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  • NiTiNb形状记忆合金多机制协同优化:机械与功能性能的微观结构调控及航空航天应用

    在航空航天领域,液压管道连接件需要兼具高尺寸精度、耐压性及复杂结构适配能力,传统焊接工艺难以满足需求。NiTiNb形状记忆合金因其独特的宽热滞效应(thermal hysteresis)成为理想材料,但现有研究多聚焦单一性能调控,对微观机制协同作用认识不足。尤其在高强度服役条件下,合金的机械性能(如屈服强度)与功能稳定性(如形状恢复率)常相互制约,制约了其工程应用。针对这一瓶颈,中国研究人员以Ni47Ti44Nb9合金为对象,通过850℃下30%、65%、80%三组轧制变形实验,结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等技术,系统解析了晶粒细化、位错增殖、β-N

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 电弧增材制造马氏体时效钢的固溶温度调控:微观组织演变与力学性能强化机制

    在金属增材制造领域,马氏体时效钢因其优异的强度-韧性组合备受关注,但传统电弧增材制造(WAAM)工艺会导致合金元素(Ti、Mo等)的严重偏析和力学性能各向异性。更棘手的是,现有研究对后续固溶-时效热处理(SAT)中关键参数——固溶温度的作用机制尚未阐明,这严重制约了高性能构件的开发。中国的研究团队在《Materials Characterization》发表的研究中,通过制备WAAM马氏体时效钢薄壁结构,系统分析了沉积态(AD)与不同固溶温度(900°C/1000°C/1100°C)SAT处理后的组织性能变化。研究发现,AD试样存在明显的枝晶间偏析,导致横向/纵向抗拉强度差异达1282.5 M

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • Na2 MoO4 含量对CF/BN/EPN换热器涂层性能的影响:高导热、耐腐蚀与自修复多功能涂层的设计与优化

    在能源需求持续增长的背景下,重油因其储量占全球原油70%而成为关键开发目标,但其高粘度特性需通过换热器加热降粘。然而,碳钢换热器在强腐蚀环境中易失效,传统防腐涂层又因低热导率(<0.5 W/(m·K))导致10%的传热损失。如何兼顾涂层的导热、防腐与长效保护能力,成为制约重油开采效率的核心难题。针对这一挑战,中国的研究团队在《Materials Chemistry and Physics》发表研究,通过向已优化的OCF1.5-15涂层(氧化碳纤维/氮化硼/环氧酚醛树脂)中掺入不同含量Na2MoO4,制备出系列Mo涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等技术,系统

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 增塑剂调控SLA 3D打印莫来石陶瓷的翘曲变形与物理性能研究

    在高温材料领域,多孔莫来石陶瓷因其优异的热导率和抗蠕变性成为热防护系统的理想选择。然而传统制备方法如泡沫凝胶共铸法、微波加热等技术受限于模具依赖性和低精度,难以满足复杂几何构件的需求。立体光刻(SLA)技术虽能实现高精度成型,但打印过程中普遍存在的翘曲变形问题严重制约了陶瓷部件的性能表现。安徽工程大学团队在前期研究中发现,即使采用原位反应烧结法,打印件仍会出现明显形变,这一现象与光聚合过程中的应力分布不均密切相关。为攻克这一技术瓶颈,Tianyang Meng和Haiqiang Ma领衔的研究团队在《Materials Chemistry and Physics》发表论文,创新性地提出通过增塑

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • H2 WO4 掺杂铅钒酸盐玻璃的结构-性能调控及其在储能器件中的应用研究

    在能源存储技术快速发展的今天,传统储能材料面临着能量密度与功率密度难以兼得的挑战。过渡金属氧化物玻璃因其独特的非晶态结构和可调控的电子传导特性,被视为极具潜力的新型储能材料。其中,含钒(V)和钨(W)的玻璃体系因其多价态特性引发的氧化还原反应,在超级电容器领域展现出特殊优势。然而,关于H2WO4掺杂铅钒酸盐玻璃的系统研究尚属空白,其构效关系与储能机制亟待阐明。针对这一科学问题,国内研究人员通过精确控制(V2O5)0.6–x-(PbO)0.4-(H2WO4)x(x=0.1-0.3)玻璃体系的化学组成,采用熔融淬火技术成功制备系列样品。研究综合运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-06-13

  • 光伏玻璃用耐久透明无氟超疏水薄膜的简易制备及其性能优化研究

    在太阳能光伏领域,覆盖玻璃的积尘问题如同“隐形杀手”——灰尘沉积可使光伏组件发电效率骤降,而传统水洗清洁方式在沙漠等缺水地区成本高昂。更棘手的是,现有超疏水涂层多依赖含氟材料(环境风险高)且难以兼顾透明度与耐久性。例如,Wang等开发的含氟涂层透光率比裸玻璃低10%,而Wu等的无氟方案虽实现162.2°接触角,却未验证实际光伏应用效果。这一矛盾背景下,如何开发环保、高透光且耐用的超疏水涂层成为行业痛点。中国研究人员通过多层级设计破解了这一难题。团队采用乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)和环氧树脂(EP)作为粘结基底,利用乙酯(EA)/丁酯(BA)混合溶剂的挥发差异构建“蒲公英状”微孔结构,再负载HM

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-06-13

  • Janus XBYO单层材料的多功能特性:可调电子结构、光热催化与应变工程应用

    随着全球能源危机与环境问题日益严峻,开发能将废热转化为电能或通过光催化分解水制氢的新型材料成为研究热点。热电材料(Thermoelectric, TE)利用Seebeck效应实现热-电转换,其性能由无量纲品质因数zT(zT=S2σT/κ)衡量;而光催化水分解技术需满足带隙1.23-3.00 eV及严格的能带边缘对齐条件(导带高于H+/H2还原电位−4.44 eV,价带低于O2/H2O氧化电位−5.67 eV)。然而,同时满足高载流子迁移率、低热导率(κ)和高效光吸收的材料仍稀缺。针对这一挑战,国内研究人员通过密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)系统研究了

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-06-13

  • 混合生物炭部分替代水泥增强砂浆性能的实验评估与机器学习预测:抗压强度、吸水率和导热系数的多维度解析

    随着全球建筑行业每年消耗超过25吉吨混凝土,普通硅酸盐水泥(OPC)生产导致的CO2排放已占全球总量的7%。每吨水泥生产伴随0.95吨CO2释放,而传统水泥制造需消耗2.8吨原材料。面对这一严峻挑战,巴基斯坦白沙瓦工程技术大学的研究团队创新性地将农业废弃物转化为解决方案——通过热解稻壳和甘蔗渣制备生物炭(Biochar),部分替代水泥以开发低碳建材。研究聚焦生物炭的"碳封存"双重价值:其多孔结构可吸附CO2(达7 mmol/g),同时作为水泥替代品可减少原材料消耗。稻壳生物炭(RHB)在700°C热解时呈现96.45%的无定形二氧化硅(SiO2)含量,显著高于甘蔗渣生物炭(SBB)的71%。通

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-06-13

  • 原位石墨烯增强金属玻璃复合材料的协同强化机制:强度与塑性的同步提升

    块体金属玻璃(BMGs)因其独特的非晶结构展现出卓越的强度、硬度和弹性模量,但室温脆性始终是制约其工程应用的阿喀琉斯之踵。传统解决方案是通过引入晶体相形成BMGCs来提升塑性,却往往以牺牲强度为代价。这种"强度-塑性倒置"困境在钛合金骨架增强体系中尤为突出,强度降幅可达40%以上。如何突破这一材料科学领域的"跷跷板效应",成为研究者们亟待解决的核心问题。中国科学院金属研究所Haojie Liang、Tingyi Yan等科研人员独辟蹊径,将目光投向"材料之王"石墨烯。研究团队创新性地采用CVD技术在三维多孔钛骨架表面原位生长石墨烯,再通过HVMI工艺将金属玻璃熔体渗透其中,成功制备出石墨烯-T

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 电流应力诱导冷轧纯钨低温非热增强再结晶行为及其绿色制造应用

    纯钨(W)作为核聚变装置等离子体 facing材料(PFMs),因其3422°C的高熔点和优异高温强度备受关注,但高韧脆转变温度(DBTT)导致低温加工困难。传统热处理方法需1500°C高温,能耗巨大且效率低下。如何实现低温高效退火成为绿色制造的关键挑战。台湾省的研究团队在《Materials Characterization》发表研究,创新性地采用电流应力处理冷轧纯钨,在235°C(仅为熔点0.14倍)下实现显著软化效果。通过设计热历史对照实验,结合电子背散射衍射(EBSD)和显微硬度测试,系统研究了4.8-5.6×104A/cm2电流密度下的非热效应。【材料制备与实验设计】使用99.95w

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 激光熔覆制备AlCoCrFeNi2 Cu高熵合金涂层的微观组织与耐蚀性研究

    【研究背景】在海洋工程、化工设备等领域,304不锈钢因成本低廉、加工性能好被广泛应用,但其硬度不足、局部耐蚀性差的缺陷常导致关键部件失效。传统合金设计已接近性能极限,而高熵合金(High-entropy alloy, HEA)通过多主元协同效应展现出突破性潜力。然而,现有HEA涂层普遍存在相结构调控难、与基体结合强度低等问题。如何通过创新设计获得兼具优异力学性能和耐蚀性的HEA涂层,成为材料领域的研究热点。【研究概况】某中国研究团队在《Materials Characterization》发表论文,采用伪二元设计策略开发了AlCoCrFeNi2Cu HEA涂层,通过激光熔覆技术在304不锈钢表

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 对称倾斜0¯11 Σ27晶界在聚合成孪晶TiAl中的原子结构与分子动力学模拟研究

    金属间化合物TiAl合金因其优异的高温力学性能,在航空航天领域具有重要应用潜力。然而,其力学性能的显著各向异性与晶界(GB)在变形过程中的演化机制尚未完全阐明,特别是非Σ3型晶界(如Σ27)的行为长期被忽视。中国科学院金属研究所团队在《Materials Characterization》发表的研究,首次系统揭示了聚合成孪晶(PST) TiAl中对称倾斜0¯11 Σ27晶界的原子结构特征与温度依赖性变形机制。研究采用像差校正高角环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)解析原子结构,结合分子动力学(MD)模拟300K和1000K下的平行/垂直加载变形。样本为定向凝固制备的Ti-45Al-8N

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 纳米材料参数对CNT/GNP混杂聚集聚合物应变传感器热阻性与导电性的协同调控机制

    在智能材料领域,碳纳米管(CNT)和石墨烯纳米片(GNP)填充的聚合物复合材料因其独特的压阻和热阻特性备受关注。这类材料能通过电阻变化感知外界应变和温度,在结构健康监测、柔性电子器件等领域具有广阔应用前景。然而,混杂填料体系中CNT与GNP的协同作用机制尚不明确,特别是温度变化对导电网络的影响缺乏定量描述。传统理论模型难以解释填料几何参数(如长径比、取向度)与聚集态对电学性能的协同调控规律,制约了高性能传感器的精准设计。针对这一科学难题,来自国内的研究团队在《Materials Chemistry and Physics》发表研究,通过建立多尺度渗流模型结合蒙特卡洛模拟,系统分析了CNT/GN

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 立体异构含能化合物热与冲击分解机制的ReaxFF-lg分子动力学研究:甘露醇六硝酸酯(MHN)与山梨醇六硝酸酯(SHN)的对比分析

    在含能材料领域,立体异构现象常导致化合物性能的显著差异。甘露醇六硝酸酯(MHN)和山梨醇六硝酸酯(SHN)这对立体异构体虽具有相同的分子式(C6H8N6O18),却因硝基团空间取向不同(MHN的C–O键向下而SHN向上)表现出迥异的理化性质。既往研究发现,SHN的冲击敏感度比MHN高0.5 J,但两者分解起始温度均为145°C,而熔点相差悬殊(SHN 55.5°C vs MHN 110.7°C)。这种差异背后的原子尺度机制尚未阐明,制约了高性能炸药的理性设计。为解决这一科学问题,中国研究人员采用ReaxFF-lg(反应力场-低梯度修正)分子动力学方法,系统模拟了MHN与SHN在四种温度梯度(3

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 干椰壳热解碳化法绿色合成高性能还原氧化石墨烯及其光电特性研究

    研究背景石墨烯作为"材料之王"虽具有2630 m2/g的超高比表面积和5000 W m-1K-1的热导率,但传统制备依赖Hummers法等强酸氧化工艺,存在环境污染风险。而生物质转化技术中,化学还原法使用有毒试剂,水热法又效率低下。椰壳作为含碳量达75%的天然原料,其转化路径尚未充分开发。印度理工学院(ISM)丹巴德分校的研究团队创新性地将太阳能预处理与大气条件热解结合,实现了无化学添加的绿色合成突破。关键技术研究采用三步法:1)椰壳40-60%湿度下太阳能预处理(37-42°C,6h/天×3天);2)管式炉400-600°C梯度热解;3)通过BET比表面积分析、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 微波辅助液化核桃壳制备生物基环氧树脂胶粘剂及其生物相容性研究

    在全球面临化石能源危机与BPA(双酚A)毒性问题的背景下,传统石油基环氧树脂(DGEBA)的可持续性与安全性备受质疑。BPA作为DGEBA的原料,不仅具有内分泌干扰作用,还与2型糖尿病、免疫系统疾病风险相关。与此同时,每年全球产生约370万吨核桃壳(WS),其高木质素含量(98.5% lignocellulose)的废弃处理成为资源浪费。如何将这类生物质转化为高值化材料,成为解决环境与健康双重挑战的关键。为此,中国的研究团队在《Materials Chemistry and Physics》发表研究,通过微波辅助液化技术将WS转化为液化核桃壳基环氧树脂(LWSER),并以聚酰胺650(PA)为

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-06-13

  • 新冠疫情对印度海洋渔业的多维冲击:基于双重差分法的政策干预与产业韧性分析

    当全球供应链因COVID-19疫情陷入停滞时,占印度GDP 1%的海洋渔业遭遇了前所未有的危机。作为世界第二大水产生产国,印度2020年3月的全国封锁与常规季节性禁渔期意外重叠,导致每日损失高达1.5万吨渔获。更严峻的是,这个支撑1400万从业者的产业,其机械化、机动化和非机动化三大子部门在疫情冲击下展现出截然不同的生存图景——有的迅速复苏,有的却一蹶不振。这种分化背后,暴露出渔业政策长期忽视的结构性脆弱。为破解这一难题,印度农业研究委员会-中央海洋渔业研究所(ICAR-CMFRI)的N Aswathy团队在《Marine Policy》发表了一项开创性研究。研究者创新性地将流行病学领域的双重

    来源:Marine Policy

    时间:2025-06-13

  • 调控晶界NiAl析出相提升多晶Fe-Ni-Co-Al基合金超弹性的机制研究

    在建筑减震和智能材料领域,铁基超弹性合金因成本低廉、加工简单备受关注,但其性能提升长期受制于晶界析出相的"顽疾"。2010年,Tanaka团队开发的Fe-28Ni-17Co-11.5Al-2.5Ta-0.05B合金虽实现13.5%的可恢复应变,但后续研究发现,合金中不可或缺的Ni3Al纳米析出相(γ′-Ni3Al)在强化基体的同时,总会"拖家带口"地引入晶界NiAl相——这些与基体非共格的B2结构相如同"路障",阻碍马氏体逆转变,导致超弹性效应(SE)骤降。更棘手的是,传统工艺难以单独调控这两种析出相,使得合金性能稳定性成为"卡脖子"难题。针对这一挑战,来自哈尔滨工业大学的研究团队在《Mate

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 电弧定向能量沉积制备Mg-9Gd-3Y-2Zn-0.5Zr合金的微观结构演变及其与力学性能和腐蚀行为的关联研究

    镁合金作为最轻的金属结构材料,在航空航天、交通运输等领域具有重大应用潜力,但传统铸造镁稀土合金存在成形效率低、复杂构件加工困难等瓶颈。电弧定向能量沉积(WA-DED)技术为大型复杂构件一体化成形提供了新途径,然而该工艺下镁稀土合金的微观组织演化规律及其与性能的关联机制尚不明确。中国某研究机构团队在《Materials Characterization》发表的研究中,创新性地采用WA-DED技术制备Mg-9Gd-3Y-2Zn-0.5Zr(GWZ932K)合金,通过多尺度表征技术结合力学/电化学测试,揭示了沉积态与热处理态合金的微观结构特征及其性能调控机制。研究发现沉积态合金呈现独特的粗晶(CG)

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-06-13

  • 小型渔民与旅游包船经营者的多维福祉比较分析:以加利福尼亚湾为例的经济转型影响研究

    在海洋资源日益枯竭的背景下,全球35%的鱼类种群已处于过度捕捞状态,墨西哥下加利福尼亚州的小型渔民正面临严峻挑战。这些渔民驾驶着不足11米的"潘加"渔船,依赖日捕收入维持生计,却因医疗教育等基础服务缺失陷入贫困循环。当政府推行渔业减量政策时,一个关键问题浮现:从捕鱼转向旅游观光业,真能改善渔民的生活质量吗?墨西哥国立理工学院的研究团队在《Marine Policy》发表的研究给出了答案。他们选取拉巴斯湾——这片同时拥有联合国遗产保护区和热门旅游项目的海域,对60名传统渔民和44名旅游包船经营者展开对比调查。通过人类发展指数(HDI)、多维贫困指标和典型变量分析(Canonical Variab

    来源:Marine Policy

    时间:2025-06-13


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