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Ti-Mn-Fe-Ni-Nb中熵合金钎料钎焊TiAl合金的微观结构演变与连接机制研究
论文解读在航空航天领域,轻量化材料TiAl合金因其优异的高温强度和低密度被誉为"未来合金",但其固有的难焊接性却成为制约应用的阿喀琉斯之踵。传统Ag-Cu-Ti钎料虽能实现连接,但会在接头处形成脆性Al-Cu-Ti金属间化合物,导致接头强度断崖式下跌;而Ti-Zr-Cu-Ni等高熵合金(HEA)钎料又因含低熔点Cu元素,高温性能捉襟见肘。更棘手的是,现有钎料需1200°C以上高温操作,极易引发母材热损伤。这种"强度-工艺性"的二元悖论,迫使科学家必须开发新型钎料体系。中国科学院团队另辟蹊径,将目光投向中熵合金(MEA)设计。受启发于Ti-Mn-Fe三元合金的相容性和Ni-Nb共晶的降熔特性,研
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-06-13
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综述:FV520B不锈钢在470°C时效过程中的微观结构演变与沉淀强化
AbstractFV520B不锈钢经850°C/1h固溶处理后,在470°C时效过程中呈现独特的双峰硬度曲线。首次峰值(386±4 HV/1h)源于体心立方(BCC)结构纳米级Cu-rich相的高密度沉淀,二次峰值(379±4 HV/128h)则与NiMnSi团簇的协同强化及Cr-rich相的调幅分解相关。这种多尺度相变序列为开发高强度-耐蚀一体化材料提供了新见解。Introduction作为海洋环境用关键材料,FV520B通过降低C含量(<0.07wt%)并添加Cu(1.5wt%)、Nb(0.3wt%)等元素实现强度-韧性的平衡。早期研究对ε-Cu(FCC)粒子强化机制存在争议,而本文通过先
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-06-13
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具有柱状/层状跨尺度特征的双模态结构涂层:实现应变容限与隔热性能协同增强的新型热障涂层设计
在燃气轮机等高温装备领域,热障涂层(Thermal Barrier Coatings, TBCs)是保护金属部件免受高温侵蚀的关键技术。传统TBCs面临"鱼与熊掌不可兼得"的困境:层状结构虽能通过垂直热流的层间孔隙实现优异隔热(导热系数仅0.8-1.2 W m-1K-1),但其脆弱的断裂韧性导致热循环寿命较短;而柱状结构虽能通过垂直裂纹释放应变应力使寿命延长2-10倍,却因结构致密导致导热系数高达块体材料的60-80%。这种性能矛盾严重制约着TBCs在极端环境下的应用。西安交通大学的研究团队在《Journal of Materials Science》发表的研究中,创新性地提出"跨尺度双模态结
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-06-13
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通过晶态Cr/非晶态CrAlN纳米层状材料中的多级界面设计破解强度-塑性平衡难题
在材料科学领域,强度与塑性的"鱼与熊掌"困境长期制约着高性能结构材料的开发。传统金属/陶瓷(如Al/TiN)或晶态/非晶(如Cu/CuZr)层状材料虽能折中性能,但纳米尺度协同变形机制尚不明确。更棘手的是,当层厚超过临界尺寸(如5 nm)时,硬质相往往引发应力集中导致脆性断裂。这一瓶颈促使科学家思考:能否通过界面结构的精确设计,在宏观尺度实现"既强又韧"的理想组合?中国研究人员在《Journal of Materials Science》发表的研究给出了突破性答案。团队采用室温磁控溅射技术,制备出层厚从20 nm到500 nm可调的晶态Cr/非晶态CrAlN纳米层状材料。通过透射电镜(TEM)
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-06-13
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临界冷却速率熔体旋淬法制备超高磁导率Co66
Fe3
Cr3
Si18
B10
合金薄带的超细纳米晶形成机制
在电力电子领域,软磁材料的高磁导率(μ)和低矫顽力(Hc)是核心性能指标。纳米晶合金因其非晶基体中弥散分布的纳米晶粒产生的磁致伸缩互补效应,展现出优异的软磁特性。然而,传统Co基纳米晶合金面临两大瓶颈:一是晶粒细化依赖加热速率超过100 K/s的快速退火工艺,与工业条件严重脱节;二是退火过程中易形成尺寸不均的大晶粒,导致磁性能恶化。如何通过常规退火工艺实现晶粒超细化(<5 nm),成为突破工业化应用壁垒的关键。为解决这一难题,国内研究人员创新性地采用临界冷却速率熔体旋淬结合常规退火技术,系统研究了Co66Fe3Cr3Si18B10合金中淬入簇(quenched-in clusters)的形成机
来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials
时间:2025-06-13
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新型四元OsZrTiZ(Z=Si, Ge, Sn, Pb)合金的结构、相变、磁性与电子特性第一性原理研究及其多功能设计启示
在功能材料领域,铁磁形状记忆合金(FSMA)因其独特的磁驱变形能力备受关注,这类材料能通过磁场调控实现大应变响应,在传感器、磁制冷等领域展现出巨大潜力。然而,传统FSMA面临相变温度调控困难、功能单一等瓶颈。与此同时,具有100%自旋极化率的半金属Heusler合金虽在自旋电子器件中前景广阔,但兼具半金属性和形状记忆效应的材料体系仍属罕见。针对这一挑战,中国研究人员在《Journal of Magnetism and Magnetic Materials》发表了关于新型四元Heusler合金OsZrTiZ(Z=Si, Ge, Sn, Pb)的系统研究。通过第一性原理计算,团队发现这类材料不仅具
来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials
时间:2025-06-13
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喜马拉雅东部泽姆河树轮重建的5-6月径流变化及其气候驱动机制
在全球气候变化背景下,被称为"亚洲水塔"的喜马拉雅山脉正经历着前所未有的冰川退缩和水文循环改变。这片滋养着超过15亿人口的区域,却面临着长期水文观测数据严重匮乏的困境——最长的仪器记录仅始于20世纪初,这使得区分人为气候变化与自然变率的影响变得异常困难。尤其对于泽姆河这样的冰川补给型河流,其独特的水文过程与非冰川河流存在本质差异,但现有研究多集中于西部喜马拉雅或非冰川流域,东部冰川区长期水文动态及其气候驱动机制仍是未解之谜。为破解这一难题,来自中国科学院等机构的研究团队创新性地利用生长在泽姆河畔的阿比斯冷杉(Abies densa)树轮样本,通过多标准曲线集成方法,重建了该流域1840-202
来源:Journal of Hydrology: Regional Studies
时间:2025-06-13
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东昆仑造山带Langmuri铜镍硫化物矿床的还原过程与俯冲背景成矿机制
东昆仑造山带作为青藏高原北缘的重要构造单元,长期以产出世界级铜镍硫化物矿床(如夏日哈木)而备受关注。然而,俯冲背景下此类矿床的成矿机制始终是未解之谜。传统观点认为,碰撞后伸展环境中的地幔熔融和地壳混染是成矿主因,但Langmuri矿床独特的时空分布(形成于约450 Ma的俯冲期,位于东昆仑东段)挑战了这一认知。青海有色地勘局与高校合作团队在《Journal of Geochemical Exploration》发表的研究,首次系统揭示了俯冲环境铜镍硫化物矿床的成因链条。研究团队采用锆石U-Pb定年、全岩地球化学、矿物电子探针和同位素分析等技术,对比分析了Langmuri含矿橄榄辉石岩与非矿辉长
来源:Journal of Geochemical Exploration
时间:2025-06-13
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风电-混合储能系统参与二次调频市场的实时自适应优化策略研究
随着全球能源结构转型加速,风电并网规模持续扩大,但其出力波动性导致的电网频率稳定问题日益凸显。特别是在参与电网二次调频市场时,传统单一储能系统难以应对频繁充放电指令,既影响储能寿命又降低调节效率。中国和丹麦等风电大国虽已制定相关调频导则,但如何实现风电-混合储能系统(Wind-HESS)的协同优化仍存在三大挑战:多时间尺度信号预测精度不足、复杂约束下模型求解效率低下、储能系统容量管理缺乏动态协调机制。针对这些痛点,浙江大学等机构的研究人员Chen Xue、Zao Tang等在《Journal of Energy Storage》发表研究,创新性地提出融合多维特征量化与时间解耦技术的实时优化策略
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-06-13
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金属泡沫构型与深度学习驱动的相变储热系统性能优化研究
随着全球能源结构转型加速,可再生能源的间歇性问题使热储能技术成为研究热点。其中,基于相变材料(PCM)的潜热储热系统(LHTES)因其高能量密度和等温特性备受关注,但PCM的低热导率(通常<1 W·m−1·K−1)严重制约系统效率。尽管金属泡沫(MF)增强技术能显著提升导热性能,但不同材料(如铝/铜)、孔隙率(ε)和孔密度(ω)的构型优化缺乏系统研究,传统CFD模拟又存在计算成本高、周期长等瓶颈。针对这一挑战,国内研究人员在《Journal of Energy Storage》发表论文,创新性地将CFD仿真与深度学习相结合,首次系统探究了铝(Al)/铜(Cu)双MF分区构型对LHTES性能的影
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-06-13
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钆基MOF/KB衍生Gd2
O3
@C/KB复合材料提升锂硫电池性能的协同机制研究
锂硫电池(LSBs)因其高达1675 mAh g−1的理论比容量和2600 Wh kg−1的能量密度,被视为下一代储能技术的明星选手。然而这个"储能界的明日之星"却长期被三大顽疾困扰:硫正极的绝缘特性导致"电流传导难",充放电过程中80%的体积膨胀引发"电极结构崩",最致命的是可溶性多硫化物(LiPSs)在正负极间的"穿梭效应"造成活性物质持续流失。这些难题如同三座大山,严重阻碍着LSBs的商业化进程。为攻克这些技术瓶颈,江苏高校的研究团队独辟蹊径,将目光聚焦于稀土元素钆(Gd)的特殊电子轨道特性。通过将钆基金属有机框架(Gd-MOF)与导电炭黑(Ketjen Black, KB)复合,创新性
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-06-13
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碘与锰氧化还原动力学协同增强的高性能可充电锌-碘-锰混合电池研究
随着风能、太阳能等间歇性可再生能源的快速发展,电网级储能技术面临巨大需求。尽管锂离子电池占据市场主导地位,但其资源稀缺性和安全隐患限制了大规模应用。水系锌离子电池(ZIBs)因安全性高、环境友好等优势成为研究热点,其中锌-碘(Zn-I2I−1)和低成本备受关注。然而,碘的导电性差、多碘化物(I3−/I5−)穿梭效应及锰基材料(MnOx)的溶解问题严重制约电池性能。为解决上述问题,浙江师范大学的研究团队在《Journal of Energy Chemistry》发表研究,设计了一种基于碳布(CC)原位生长水钠锰矿(KMnO)纳米片阵列的自支撑电极(CC@KMnO),构建了锌-碘-锰(Zn-I2-
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-06-13
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灵芝衍生多孔碳负载纳米花球状金属氧化物用于超级电容器的储能应用
随着全球能源危机加剧,开发高效储能系统成为迫切需求。超级电容器(Supercapacitor)因其快速充放电、高功率密度等优势,在电子医疗设备、航空航天等领域广泛应用。然而,其能量密度低、循环稳定性差等瓶颈问题制约了进一步发展。金属氧化物(如NiMoO4/CoMoO4)虽具有高理论比电容,但体积膨胀导致的结构坍塌使其循环寿命不足。如何通过材料设计突破这一限制,成为研究者关注的焦点。针对这一挑战,桂林电子科技大学的研究团队创新性地利用药用价值降低的废弃灵芝,通过活化-碳化工艺制备富含异质原子的多孔碳材料(CGL),并采用一步水热法在其表面原位生长NiMoO4/CoMoO4纳米花球,成功构建了Ni
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-06-13
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镁硝酸盐辅助氧化耦合表面包覆策略调控硬碳微结构及表面化学提升钠离子电池倍率性能
随着全球能源结构转型加速,钠离子电池(SIBs)因其钠资源丰富、成本低廉等优势,成为锂离子电池(LIBs)最具潜力的替代者。然而,LIBs中成熟的石墨负极因Na+半径较大及热力学限制无法适用于SIBs。硬碳(HC)材料因其独特的无序结构和丰富储钠位点被视为理想负极,但传统HC材料存在低电压平台容量(<0.1 V)不足、倍率性能差等问题,严重制约其商业化应用。陕西延长石油集团与国内高校合作团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表研究,通过创新性的镁硝酸盐(MN)辅助氧化耦合表面包覆策略,成功实现HC材料微结构与表面化学的精准调控。研究团队采用
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-06-13
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CO2
注入搅拌金尾矿浆体增强可持续胶结充填体性能研究
全球矿业正面临尾矿堆积与碳排放的双重压力。每年产生的120-140亿吨尾矿不仅占用土地,更引发如巴西布鲁马迪纽溃坝(造成65人死亡)等生态灾难;同时矿业贡献了全球约360亿吨CO2年排放量。传统高压矿物碳化(MC)技术虽能将CO2固化为CaCO3,但存在能耗高、成本大等瓶颈。胶结充填体(CPB)虽可稳定采空区,却缺乏碳封存功能。如何开发兼具结构强度与碳封存能力的充填材料,成为推动"双碳"目标下绿色矿山建设的关键科学问题。中国某高校团队在《Journal of Cleaner Production》发表研究,创新性地提出通过CO2注入搅拌金尾矿浆体(CGCPB)的常压碳化方法。采用山东蓬莱金矿尾
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-06-13
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裂隙-孔隙介质中密度驱动反应溶质运移的特征:重力不稳定性与CO2
运移区域的定量表征
全球变暖背景下,减少CO2排放已成为缓解气候危机的关键。咸水层因其巨大的封存潜力成为CO2地质封存的首选场所,但其中复杂的裂隙-孔隙介质结构使得密度驱动反应溶质运移过程充满挑战。现有研究多忽略化学反应对介质孔隙度、裂隙开度和渗透率的动态影响,且缺乏对重力不稳定性和CO2运移区域的定量表征,导致封存效率评估存在偏差。为解决上述问题,中国的研究团队构建了裂隙-孔隙介质中密度驱动反应溶质运移的耦合模型,首次实现了流体运移-化学反应-介质演化的全动态模拟。通过引入重力不稳定性指数和CO2运移区域量化方法,系统分析了Damköhler数(Da)和裂隙形态参数(长度lf、角度θ1、渗透率比kf/kp)的调
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-06-13
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气候变化背景下中国稻麦轮作系统的适应性策略优化与可持续发展研究
全球气候变暖正以前所未有的速度重塑农业生产格局。随着地表温度持续攀升、CO2浓度升高和降水模式改变,人类赖以生存的粮食系统面临严峻挑战。其中,稻麦轮作(小麦-水稻轮作)作为东亚和南亚地区的主要种植模式,承担着数亿人口的口粮供给重任。然而,这一系统正陷入两难困境:一方面,气候变暖可能导致作物减产高达30%;另一方面,过量施用氮肥虽能短期缓解热胁迫,却会加剧N2O排放和氮流失,形成"增产-污染"的恶性循环。更棘手的是,传统育种改良耗时漫长,难以应对迫在眉睫的气候危机。在此背景下,如何通过农艺调控实现粮食稳产与环境保护的双赢,成为国际农业科学界的重大命题。来自上海市农业科学院和江苏农业技术推广中心的
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-06-13
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气候适应政策如何提升绿色全要素生产率?——基于中国278个城市的实证研究
全球变暖引发的极端气候事件频发,正对城市经济系统和生态环境造成双重冲击。中国在快速城镇化进程中,传统粗放型发展模式导致非可再生资源过度消耗,CO2和污染物排放激增。尽管已有研究关注气候减缓政策,但针对气候适应政策(CAP)如何促进绿色发展的机制仍不明晰。在此背景下,山东自然科学基金资助团队通过创新性研究,揭示了CAP对绿色全要素生产率(GTFP)的提升作用,成果发表于《Journal of Cleaner Production》。研究采用超效率SBM-DEA模型测算中国278个城市2004-2022年GTFP,将CAP作为准自然实验构建多期双重差分模型(MDID),并运用双重机器学习-交叉验证
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-06-13
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丁基丙烯酸酯与异构丁醇体系的分子相互作用:声学、黏度及光谱学的多温区实验与理论研究
在化学工业与材料科学领域,丁基丙烯酸酯作为一种重要的丙烯酸酯单体,广泛应用于涂料、粘合剂和纺织品处理剂的生产。然而,其与溶剂(特别是具有氢键能力的醇类)的分子相互作用机制尚未被系统研究,这直接影响了溶剂体系的优化设计。与此同时,丁醇异构体作为生物燃料和工业溶剂的关键组分,其与丙烯酸酯的相容性对产品性能至关重要。现有文献缺乏对这类体系声学与黏度行为的温度依赖性研究,更缺乏理论模型与实验数据的系统性验证。针对这一科学问题,来自国内的研究团队在《The Journal of Chemical Thermodynamics》发表了创新性研究。该工作通过多温区(293.15-318.15 K)实验测量结
来源:The Journal of Chemical Thermodynamics
时间:2025-06-13
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综述:解锁MXenes在电催化中的潜力:从基础到应用的综述
Abstract电催化驱动可再生能源技术是实现可持续能源转换与存储的核心路径。MXenes作为新型二维层状材料,凭借高比表面积、优异导电性、亲水性及强电子相互作用,在HER、OER、ORR等反应中展现出替代贵金属催化剂的潜力。Introduction全球能源危机与化石燃料依赖催生了以电催化为核心的清洁能源技术需求。MXenes自2011年Ti3C2Tx首次制备以来,其可调控的电子结构和表面官能团(─O/─OH/─F)为设计高活性催化剂提供了新思路,但规模化应用仍面临合成成本与稳定性挑战。Composition of MXenesMXenes化学通式为Mn+1XnTx(M=Ti/V/Zr等过渡金
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-13