• 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)摩擦诱导塑性变形层的微结构演化机制及其在人工关节磨损中的关键作用

  在人工关节置换领域，超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为关键承重材料，其磨损颗粒引发的骨溶解问题长期困扰临床。当这些生物惰性颗粒在关节界面堆积时，会触发炎症级联反应，与材料老化过程形成恶性循环，最终导致假体无菌性松动。尽管已知UHMWPE的结晶度与耐磨性正相关，但摩擦过程中微观结构的动态演变机制仍是未解之谜。北京某高校的研究团队在《Surface Science》发表的研究，创新性地通过飞铣加工在UHMWPE表面预制交叉沟槽，结合多尺度表征技术揭示了塑性变形层的时空演化规律。研究发现，沟槽边缘的层状塑性体随摩擦时间呈渐进式堆积，300 r/min转速下30分钟内完成从萌生到稳定的全过程。拉曼光

  来源：Surface Science

  时间：2025-06-19

• 新型二维InAs/PtSe2 直接Z型范德华异质结的第一性原理设计及其全解水催化性能研究

  全球对化石燃料的依赖与CO2排放激增，正引发严峻的环境与能源危机。氢能因其清洁、高能量密度（120–142 MJ/kg）成为理想替代能源，但传统甲烷蒸汽重整制氢伴随巨额CO2排放。自1972年TiO2光解水发现以来，半导体光催化技术被视为可持续制氢的关键路径。然而，宽禁带半导体普遍存在可见光吸收有限、电子-空穴复合快等瓶颈。二维材料因其大比表面积和可调电子结构为光催化剂设计带来新机遇，其中范德华(vdWs)异质结通过界面耦合效应可突破传统材料限制。陕西某研究团队在《Surface Science》发表研究，通过第一性原理密度泛函理论(DFT)设计了一种新型二维InAs/PtSe2直接Z型vdW

  来源：Surface Science

  时间：2025-06-19

• 调制周期对Al/Al2 O3 纳米多层膜微观结构与力学性能的调控机制研究

  2"性能组合备受关注。然而，如何精确调控层间界面效应以优化力学性能，始终是研究者面临的挑战。特别是对于Al/Al2O3这种界面结合能高达9.7 J/m2的体系，传统理论难以解释其纳米尺度下的反常力学行为。西安交通大学的研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表的研究，通过系统改变调制周期（λ），首次揭示了Al/Al2O3纳米多层膜中由脆性断裂向协同塑性转变的临界机制。研究采用磁控溅射技术制备了λ=10-300 nm的系列样品，结合SEM、TEM和纳米压痕测试分析微观结构与性能关联。关键发现包括：当λ≥20 nm时，Al层呈现直径50 nm的柱状晶生长，Al

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 偏压电压协同调控磁控溅射CoCrNiTi中熵合金薄膜摩擦学性能与腐蚀行为的机制研究

  在材料科学领域，如何平衡材料的强度与塑性始终是工程应用的重大挑战。CoCrNi中熵合金(MEA)因其优异的低温强度和断裂韧性备受关注，但室温下过高的延展性和较低的屈服强度限制了其实际应用。传统通过元素掺杂（如Al、Ce、C等）虽能提升性能，却可能牺牲其他特性。与此同时，工业部件在复杂工况下常面临磨损与腐蚀的双重威胁，开发兼具优异机械性能和表面防护功能的薄膜材料成为迫切需求。针对这一难题，来自黑龙江和四川的研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，创新性地采用直流(DC)磁控溅射技术，通过调控偏压电压(0 V~-150 V)制备CoCrNiTi中熵合金

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• MXene负载ZIF-8杂化催化剂协同增效氧析出反应性能研究

  论文解读随着化石能源枯竭与气候变化加剧，开发可持续能源技术成为全球焦点。电化学能源装置（如电解槽）的核心瓶颈在于氧析出反应(OER)的四电子转移过程动力学缓慢，需依赖昂贵的RuO2/IrO2催化剂。金属有机框架(MOF)材料ZIF-8虽具有高比表面积和可调孔道，但导电性差且易聚集；而二维材料MXene具备优异导电性和丰富表面官能团，却缺乏活性位点。如何通过材料复合实现性能互补，成为突破OER催化剂设计的关键。印度某研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，通过调控ZIF-8与MXene的质量比（1:1至1:10），系统考察复合材料的OER性能。采用X

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 机器人辅助激光织构与扫描微弧氧化协同改性铝合金表面性能的研究

  铝合金因其轻量化优势广泛应用于航空航天、汽车制造等领域，但表面硬度不足和易腐蚀等问题严重制约其使用寿命。传统微弧氧化(MAO)技术虽能生成Al2O3陶瓷膜，但对大工件处理不便，且单一技术难以满足极端工况需求。为此，国内某研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，首次将机器人辅助激光织构(LST)与扫描微弧氧化(SMAO)技术协同应用，开创了大尺寸铝合金表面高效改性新路径。研究采用6061铝合金，通过机器人精准控制激光构建"沟槽状"(G)和"网状"(M)两种纹理，结合自主设计的SMAO系统（含四阴极环形电解槽、动态温控模块），实现纹理形貌与氧化工艺的精

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 仿斜纹夜蛾复眼结构的激光织构光热超疏水表面：长效抗结冰/除冰性能研究

  在极端气候频发的背景下，高压输电线路等基础设施的结冰问题严重威胁能源安全。传统机械除冰和电加热技术存在能耗高、环境污染等问题，而单纯超疏水表面在低温高湿环境下仍会结冰。受斜纹夜蛾复眼独特的光热吸收结构启发，中国某高校团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，通过创新性表面工程解决了这一难题。100μm的六边形凹坑阵列；2）原位生成纳米级熔融颗粒；3）PDMS化学修饰降低表面能。通过SEM、接触角测量仪(CA)和紫外-可见-近红外分光光度计等表征手段系统评估性能。【表面形貌与化学成分】扫描电镜(SEM)显示表面呈现规则六边形凸起结构（图2a），覆盖有菜花状

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 钇掺杂Li7 La3 Zr2 O12 固态电解质涂层的微观结构与界面调控及其在全固态锂离子电池中的应用研究

  研究背景随着电动汽车和便携式电子设备对高能量密度储能器件的需求激增，传统液态锂离子电池因电解液泄漏、热失控等安全隐患面临发展瓶颈。全固态锂离子电池(ASSLIB)采用不可燃的固态电解质，理论上可同时提升安全性和能量密度，被誉为下一代储能技术的"圣杯"。然而，固态电解质与电极材料间的界面问题成为制约其商业化应用的关键瓶颈——高温烧结过程中元素互扩散会形成绝缘相，大幅增加界面阻抗。在众多固态电解质材料中，立方相石榴石型Li7La3Zr2O12(LLZO)因其对锂金属稳定和高离子电导率(10-4-10-3S/cm)备受关注。但LLZO与典型正极材料LiCoO2(LCO)在高温处理时会发生界面反应，形

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 氮化温度对二维MoS2 辅助分子束外延生长氮化镓薄膜的影响机制研究

  在半导体技术飞速发展的今天，氮化镓（GaN）因其3.4 eV的直接带隙、高电子迁移率等特性，成为制备高功率电子器件和紫外-蓝光光电器件的核心材料。然而传统异质外延中，GaN与蓝宝石、碳化硅等衬底间高达16%的晶格失配会导致薄膜产生108-1010cm-2位错密度，严重制约器件性能。二维材料MoS2因其0.8%的超低晶格失配和范德华（vdW）外延特性，被视为突破这一瓶颈的新颖衬底——其层间弱相互作用可有效释放应变，理论上能实现无悬挂键的原子级平整界面。但实际操作中，分子束外延（MBE）生长前的预氮化处理犹如一把双刃剑：过高温度会破坏MoS2层结构，而过低温度又难以提供足够的氮活性位点。台湾国立东

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 硅含量调控激光熔覆FeCoCrNiMnSix 高熵合金涂层的微观结构与性能协同优化机制

  在现代工业对材料性能要求日益严苛的背景下，传统合金已难以满足极端环境下的综合性能需求。高熵合金(High-entropy alloys, HEAs)作为一种多主元合金，因其创新的成分设计策略和优异的综合性能成为研究热点。其中FeCoCrNiMn体系因其典型的面心立方(FCC)结构备受关注，但室温下的强度和硬度不足限制了其工程应用。表面工程技术如激光熔覆(Laser cladding)可通过高效灵活的方式制备合金涂层，显著提升基体的耐磨、耐蚀性能。然而，如何通过成分设计突破FeCoCrNiMn基涂层性能瓶颈，成为当前表面工程领域的关键科学问题。针对这一挑战，兰州理工大学的研究团队在《Surfac

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 浴温调控(Si, Ti)微合金化Zn-6Al-3Mg热浸镀层微观结构与电化学性能的机制研究

  在工业防腐领域，Zn-Al-Mg涂层因其卓越的耐蚀性和边缘保护特性成为恶劣环境下的首选材料。然而，作为核心工艺参数的浴温如何通过调控涂层微观结构影响性能，始终是未解之谜。传统观点认为增加Al含量可提升防护性，但过厚的Fe-Al合金层反而会消耗涂层中的Al资源。更复杂的是，MgZn2相与三元共晶组织的形态变化会显著改变腐蚀电化学路径。这些矛盾现象使得浴温优化成为涂层工业的"卡脖子"难题。针对这一挑战，北京科技大学的研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表最新成果。他们采用热浸镀模拟器制备(Si, Ti)微合金化Zn-6Al-3Mg涂层，结合SEM-EDS（

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 激光诱导WS2 相选择性结晶优化WSC涂层的摩擦学性能研究

  在摩擦学领域，过渡金属二硫化物(TMD)如二硫化钨(WS2)因其独特的层状结构和弱范德华力，展现出卓越的固体润滑性能。然而，纯TMD材料存在孔隙率高、硬度低、易氧化等缺陷。为此开发的WSC涂层——将WS2相嵌入非晶碳(a-C)基质——虽能适应多种工况，但其润滑性能依赖于滑动过程中WS2的(002)晶面重排，往往需要数千次磨合周期才能形成有效润滑膜，这在低接触压力工况(如橡胶摩擦副)中尤为突出。传统激光表面纹理化(LST)技术多聚焦于形貌改性，对材料结构转变的研究匮乏。针对这一瓶颈，某大学的研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，通过精确调控脉冲Nd

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 四头肌疲劳对台阶下降动作跌倒风险的生物力学影响机制研究

  台阶下降是日常活动中最具挑战性的动作之一，其跌倒风险显著高于上台阶。这一现象背后隐藏着关键生物力学机制：当人体从台阶迈下时，后侧腿的四头肌需要通过离心收缩控制膝关节屈曲速度，如同"人体减震器"般缓冲重力冲击。然而，反复的离心收缩会导致肌肉微损伤和疲劳，这种疲劳如何改变步态模式并增加跌倒风险，此前尚未被系统研究。京都大学的研究团队在《Sports Orthopaedics and Traumatology》发表的研究填补了这一空白。该研究创新性地聚焦四头肌疲劳对台阶下降生物力学的影响，通过测量等长膝关节伸肌力、下肢关节运动学和地面反作用力(GRF)等参数，首次揭示了疲劳状态下人体如何"重新编程"

  来源：Sports Orthopaedics and Traumatology

  时间：2025-06-19

• 微极性铁磁流体在通风腔室内双静止圆柱上的磁流体动力学强制对流流动与传热优化研究

  在能源效率和热管理需求日益增长的背景下，工程系统面临如何优化磁流体(MHD)流动与热传递的挑战。传统牛顿流体在磁场作用下的行为研究已较成熟，但微极性流体(micropolar fluid)因其独特的微旋转特性，在微型机电系统(MEMS)和生物医学设备中展现出特殊价值。然而，微极性铁磁流体(micropolar ferrofluid)在复杂几何结构中的MHD强制对流机制尚不明确，特别是通风腔室内多圆柱配置的热力性能缺乏系统研究。针对这一科学问题，研究人员开展了Fe3O4-水基微极性铁磁流体在矩形通风腔室内的MHD强制对流研究。通过构建包含双静止圆柱的物理模型，采用有限元法系统分析了流动特性与热传

  来源：South African Journal of Chemical Engineering

  时间：2025-06-19

• 硬度梯度CrN/TiAlN多层涂层增强AISI 1045钢摩擦学性能的设计与机理研究

  在车辆传动系统中，AISI 1045钢旋转密封轴长期面临橡胶密封圈高速摩擦导致的磨损、沟槽形成及润滑泄漏问题。尽管硬质涂层（如TiAlN、CrN）能提升耐磨性，但软基体与涂层的物理性能差异导致界面结合力弱、残余应力高，限制其应用。针对这一挑战，广东基础与应用基础研究重大项目支持的研究团队创新性地提出硬度梯度多层涂层设计，通过电弧离子镀技术在AISI 1045钢表面制备CrN/TiAlN多层结构，系统探究了过渡层厚度对性能的影响机制。研究采用X射线衍射（XRD）分析涂层相组成，扫描电镜（SEM）观察截面形貌，纳米压痕仪测试力学性能，并通过模拟车辆行驶试验评估耐磨性。结果表明：涂层呈现B1-NaC

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 柔性光电器件用高透明铝硅氧氮化物渗透屏障的制备与性能研究

  随着柔性光电器件在可穿戴设备、柔性显示等领域的快速发展，如何实现高性能封装成为制约其商业化应用的关键瓶颈。传统聚合物薄膜无法满足有机太阳能电池对水汽透过率（WVTR）低于10−3g/(m2·d)的严苛要求，而单一金属氧化物或氮化物薄膜又难以兼顾高透明性、低渗透率和机械柔性。这一矛盾促使研究人员探索新型复合封装材料体系。为解决这一难题，来自弗劳恩霍夫电子束和等离子体技术研究所（Fraunhofer FEP）的Patrick Schlenz团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，通过动态卷对卷（roll-to-roll）磁控溅射技术，系统研究了铝硅氧氮化物

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 混沌动态磁场对水电解制氢效率的调控机制及增效研究

  在全球能源转型背景下，绿色氢能作为零碳能源载体备受关注。传统水电解制氢技术面临两大核心挑战：一是依赖贵金属电催化剂导致成本居高不下，二是水分子的高电离能（约1.23 eV）造成能耗瓶颈。虽然静态磁场（SMF）辅助电解已被证实可通过洛伦兹力加速质子传输，但其效率提升幅度有限；动态磁场（DMF）虽能实现4-5倍产氢提升，但在高转速下存在磁场定向性衰减的问题。这些技术困境呼唤新的物理调控手段来突破水分子解离的能垒限制。针对这一科学难题，来自中国的研究团队在《South African Journal of Chemical Engineering》发表创新研究。该团队独辟蹊径地利用棕色电气石（dra

  来源：South African Journal of Chemical Engineering

  时间：2025-06-19

• 韩国成年人亲社会性与烟草控制政策支持度的关联：一项基于人类繁荣框架的横断面研究

  烟草控制政策的有效实施离不开公众支持，但传统研究多聚焦个体利益评估，忽视了人类内在的亲社会动机。随着烟草终局策略（Endgame）的推进，如何激发公众对高强度管控措施的支持成为关键。韩国作为吸烟率较高的发达国家，其政策支持机制研究具有典型意义。首尔大学的研究团队在《SSM - Population Health》发表研究，创新性地将亚里士多德"幸福论"（eudaimonia）与现代公共卫生政策相结合。通过人类繁荣框架（Human Flourishing Framework），研究者首次系统考察了韩国19-64岁成年人（n=1217）的品格特质与烟草政策支持度的关联。研究采用计算机辅助网络调查（

  来源：SSM - Population Health

  时间：2025-06-19

• 应力环境下CVD铝化物涂层对Mar-M247高温合金在湿热-Na2 SO4 -NaCl环境中抗热腐蚀性能的影响机制研究

  燃气轮机叶片在海洋环境中面临湿热空气、盐沉积（Na2SO4-NaCl）和离心应力的多重侵蚀，导致内部冷却通道发生加速腐蚀。尽管铝化物涂层通过形成热生长氧化物（TGO）层提供保护，但复杂应力环境下的涂层失效机制尚不明确。中国科学院金属研究所的研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表论文，首次揭示了应力对CVD铝化物涂层抗热腐蚀性能的影响规律。研究采用化学气相沉积（CVD）在Mar-M247合金表面制备β-NiAl涂层，通过定制拉伸装置模拟150 MPa工作应力，在750℃的95% Na2SO4-5% NaCl混合盐雾环境中进行对比实验。结合SEM-EDS、

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• Ti6Al4V钛合金表面双层级TiO2 /PDMS超疏水复合涂层的构建及其耐蚀性与机械稳定性研究

  钛合金因其优异的比强度、低密度和生物相容性，在海洋、航空航天和生物医学领域应用广泛。然而，长期暴露于腐蚀介质和摩擦磨损环境会导致表面失效，传统表面处理技术如电镀、等离子喷涂等存在孔隙和裂纹缺陷，微弧氧化(MAO)虽能改善耐蚀性，但高温高压工艺仍会形成渗透通道。受荷叶微纳结构与低表面能启发，超疏水涂层成为解决这一难题的新思路，但现有研究鲜少结合MAO与气相沉积技术。温州大学与香港城市大学联合团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，通过MAO在Si-P电解质中于Ti6Al4V表面原位构建微凸起结构，再经高温气相沉积PDMS形成双层级复合涂层。关键技术包括：

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

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