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  • 2198-T8铝锂合金无针搅拌摩擦点焊中材料流动机制与界面结合的耦合研究

    在航空航天领域,铝锂合金因其轻量化和高强度特性成为关键结构材料,但其传统焊接易产生气孔、热裂纹等缺陷。搅拌摩擦点焊(Friction Stir Spot Welding, FSSW)作为一种固相连接技术,虽能避免熔焊缺陷,但无针搅拌摩擦点焊(Probeless-FSSW, P-FSSW)的材料流动机制与界面结合规律尚不明确,制约了工艺优化。针对这一难题,中国的研究团队通过多尺度分析手段,首次阐明了P-FSSW中材料流动与界面演化的耦合机制,相关成果发表于《Materials Characterization》。研究采用数值模拟追踪示踪粒子运动,结合电子背散射衍射(Electron Backsc

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 氮合金化Fe-Cr-Ni-Mn-Mo-N低磁不锈钢的热轧板力学性能与塑性变形机制研究

    在核工业、海洋工程等高端装备领域,低磁不锈钢(LMSS)因其近乎零磁导率的顺磁特性和优异耐腐蚀性成为不可替代的结构材料。然而传统LMSS热轧板存在致命短板——屈服强度仅200-350 MPa,严重制约其在承力部件中的应用。更棘手的是,常规强化手段如相变强化会破坏顺磁性,细晶强化需复杂工艺,沉淀强化可能引发Cr23C6等有害相析出。如何突破"强度-塑性-磁性"的"魔鬼三角"约束,成为国际材料界的攻坚目标。中国的研究团队独辟蹊径,选择氮合金化这一技术路径,通过压力熔炼制备出氮含量分别为0.37 wt%和0.47 wt%的Fe-Cr-Ni-Mn-Mo-N系LMSS热轧板。研究发现,氮原子固溶不仅直接

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 煤体自燃传播过程中影响气态产物释放的关键活性基团演化特征

    煤炭作为全球能源体系的核心组成部分,其开采和储存过程中的自燃问题长期困扰着矿业安全。煤自燃(CSC)不仅造成资源浪费,更会释放CH4、CO等有毒气体,加剧温室效应和酸雨形成。尽管前人研究了煤氧化过程中的温度扩散规律和气体生成机制,但对不同深度煤层的活性基团动态演变及其与气态产物释放的关联仍缺乏系统认知。来自陕西某高校的研究团队在《Materials Chemistry and Physics》发表的研究中,创新性地构建了半封闭实验系统模拟煤火深层传播,结合原位傅里叶变换红外光谱(FTIR)和灰色关联分析,首次揭示了煤层深度梯度下关键活性基团的演化特征。研究发现:第四煤层因最佳蓄热条件成为自燃高

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 稀土元素Eu3+ 掺杂位点与交换关联能U调控对Ca2 SnO4 光电及机械性能的影响研究

    在光电子技术飞速发展的今天,高效稳定的荧光材料是推动固态照明和显示技术革新的核心。然而,传统荧光粉存在效率不足、稳定性差等问题,而稀土掺杂的碱土锡酸盐(如Ca2SnO4)因其独特的层状结构和可调谐发光特性成为研究热点。尤其Eu3+掺杂可显著调控材料的电子跃迁行为,但其掺杂位点(Ca或Sn位)与交换关联能(U)对材料性能的协同影响机制尚不明确。为此,Shah Hussain等研究人员通过第一性原理计算,系统揭示了Eu3+掺杂位点与U值对Ca2SnO4结构稳定性、力学性能及光电响应的调控规律,相关成果发表于《Materials Chemistry and Physics: Sustainabili

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-06-13

  • Ce3+ 掺杂对溶液燃烧法制备Co-Cd纳米铁氧体结构、介电及阻抗特性的调控机制研究

    在纳米科技蓬勃发展的今天,尖晶石型铁氧体因其独特的电磁特性成为材料科学的研究热点。这类材料在磁记录、微波器件和生物医学等领域展现出巨大潜力,但传统制备方法存在能耗高、颗粒尺寸不均等问题。特别是对于钴-镉铁氧体体系,稀土元素掺杂对其性能的调控机制尚不明确。印度卡纳塔克邦库文普大学物理系的研究团队创新性地采用溶液燃烧法,通过Ce3+和Cd2+的协同掺杂,成功制备出具有可控电磁特性的纳米复合材料,相关成果发表在《Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy》。研究采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-06-13

  • 钼碳化物/氮化物异质结构催化剂:一种低成本高效碱性析氢反应电催化剂

    在全球能源转型背景下,氢能因其能量密度高、燃烧产物清洁等优势被视为化石燃料的理想替代品。然而,当前电解水制氢技术严重依赖昂贵的铂基催化剂,这成为制约氢能大规模应用的关键瓶颈。过渡金属碳化物虽具有类铂电子结构,但存在氢吸附能过强、活性位点不足等问题。更棘手的是,多数催化剂难以同时适应碱性电解槽的工业需求与酸性介质的腐蚀环境。针对这一系列挑战,中国研究人员开发了一种创新解决方案——通过精确调控尿素与五氯化钼的摩尔比,采用液相合成法制备出β-Mo2C/γ-Mo2N异质结构纳米催化剂。这项发表在《Materials Chemistry and Physics: Sustainability and E

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-06-13

  • 通过应变诱导马氏体逆转制备细晶14Cr-8Mn-1Ni奥氏体不锈钢以同步提升强度与延展性

    随着全球汽车产业对轻量化材料的迫切需求,开发兼具高强度与良好延展性的第三代先进高强钢成为研究热点。其中,亚稳态奥氏体不锈钢(ASS)因其独特的应变诱导马氏体相变(SIMT)能力备受关注。传统超细晶(UFG)材料制备依赖多道次剧烈塑性变形(SPD),工艺复杂且难以规模化。而基于奥氏体逆转热处理的新策略,通过利用材料低堆垛层错能(SFE<15 mJ/m2)特性,可实现更高效的晶粒细化。1 GPa的屈服强度与25%横向延伸率,其强塑积显著优于传统粗晶钢。相关成果发表于《Materials Characterization》。关键技术包括:室温轧制(40%厚度减薄)、饱和磁化测量(定量α´-马氏体含量

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 低温与室温协同轧制策略实现高温合金箔材强度-塑性的协同增强机制

    在航空航天、电子器件微型化趋势下,厚度不足0.1 mm的金属箔材需求激增。Inconel 718合金因其优异的热稳定性和耐腐蚀性成为理想候选材料,但传统室温轧制(RR)制备的箔材存在严重问题:随着轧制减薄,材料出现动态回复导致位错密度降低,退火后形成粗大混晶组织,强度与塑性此消彼长。更棘手的是,微尺度下的尺寸效应会引发不均匀变形,造成局部晶粒异常长大,直接缩短材料服役寿命。如何突破这一"强度-塑性倒置"瓶颈,成为国际材料领域的攻关焦点。中国某高校研究团队在《Materials Characterization》发表的研究中,开创性地将低温轧制(CR,-196°C)引入箔材制备流程,设计出CR→

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 无铼镍基单晶高温合金全服役温度拉伸行为研究:中温区强度与塑性的协同优化

    高温合金是航空发动机涡轮叶片的核心材料,其中添加稀有金属铼(Re)的第二代单晶(SX)合金虽具有优异高温性能,但高昂成本制约其广泛应用。如何在去除Re的同时保持合金性能,成为材料领域亟待解决的难题。为突破这一瓶颈,国内研究人员开发出新型无铼镍基单晶高温合金,并对其全服役温度范围内的拉伸行为展开系统研究。发表在《Materials Characterization》的这项成果显示,该合金在关键中温区(760°C)同时实现1292 MPa屈服强度(YS)和16.9%延伸率,性能超越典型第二代SX合金。通过透射电镜(TEM)等表征手段,发现堆垛层错(SFs)在γ'相中的扩展及其与γ相的交互作用显著提

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 基于全局与聚焦学习策略的难熔高熵合金电化学行为数据驱动预测及腐蚀机制解析

    在航空航天、清洁能源和生物医学等领域,对兼具优异机械性能和耐腐蚀性的新型结构合金需求迫切。难熔高熵合金(RHEAs)因其独特的相结构稳定性和耐腐蚀潜力成为研究热点,但传统实验方法耗时且难以揭示微观机制,而机器学习(ML)在小样本条件下预测稳定性不足。针对这一难题,研究人员开展了一项创新研究,通过融合全局学习与聚焦学习(GFL)策略,实现了RHEAs腐蚀行为的精准预测与机制解析,相关成果发表在《Materials》上。研究团队采用随机森林回归(RFR)算法构建极化曲线预测模型,结合SHAP值分析筛选出ΔGavg(氧化物平均生成能)、Ed(原子解离能)等12-13个关键特征;通过t-SNE降维验证

    来源:Materials & Design

    时间:2025-06-13

  • 基于泥炭藓生物质/月桂醇/石墨烯复合相变材料的建筑节能材料开发与热性能研究

    随着全球能源危机加剧,建筑能耗占社会总能耗40%以上的现状促使相变材料(PCMs)研究成为热点。传统PCMs在固-液相变过程中存在渗漏、导热系数低等瓶颈,而生物质基支撑材料的生产又面临高能耗碳排的困境。Bartin大学的研究团队独辟蹊径,首次将土耳其东部黑海地区特有的钝叶泥炭藓(Sphagnum palustre)生物质(MB)作为支撑基质,结合月桂醇(LOH)和石墨烯(G)开发出新型复合PCMs,相关成果发表在《Materials Chemistry and Physics》。研究采用熔融浸渍法制备复合材料,通过扫描电镜(SEM)观察微观结构,傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析化学相容性,差

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 负载PD-L1抑制剂与阿霉素的GelMA水凝胶微针用于黑色素瘤免疫化疗的协同治疗

    黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤恶性肿瘤,即便手术切除后仍易复发,对传统化疗和单药免疫治疗表现出显著抵抗。这种治疗困境源于肿瘤的"冷"免疫微环境特征——包括T细胞启动失败、肿瘤边缘免疫细胞缺失,以及PD-L1过表达导致的T细胞耗竭。更棘手的是,术后伤口感染可能引发非特异性炎症,进一步削弱抗肿瘤免疫应答。如何突破微环境屏障,实现化疗-免疫协同治疗,成为临床亟待解决的难题。甘肃省某医院联合广东省人民医院的研究团队创新性地将化疗药物阿霉素(DOX)与PD-L1抑制剂(aPD-L1)共同装载于明胶甲基丙烯酰基(GelMA)水凝胶微针系统,在《Materials》发表的研究中证实,这种局部递送策略不仅能诱导

    来源:Materials & Design

    时间:2025-06-13

  • Cu-Sn全金属间化合物薄膜的快速原位形成及接头强化机制:面向高效功率电子封装的新突破

    随着电动汽车和可再生能源的快速发展,功率半导体器件正面临前所未有的性能挑战。传统锡基焊料在高温高电压环境下容易失效,而高熔点合金焊料又可能损伤芯片。更棘手的是,现有金属间化合物(Intermetallic Compound, IMC)制备技术耗时漫长,纳米银材料成本高昂,纳米铜易氧化——这些瓶颈严重制约着功率电子封装技术的发展。针对这一系列难题,来自清华大学的研究团队在《Materials》发表了一项突破性研究。他们创新性地将双光束激光共沉积技术与实时加热系统相结合,成功实现了Cu-Sn全金属间化合物薄膜的快速原位制备。这项技术仅需3分钟就能在260℃条件下形成剪切强度高达72MPa的可靠连接

    来源:Materials & Design

    时间:2025-06-13

  • 电弧定向能量沉积2219铝合金的偏析行为与微观结构演变机制研究

    在金属增材制造领域,2219铝合金因其优异的比强度和焊接性能成为航天结构件的理想材料。然而,电弧定向能量沉积(DED-Arc)过程中反复的热循环会导致显著的溶质偏析,形成粗大的晶界共晶相和异质微观结构,严重影响材料的力学性能和尺寸稳定性。传统铸造工艺中已发现Cu元素偏析会降低铝合金的耐蚀性,但在多道多层DED-Arc过程中,由于存在层间重熔和复杂热历史,偏析行为呈现动态演变特征,这一科学问题尚未得到系统阐释。为解决这一难题,国内研究人员在《Materials Characterization》发表研究,通过实验与模拟相结合的方法,首次揭示了DED-Arc成形2219铝合金的偏析演化规律。研究采

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 耦合电磁处理提升Kovar合金Ni-Au镀层耐腐蚀性的机制研究

    在电子封装领域,Kovar合金因其与硬玻璃相近的热膨胀系数(20∼450°C)成为高真空玻璃-金属密封接头的首选材料。然而,其表面需通过电镀Ni(耐腐蚀)和Au(可焊性)镀层以满足性能要求。遗憾的是,电镀过程产生的残余应力和微缺陷(如孔隙、位错)会显著降低镀层耐腐蚀性,导致腐蚀介质渗透甚至基体损伤。传统调控方法如调整电镀参数或热老化处理存在工艺复杂、污染大等缺陷,亟需开发高效清洁的替代方案。中国某高校联合丽江电子有限公司的研究团队在《Materials Chemistry and Physics》发表论文,提出采用耦合电磁处理(Coupled Electromagnetic Treatment

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 太阳能驱动无金属PVA基有机凝胶高效催化苄胺氧化偶联反应的研究

    在追求绿色化学的今天,光催化技术因其能直接利用太阳能驱动化学反应而备受关注。然而,传统光催化剂多依赖贵金属(如Ru、Ir配合物)或半导体材料(如TiO2),存在成本高、回收困难、金属残留污染等问题。特别是在制药和农用化学品领域,金属污染可能影响产品安全性。另一方面,亚胺作为合成胺类、手性胺和酰胺等重要中间体,其传统制备方法往往需要苛刻条件或金属催化剂。这些矛盾促使科学家们探索新型无金属光催化体系。针对这一挑战,马丹莫汉马拉维亚科技大学的研究团队创新性地将生物相容性聚合物聚乙烯醇(PVA)与有机染料曙红B(Eosin-B)结合,开发出具有三维网络结构的PVA基有机凝胶(PVA-OG)光催化剂。研

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 电容主导型MoS2 @MoO3 复合材料用于锂离子电池负极的电化学性能研究

    研究背景与意义随着电动汽车和储能系统的快速发展,传统石墨负极(理论容量仅372 mA h g−1)已无法满足高能量密度需求。过渡金属硫化物(TMS)如MoS2虽具有670 mA h g−1的理论容量,但硫溶解和体积膨胀问题导致循环稳定性差。如何通过材料设计兼顾高容量与长寿命,成为LIBs领域的关键挑战。研究设计与方法SRM理工学院的研究团队采用剥离-水热法构建MoS2纳米片包裹MoO3纳米棒的复合结构,通过X射线衍射(XRD)、Brunauer-Emmet-Teller(BET)比表面积分析和透射电镜(HRTEM)表征材料特性,结合循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)评估电化学性能。研究

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 利用贻贝壳生物废弃物合成钙锡氧化物(CaSnO3 )及其在光电器件中的应用研究

    在传统电子材料制备领域,石灰石开采导致的生态破坏与CO2排放始终是难以回避的环境命题。与此同时,沿海地区堆积如山的贻贝壳生物废弃物因其富含碳酸钙(CaCO3),正成为材料科学家眼中的"城市矿产"。钙锡氧化物(CaSnO3)作为具有4.40 eV宽禁带(optical band-gap)的钙钛矿材料,在紫外光电器件和高温电容器领域展现独特优势,但其传统制备工艺仍依赖高环境成本的石灰石原料。来自印度贾坎德邦的研究团队另辟蹊径,从Subarnarekha河沿岸采集贻贝壳废弃物,开创性地开发出绿色合成路线。研究团队采用固相反应法(solid state reaction route)为核心技术,结合X

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-06-13

  • 化学异质淬火配分钢中配分时间对微观结构与性能的调控机制研究

    在钢铁材料领域,如何同时提升强度与延展性始终是研究者面临的重大挑战。传统淬火配分(Quenching & Partitioning, Q&P)工艺通过碳配分稳定残留奥氏体(Retained Austenite, RA),利用相变诱导塑性(TRIP)效应实现性能优化,但通常需添加Si/Al抑制碳化物析出。近年来,通过构建化学异质高温奥氏体来调控RA稳定性成为新方向,其中Mn元素分布对碳扩散的关键作用尚不明确。中国某高校团队在《Materials Characterization》发表研究,创新性地以Mn分区珠光体为前驱体,通过快速短时奥氏体化构建Mn异质分布,系统探究了配分时间(

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 钽-钛异质结构熔焊接头中的晶格共格匹配机制:原子扩散与界面强化的协同作用

    在航空航天推进系统、高超声速飞行器和下一代核反应堆等极端环境中,材料需要同时具备超高温稳定性与耐腐蚀性。钽(Ta)因其3020°C的超高熔点、体心立方(BCC)结构赋予的高温强度保持率,以及对抗熔盐和氧化气氛的化学惰性,成为理想选择。然而,钽的昂贵价格限制了其大规模应用。一个经济可行的方案是将薄层钽与低成本高强度的钛(Ti)基体结合,但两者存在三重天然屏障:熔点相差1328°C、BCC与密排六方(HCP)晶系间8%以上的晶格失配,以及低于1000°C时相互固溶度不足0.5 at.%。传统激光增材制造或扩散焊虽能实现连接,但前者因反复热循环导致粗大热影响区,后者需1000°C以上长时间处理引发基

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13


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