物理化学调理方法存在能耗高、化学添加剂污染等问题。针对这一挑战,北京某高校研究团队在《Journal of Water Process Engineering》发表研究,创新性地将空气阴极(Air Cathode, AC)引入电过氧-铁(III)(EAC-peroxone-Fe(III))工艺,系统解析了该工艺对DS脱水性能的调控机制。研究采用单因素实验优化反应参数,结合EPS组分分析、纳米孔

    来源:Journal of Water Process Engineering

    时间:2025-06-24

  • 环戊烷干乳液促进笼型水合物中甲烷高效存储的动力学机制研究

    研究背景与意义天然气作为清洁能源,其高效存储技术是产业链的关键瓶颈。笼型水合物(Clathrate Hydrate)因能在低温高压下将160-180倍标准体积的气体分子禁锢于水分子氢键构成的空腔中,被视为极具潜力的存储介质。然而,传统水合物技术面临两大挑战:一是形成速率受限于气-液界面传质效率,二是高压条件(通常需8.0 MPa以上)大幅增加能耗与设备成本。现有解决方案各有局限:机械搅拌虽能促进成核但能耗高;表面活性剂(如SDS)易导致泡沫污染;热力学促进剂环戊烷(Cyclopentane, CP)虽可降低形成压力至1.85 MPa(274.15 K),但连续液相体系仍存在传质阻力。与此同时,

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-24

  • 基于Gymnema sylvestre包封三萜苷调控GLUT4表达及α-葡萄糖苷酶抑制剂的计算机模拟研究

    糖尿病已成为全球公共卫生的重大挑战,其中2型糖尿病占病例总数的95%,其特征性胰岛素抵抗和血糖失控问题亟待解决。现有药物虽能抑制肠道α-glucosidase延缓葡萄糖吸收,但伴随胃肠副作用和个体疗效差异。传统药用植物Gymnema sylvestre(GS)的活性成分三萜苷(TG)虽具降糖潜力,却面临胃酸降解和生物利用度低的瓶颈。为解决这一难题,来自印度迈索尔中央阿育吠陀药房合作团队的研究人员创新性地采用喷雾干燥包封技术,将TG与麦芽糊精(MD)结合形成稳定微囊。通过3T3L1前脂肪细胞模型和计算机模拟技术,系统评估了包封TG对葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)表达的调控作用,并首次解析了10

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-24

  • 调控生物过滤与捕食协同作用优化重力驱动膜系统:生物膜转化与膜效率提升机制

    在分散式供水领域,重力驱动膜(GDM)技术因其低能耗、易维护等优势成为研究热点,但传统系统面临通量衰减和污染物去除不稳定的双重挑战。现有研究多聚焦单一优化手段,对生物过滤与生物捕食的协同机制认识不足。重庆科研团队在《Journal of Membrane Science》发表的研究,通过创新引入底栖生物T. Tubifex与粉末活性炭(PAC)的生态组合,揭示了生物膜功能调控的新路径。研究采用长期动态过滤实验(100天)、污染物去除效能分析(UV254/TOC)、生物膜结构表征(CLSM显微成像)及微生物群落分析(16S rRNA测序)等方法,以受污染河水为进料,对比了PES(对照组)、PES

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-06-24

  • 无铅Na0.5Bi0.5TiO3陶瓷的极化稳定性:晶粒尺寸与温度效应的微观机制解析

    在环保需求日益迫切的今天,无铅铁电材料的研究成为材料科学领域的热点。Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)作为最具潜力的无铅铁电体之一,其高温极化稳定性却长期困扰着研究者。传统观点认为晶粒尺寸是决定NBT去极化温度(Td)的关键因素,但这一假设缺乏直接实验证据。更棘手的是,NBT在升温过程中表现出的复杂相变行为和弛豫特性,使得宏观测量手段难以揭示微观极化机制。这些问题严重制约了NBT在高温压电器件中的应用。为破解这一难题,来自国内的研究团队在《Journal of Materiomics》发表了创新性研究。他们采用压电力显微镜(PFM)这一纳米级表征技术,结合介电谱和阻抗分析,系统研究了不同烧

    来源:Journal of Materiomics

    时间:2025-06-24

  • 锰掺杂对FeRh合金一级反铁磁-铁磁相变及磁热效应的调控机制研究

    在固态制冷技术领域,磁热效应(Magnetocaloric Effect, MCE)材料因其零温室气体排放的环保特性备受关注。其中FeRh合金作为典型的巨磁热材料,能在近室温发生一级反铁磁(Antiferromagnetic, AF)-铁磁(Ferromagnetic, FM)相变,产生高达12 J/kg-K的等温熵变(ΔSth)。然而该相变伴随约10 K的热滞后,严重制约实际应用。更棘手的是,传统元素掺杂虽可调节相变温度(Tt),但往往导致磁热性能劣化。如何通过精准掺杂在降低Tt的同时保持优异MCE,成为该领域的关键科学问题。针对这一挑战,来自印度科学研究院的研究团队在《Journal of

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-06-24


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