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纳米TiO2
诱导Ni-Co基高温合金γ'相析出及其力学性能强化机制研究
随着航空发动机和燃气轮机对材料耐高温性能要求的不断提升,镍钴基高温合金因其优异的抗蠕变、抗疲劳和抗氧化特性成为关键材料。这类合金的高温强度主要依赖于γ'相(Ni3(Al,Ti))的强化作用,但长期高温环境下γ'相的粗化或溶解会导致材料性能显著下降。传统通过添加高熔点固溶元素的方法易引发拓扑密堆(TCP)相析出,反而增加脆性。如何在不牺牲塑性的前提下提升合金高温强度,成为材料领域亟待解决的难题。江苏维尔利先进材料技术有限公司等机构的研究人员创新性地采用纳米TiO2作为增强相,通过铸造工艺将其引入Ni-Co合金基体。研究发现,纳米TiO2不仅作为异质形核点细化晶粒、消除枝晶偏析,更能促进γ'相弥散
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-12
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Al-Zn-Mg合金搅拌摩擦焊接头疲劳裂纹扩展行为的微观结构影响机制研究
在交通运输领域,铝合金的轻量化优势可带来显著的燃油经济性提升,其中Al-Zn-Mg合金因其优异的力学性能和耐腐蚀性成为重要结构材料。然而,搅拌摩擦焊(FSW)接头在服役中常因循环载荷导致的疲劳失效引发事故,其根本原因在于焊接区域与母材(BM)的微观结构异质性。尽管已有研究关注FSW接头疲劳行为,但关于前进侧(AS)与后退侧(RS)因独特塑性流动机制产生的微观结构差异及其对疲劳裂纹扩展(FCP)的影响机制仍存在认知空白。为解决这一问题,由山东理工大学等机构的研究人员开展了Al-Zn-Mg合金FSW接头FCP行为研究。通过分析不同区域(BM、熔核区NZ、前进侧熔核区AS-NZ、后退侧熔核区RS-N
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-12
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CsPbBr3
修饰聚丙烯腈气体传感器:室温高效检测乙醇胺的电子结构调控新策略
挥发性有机化合物(VOCs)是工业和城市环境中常见的空气污染物,长期暴露可能引发头痛、免疫失调甚至癌症风险。其中,乙醇胺(EA)作为重要化工原料,其泄漏监测亟需高灵敏度传感器。然而,传统聚合物传感器因导电性差、响应慢等问题难以满足需求。针对这一挑战,国内某高校的研究团队通过创新性材料设计,开发了一种基于CsPbBr3修饰聚丙烯腈(PAN)的室温气体传感器,相关成果发表于《Journal of Alloys and Compounds》。研究团队采用静电纺丝技术制备PAN纳米纤维,通过热处理将其线性结构转化为多共轭导电网络,并引入钙钛矿材料CsPbBr3进一步优化电子传输性能。XRD分析证实热处
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-12
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磁控溅射制备Mg-Zn-Ca非晶薄膜的腐蚀防护机制与生物相容性研究及其在植入器械中的应用
镁及其合金作为新一代可降解生物医用材料,因其弹性模量与骨组织相近、可避免应力屏蔽效应等优势备受关注。然而,纯镁在生理环境中的快速腐蚀、氢气泡生成以及点蚀问题,严重制约其临床应用。尽管微弧氧化、电化学沉积等表面处理技术能部分缓解这些问题,但现有方法仍难以满足骨折愈合等临床场景对降解速率的精确控制需求。南昌大学研究人员在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究,创新性地采用射频磁控溅射技术(RF-MS)在纯镁基底上制备Mg66Zn30Ca4非晶薄膜(TFMGs)。通过系统调控溅射功率(16~28 W)和沉积时间(90~150 min),发现中等参数(120 mi
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-12
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非等原子比FeMnCoNi高熵合金的优异变形能力与阻尼性能研究及其结构应用潜力
在现代工业中,机械振动和噪声如同无形的“慢性病”,长期侵蚀着精密设备的使用寿命与运行稳定性。传统MnCu基阻尼合金虽能“止痛”,却存在成本高昂(价格是FeMn合金的4倍)、高温性能差(服役温度不足300°C)等“耐药性”问题。更棘手的是,这些材料的强度与阻尼性能往往“此消彼长”——就像试图同时抓住两只奔跑的兔子。高熵合金(HEAs)的出现为这一困境带来转机,其多主元特性犹如“分子调色盘”,可灵活调控微观结构。然而,现有HEAs阻尼研究多聚焦于复杂相变或界面效应,对简单单相体系中位错机制的探索仍是一片蓝海。针对这一挑战,来自中国的研究团队以经典Cantor合金为蓝本,通过成分优化设计出Fe60M
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-12
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基于线材摩擦搅拌增材制造的宏观核壳异质结构材料工程
在航空航天领域,轻量化结构设计对材料性能提出了严苛要求。传统异质结构材料制备技术如旋锻(rotary swaging)受限于简单形状加工,而熔融基增材制造(AM)又面临元素挥发、析出相粗化及孔隙缺陷等问题。摩擦搅拌增材制造(FSAM)因其固态变形特性成为突破方向,但现有方法多产生均匀等轴晶组织,难以实现宏观核壳异质结构设计。安徽科技大学的科研团队创新性地采用线材摩擦搅拌增材制造(W-FSAM)技术,通过调控材料流动与剪切应变梯度,成功制备出具有细等轴晶核(平均晶粒尺寸4.68 μm)和粗长晶壳的ER4043铝合金异质结构棒材。该研究利用双螺旋槽工具设计实现轴向低载荷沉积,结合示踪材料观测揭示了
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-12
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铌驱动的界面工程对W/CoFeB异质结构磁结构特性的调控机制研究
在自旋电子学器件研发的竞技场上,钴铁硼(CoFeB)薄膜因其优异的磁性能一直扮演着"明星材料"的角色。这种材料不仅具备高居里温度、低阻尼常数等先天优势,还能通过磁隧道结(MTJ)实现高效的数据存储。然而,当科学家们试图将实验室的突破转化为实际应用时,却遭遇了"高温魔咒"——随着温度升高,薄膜的磁各向异性(MA)会急剧衰减,就像被施了魔法的指南针突然失去方向感。更棘手的是,传统钽(Ta)缓冲层在300°C以上就会与CoFeB发生互扩散,导致界面性能劣化。面对这些挑战,中国科学院的研究团队将目光投向了钨(W)缓冲层体系。与Ta相比,W具有更强的自旋轨道耦合(SOC≈0.30 eV)和惊人的耐热性(
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-12
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2195铝锂合金板材表层粗晶形成机制及其对静动态腐蚀性能的差异化影响研究
随着航空航天领域对轻量化材料的迫切需求,第三代铝锂(Al-Li)合金因其优异的比强度和刚度成为燃料贮箱、机翼蒙皮等关键部件的首选材料。然而,这类合金在热成形过程中形成的表层粗晶(Peripheral Coarse Grains, PCG)却成为一把"双刃剑"——早期研究显示PCG可能同时改善某些腐蚀性能却恶化机械性能,这种矛盾现象严重阻碍了材料服役安全性的准确评估。更棘手的是,含铜、锂等多组元的2195合金中沉淀相行为复杂,PCG对静动态腐蚀性能的影响机制始终是未解之谜。针对这一挑战,由中国某高校团队领衔的研究通过创新的热加工-热处理协同调控策略,首次系统揭示了2195合金PCG层的形成规律及
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-12
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调控钛锆铌铝高熵合金动态塑性实现聚能射流侵彻与后效毁伤的协同优化
在反装甲武器领域,聚能装药战斗部的性能优化一直是核心课题。传统铜质药型罩(SCL)虽能形成连贯射流实现8-10倍装药直径(CD)的侵彻深度,但穿透后毁伤范围有限;而金属玻璃(BMG)等脆性材料虽能产生分散粒子射流扩大毁伤面积,其侵彻能力却骤降至0.7 CD。这种"鱼与熊掌不可兼得"的困境,促使科学家将目光投向具有成分设计灵活性的高熵合金(HEA)。中国某研究机构团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究中,创新性地选用Ti-Zr-Nb-Al体系高熵合金作为模型材料。通过精确控制α2相析出,制备出单相BCC(H1/H2)和BCC+α2双相(S1)三类合金。
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-12
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综述:沸石基光催化剂的研究进展:提升光催化性能的策略
沸石基光催化剂的性能优化策略与应用前景Abstract沸石基光催化剂凭借其独特的微孔结构、高比表面积和优异的化学稳定性,成为优化光催化性能的关键载体。本文系统综述了其在环境污染物降解和能源转换领域的应用进展,重点分析了金属离子负载型、半导体氧化物/硫化物负载型、光敏剂负载型及碳量子点负载型等复合材料的合成方法与催化机制,并针对活性位点有限、可见光响应不足等问题提出了未来研究方向。Introduction环境污染与能源危机推动了绿色光催化材料的发展。传统半导体光催化剂因载流子复合快、光吸收范围窄等缺陷限制其应用。沸石(zeolite)作为多孔硅铝酸盐材料,其微孔/介孔分级系统(比表面积300-1
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-12
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双相情感障碍患者额极萎缩与类淋巴系统功能障碍的关联性研究
双相情感障碍(BD)患者罹患痴呆的风险是普通人群的10倍以上,其中阿尔茨海默病(AD)的发病风险尤为突出。这种神经退行性转变的背后,脑萎缩特别是额极皮层萎缩已被证实是重要病理特征。传统观点认为神经元丢失是主要原因,但近年研究发现,负责清除脑内代谢废物的类淋巴系统(glymphatic system)功能障碍可能导致毒性蛋白堆积,进而引发细胞损伤。然而,BD患者是否存在类淋巴功能障碍,及其与脑萎缩的关系仍是未解之谜。日本顺天堂大学的研究团队在《Journal of Affective Disorders》发表的重要研究,首次采用扩散张量成像沿血管周围空间分析(DTI-ALPS)这一无创性评估技术
来源:Journal of Affective Disorders
时间:2025-06-12
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氯丁橡胶双功能添加剂实现高效超柔性有机太阳能电池的突破
在追求碳中和的今天,有机太阳能电池(OSCs)因其轻质、柔性及可溶液加工等优势,成为可穿戴电子设备的理想能源供给方案。然而,有机半导体材料固有的脆性与其高效光电转换性能之间存在难以调和的矛盾——π-共轭分子强烈的结晶倾向虽有利于电荷传输,却导致薄膜在形变时易断裂。现有增塑策略往往以牺牲功率转换效率(PCE)为代价,例如添加5%聚氯乙烯(PVC)会使PCE从17%降至15%。这一"鱼与熊掌不可兼得"的困境,严重制约了OSCs在柔性电子领域的实际应用。针对这一挑战,中国研究人员在《Joule》发表突破性成果。团队创造性地选用工业级氯丁橡胶(CR)作为双功能添加剂,通过其分子中的氯原子和双键同时发挥
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兼具微相分离与固有微孔性的聚合物膜助力水系有机液流电池性能突破
研究背景与意义随着可再生能源规模储能需求激增,水系有机液流电池(AORFB)因其安全性和成本优势成为研究热点。然而,其核心组件离子交换膜长期面临“导电性-选择性”的权衡困境:传统微相分离膜(如Nafion)因溶胀导致选择性下降,而固有微孔性聚合物(PIMs)虽能抑制溶胀却牺牲渗透抑制能力。这一矛盾严重制约了AORFB的功率密度和循环寿命。西湖大学王潘团队在《Joule》发表的研究中,创新性地提出将受限微相分离结构与半刚性TB骨架相结合的策略。通过延迟引入三臂分支连接体和后功能化修饰,成功构建了兼具2.0 nm微相分离域和2 Å超微孔的分支型TB膜(b-DPM-N3),实现了离子“高速公路”与分
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基于遥感数据的国家尺度5 cm和10 cm深度土壤年均温度特征解析及其生态意义
土壤温度作为调控物理化学反应、有机碳矿化和温室气体交换的关键变量,其时空动态对理解气候变化和生态系统过程至关重要。然而传统气象站点监测存在成本高、空间覆盖有限等瓶颈,尤其在异质性景观区域难以准确表征土壤热状况的空间变异。这种数据缺口严重制约了土壤温度在气候模型、农业管理和地热能开发等领域的应用价值。针对这一挑战,乌拉圭国立农业研究所(INIA)联合乌拉圭气象研究所(INUMET)的研究团队在《International Soil and Water Conservation Research》发表创新性研究。该研究创造性地将MODIS卫星的陆地表面温度(LST)产品与植被指数(NDVI)数据相
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-06-12
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奥氏体不锈钢氢脆的双重变形效应:氢可视化与微观结构分析的联合揭示
氢能作为绿色能源备受关注,但氢脆问题严重制约了钢材在高压氢环境中的应用。奥氏体不锈钢因其优异的机械性能与耐腐蚀性成为候选材料,但亚稳态304钢易因变形诱导α′马氏体(α′)形成导致氢脆,而稳态310S钢的氢脆机制尚不明确。此前研究对变形作用存在矛盾结论:部分认为α′加速氢扩散促进氢脆,另一些发现预应变通过增加α′降低氢溶解度反而抑制氢脆。这种分歧源于氢充电方法(表面阴极充电vs.整体高温气相充氢)与氢分布可视化技术的局限性。为解决这一难题,来自Kobe Steel Ltd.的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,创新性地联合SI
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-12
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钙氧化物负载LaNix
Fe(1-x)
O3
钙钛矿催化剂促进锯屑热解制富氢气体的机理与性能优化
随着全球能源需求年均增长1.4%,化石燃料导致的能源安全与环境污染问题日益严峻。生物质作为碳中和的可再生碳源,其热解制氢技术因操作温度低、成本优势显著而备受关注。然而传统热解存在氢产率低(<10 mmol/g)、生物油含氧量高导致管道堵塞等瓶颈。钙钛矿型催化剂因其独特的氧迁移能力和抗积碳特性,在生物质催化重整中展现出巨大潜力,但针对锯屑热解体系的构效关系研究仍属空白。印度理工学院鲁尔基分校的Nisha Rathi和Taraknath Das团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,通过溶胶-凝胶法制备LaNixFe(1-x)O3(x=0
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-12
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间隙碳掺杂MoS2
/g-C3
N4
二维范德华异质结的协同效应及其光催化析氢性能增强机制
随着全球能源转型加速,太阳能驱动的光催化析氢技术(PHE)被视为最具潜力的绿氢制备方案。然而,传统半导体材料面临光生载流子复合率高、贵金属催化剂依赖性强等瓶颈问题。二维石墨相氮化碳(g-C3N4)虽具有理想带隙,但其光子利用率不足;二硫化钼(MoS2)虽展现类铂催化特性,但基面活性位点稀缺。更关键的是,构建2D/2D范德华(VDW)异质结时,界面偶极效应和晶格应变会导致费米能级失配,严重制约电荷传输效率。针对这一系列挑战,来自中国的研究团队创新性地提出"间隙碳原子工程+VDW异质结"协同策略。通过简便的煅烧-溶剂热法,在MoS2亚表面引入原子级间隙碳(Ci),并与g-C3N4纳米片构建紧密耦合
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-12
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高温氢吸收过程中纯钇内钇氢化物的微观结构演变机制及其核应用价值
在核能领域,金属氢化物因其高氢密度和高温稳定性成为新一代中子慢化剂的理想候选。传统水慢化剂在400°C以上需承受极端压力,而钇氢化物(YHx)可在800-1200°C稳定工作,被美国能源部选为微型堆Transformational Challenge Reactor的核心材料。然而,氢吸收导致的钇基体开裂问题长期制约其应用,其微观机制尚不明确。中国核工业集团联合中国科学院金属研究所团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,首次揭示了纯钇高温氢化过程的微观动力学机制。研究采用电弧熔炼纯钇(99.99%),通过热轧和850°C退火制备样品,
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-12
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钼掺杂调控Ni3
Se2
/NiSe电子结构实现高效同步产氢与甲酸盐
研究背景与意义氢能作为未来能源体系的核心,其绿色制备技术备受关注。传统水电解制氢面临阳极析氧反应(OER)过电位高、副产物氧气利用价值低等瓶颈。近年来,利用生物质衍生分子(如甘油)替代OER成为研究热点——既能降低能耗,又能生产高附加值化学品(如甲酸盐)。然而,开发高效稳定的非贵金属双功能催化剂仍是重大挑战。镍基硒化物因其资源丰富、结构可调等优势成为候选材料,但如何通过电子结构优化提升其催化性能仍需探索。研究设计与方法中国科学院团队采用一步水热法,以泡沫镍为基底、硒粉为硒源、钼酸铵为钼源,合成系列钼掺杂Ni3Se2/NiSe纳米材料(Mox)。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-12
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铝-共晶GaInSn合金的快速涂覆法制备及其产氢机理研究
在全球能源转型背景下,氢能因其高热值(143,000 J/kg)和零碳排放特性成为理想清洁能源。然而,传统电解水制氢存在能耗高、储运难等问题,而铝水解产氢虽理论产氢量达1360 ml/g(25°C),但表面氧化膜(Al2O3)阻碍其实际应用。现有研究多依赖强碱或高温条件,存在设备腐蚀和安全性隐患。如何实现温和条件下高效、持续的铝基产氢,成为氢能领域的关键挑战。针对这一难题,新疆大学与西安交通大学联合团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,提出了一种创新性的“快速涂覆法”。该方法通过将纯铝颗粒(φ3×3 mm)浸入液态共晶GaInSn合
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-12