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激光重熔构建梯度结构Al-6Ni-(Er/Zr)合金的强韧化机理与热稳定性研究
Highlight本研究亮点在于通过激光表面重熔技术,在Al-6Ni-0.2Er和Al-6Ni-0.2Zr合金中成功构建了梯度结构。该结构由表面的细晶层(晶粒尺寸分别为11.4微米和7.1微米)和内部的铸造粗晶基体组成。重熔处理显著细化了Er/Zr合金中的Al3Ni共晶纤维,使其分别转变为宽度为35.9纳米的胞状结构和直径为41.6纳米的准球形颗粒。相应地,合金的屈服强度分别提高至135兆帕和132兆帕。其强化机制源于梯度结构带来的优异变形协调能力与纳米颗粒强化的协同增强效应。Microstructures铸态Al-Ni-Er和Al-Ni-Zr合金的微观结构如图1所示。Al-Ni-Er合金呈现
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-20
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高钙铝含量(≥24 wt.%)及退火处理对Mg-Al-Ca合金微观结构与弹性模量的调控机制研究
亮点材料与方法本研究设计了八种合金,包括三种固定钙含量为12 wt.%(Ca/Al比分别为1.00、0.75和0.50)及五种固定Ca/Al=0.75但总Ca+Al含量以7 wt.%递增的合金(表1)。合金在坩埚电阻炉中采用纯镁、铝和钙原料,于CH2FCF3/Ar2混合气体(体积比9:1)保护氛围中熔炼。先将纯镁和铝在石墨坩埚中熔化,随后在700℃快速投入纯钙。计算相图分析如图1所示,计算相图展示了合金凝固过程中的相变反应,对应温度列于表2。对六种Ca/Al=0.75合金的分析表明,尽管Ca+Al含量增加,其凝固路径保持一致。Ca/Al=0.75合金的凝固路径如下:(1)L0 → C36(初生
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-20
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结晶度调控双相磷酸钙陶瓷的骨再生性能:从表面特性到成骨分化的机制研究
在骨缺损修复领域,双相磷酸钙(Biphasic Calcium Phosphate, BCP)陶瓷因其良好的生物相容性和可降解性被视为理想的骨移植替代材料。然而,传统的BCP陶瓷在临床应用中仍面临成骨活性不足、降解速率与骨生长不匹配等挑战。近年来,研究者们逐渐意识到,材料的物理化学特性,如结晶度(Crystallinity),可能深刻影响其生物学性能。但结晶度这一关键参数如何调控BCP陶瓷的骨再生能力,其背后的分子机制尚不明确。为了解决这一问题,发表在《Materials Today Advances》上的这项研究,通过精细调控煅烧温度,成功制备了具有梯度结晶度的BCP复合材料,并系统揭示了结
来源:Materials Today Advances
时间:2025-10-20
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Ti-Al-V-Fe合金中α+α'+β双相组织的原位研究:微观结构演化与力学性能强化机制
亮点材料与方法通过冷坩埚感应熔炼法制备新型Ti-4.0Al-2.5V-1.5Fe(wt.%)合金(代号T422),利用JMatPro热力学软件计算其β相变点约为895°C。铸锭经历1000°C/12h均匀化处理后,在830°C进行总变形量80%的热轧,为后续原位研究奠定材料基础。T422微观结构与单轴拉伸响应热处理后的扫描电镜(SEM)图像显示α+β双相特征,淬火过程中β相通过无扩散转变形成马氏体(α′)。有趣的是,由于蚀刻过程成分变化不明显,实际微观结构需通过电子背散射衍射(EBSD)进一步表征,揭示α+α'+β三相交织的独特组织形貌。影响T422合金屈服强度的因素不同固溶温度实验发现:85
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-20
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原位合金化实现层状α结构钛铁铬合金超高强塑协同
材料与方法狗骨状拉伸试样尺寸为10×3×0.6 mm3(长×宽×厚),采用线切割加工制备。试样分为三组(每组三个重复以确保统计可靠性):第1组:制备后未处理;第2、3组:按图1e方案进行时效处理。所有试样在室温单轴拉伸测试前均经过研磨/抛光(应变速率:1×10−3 s−1)。通过X射线衍射分析相组成和位错密度。结果与讨论我们的加工路线生成了一系列具有优异机械性能和稳定性的高强度材料,可满足工业应用的严苛需求。如图2a所示,具有较细α片层(约4.88 μm)和较高β相含量(约35%)的Ti41-1合金展现出卓越的强塑平衡(图2b):屈服强度(σy)=943±14 MPa,极限抗拉强度(σUTS)
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-20
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NIR-II光热增强铁死亡与免疫治疗协同纳米平台用于卵巢癌治疗
卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中死亡率最高的疾病,其治疗面临严峻挑战。尽管手术联合化疗是标准治疗方案,但肿瘤微环境中的免疫抑制特性常常导致治疗抵抗和复发。特别是免疫抑制微环境使得肿瘤细胞能够逃避免疫监视,大大限制了免疫治疗的效果。因此,开发能够同时直接杀伤肿瘤细胞并激活抗肿瘤免疫的新策略具有重要意义。近日,发表在《Materials Today Advances》上的研究报道了一种新型NIR-II光热响应性纳米平台DCP@Pt@Fe,该平台通过协同光热治疗(PTT)、铁死亡和免疫治疗,为卵巢癌治疗提供了创新性解决方案。研究人员利用共轭聚合物DCP同时包载铂类药物和亚铁离子,构建了具有肿瘤微环境响应性的
来源:Materials Today Advances
时间:2025-10-20
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采用热延性测试研究DH1200在450–950°C温度区间内液态金属脆化敏感性的新见解
Section snippetsMaterials本研究使用的材料包括块状多晶氧化铝(纯度99.7%)、无氧高导铜(OFHC)以及单向多孔莲花铜材料。在键合前,氧化铝基板在1000°C、1.0×10−5 Torr压力下进行真空退火30分钟,随后随炉冷却。此步骤旨在去除氧化铝基板表面的污染物、有机残留物及其他杂质,从而最大限度地减少...Microstructure of joint图5展示了传统DBC工艺与集成DBC工艺前后铜的外观变化。图5中(a)至(e)对应的铜是同一块铜。由于传统DBC工艺在真空环境下进行,铜表面相当洁净,铜晶粒肉眼可见。相比之下,经过集成DBC工艺后的莲花铜表面呈现出红
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-20
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综述:钛合金高温变形研究进展:工业应用的实验与建模方面
microstructure characteristics 经过β相区和α+β两相区多周期锻造成型,并在800°C热处理210分钟后空冷(AC),Ti-6Al-4V合金板材获得了典型的等轴组织。通过金相分析测定其β相变温度为990 ± 10°C。热处理后的板材呈现出清晰的等轴α晶粒和晶间β相的典型微观结构特征。Charpy impact property anisotropy TD-RD。这种各向异性主要源于裂纹扩展能(Wp)的差异,而裂纹萌生能(Wi)的方向依赖性相对较小。裂纹萌生能主要受裂纹萌生区塑性变形能力的控制,该能力直接与滑移系激活相关:高的施密特(Schmid)因子促进棱柱面滑
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-20
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综述:智能窗材料的电子与原子结构-功能关系的X射线光谱研究
Abstract本研究报道了一种基于Ni-Pd-CNT的纳米合金掩模,可提高通过卤化物气相外延(HVPE)生长的α-Ga2O3外延层的晶体质量。在蓝宝石衬底上传统异质外延α-Ga2O3通常会因晶格和热膨胀失配而导致高位错密度。为解决该问题,采用无电镀和喷涂技术在(0001)取向的α-Ga2O3缓冲层上沉积Ni-Pd-CNT纳米合金层,并重新生长α-Ga2O3 15分钟。在测试的镀覆时间(20、40和60秒)中,40秒条件产生了最厚的外延层(∼11 μm)、最低的蚀刻坑密度(∼4.8×107 cm−2)和最窄的不对称(10–14)反射X射线衍射摇摆曲线。80%)和∼5.13 eV的直接带隙,表明
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-10-20
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面向深紫外光电探测的极性/非极性BeMgZnO薄膜可控生长与性能研究
亮点本研究展示了通过脉冲激光沉积(PLD)技术在c面(极性)和m面(非极性)蓝宝石衬底上成功生长高质量BeMgZnO四元合金外延薄膜。X射线衍射(XRD)分析证实两种取向的薄膜均呈现单一六方纤锌矿结构,无相分离现象。Be/Mg共掺杂将ZnO的带隙从3.3 eV有效调控至4.2 eV,并显著抑制了氧空位形成,使暗电流降低至pA级别(19.5 pA@5 V)。制备的金属-半导体-金属(MSM)光电探测器表现出高开关比(3.11×103)、快速响应(上升时间2.81 s/恢复时间0.22 s)和优异的光谱选择性(R280/R400 103)。结论通过PLD技术在c面和m面蓝宝石衬底上制备了高质量极性
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-10-20
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钒工程异质结构设计实现轻质钢强度-塑性协同提升
†材料与方法设计两种轻质奥氏体钢成分:Fe-29.44Mn-9.46Al-1.24C(标记为0V)及其钒合金化变体Fe-29.47Mn-9.46Al-1.24C-1V(标记为1V)。采用Thermo-Calc计算热力学相图指导热处理优化,通过真空感应熔炼、热轧至5mm板、1200°C均匀化2小时、水淬及80%冷轧至1mm厚度制备样品。†相组成与热力学表征钒合金化显著改变热力学景观:B2相析出起始温度从758°C升至808°C,κ-碳化物析出温度从873°C降至834°C。1V钢引入VC碳化物形成,其在600-1000°C温度区间稳定存在,为异质结构构建提供热力学基础。†形成与调控机制集成热力学
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-20
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AlGaN/GaN异质结构薄膜沉积的分子动力学模拟:温度与Al/Ga通量比对生长机制的原子尺度调控
模拟细节GaN模板模型构建如图1所示。为获得正交模型,我们引入了包含4个Ga原子和4个N原子的晶胞。晶胞的晶体学向量为a=a(1,0,0), b=a(0,√3,0), c=a(0,0,c/a)。x、y、z轴分别代表a、b、c方向。该模板模型包含20 * 15 * 6个晶胞,共计9600个原子,尺寸为64.33×66.85×26.20 Å。模型分为三组:底部有两对原子...温度的影响生长温度是影响薄膜沉积过程中结晶质量的关键因素。本文通过位错长度和密度作为指标,研究了四种不同温度(1200-1800 K,间隔200 K)对结晶质量的影响。当温度变化时,Al/Ga通量比保持为1。不同温度下的位错长
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-10-20
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石墨烯纳米片/α-Fe2O3改性碳纤维复合材料的电磁屏蔽与微波吸收性能研究
亮点X射线衍射分析合成赤铁矿(α-Fe2O3)的X射线衍射分析结果如图2所示,在2θ角为24.1°、33.45°、35.98°、41.26°、48.26°、53.01°、57.89°、61.54°、63.87°和71.82°处观察到11个明显的衍射峰。这些衍射峰对应赤铁矿菱面体晶相的(012)、(104)、(110)、(113)、(024)、(116)、(122)、(214)、(300)和(101)晶面,证实了材料的相纯度和成功合成。衍射峰的高强度和窄峰形表明晶体结晶度良好。结论本研究成功制备了以环氧树脂为基体,集成短切碳纤维(CCF)、石墨烯纳米片(GNP)和α-Fe2O3的复合材料。通过战
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-10-20
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微量纳米陶瓷协同调控双相不锈钢多尺度微观结构实现强塑性及耐腐蚀性协同优化
亮点本研究就像给合金施了"点金术"——通过精准调控铌元素含量,让(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18Nbx三相共晶高熵合金(TEHEAs)化身海洋工程领域的"六边形战士"。当铌含量达到6%时,合金内部上演精彩的多相协奏曲:FCC相如柔韧的弹簧提供延展性,B2相像钢筋骨架承担强化任务,而Laves相则化身防腐蚀卫士。这种微观结构的精妙排列,使合金同时斩获956.8兆帕的屈服强度和37.8%的断裂延伸率,堪称金属界的"平衡大师"。结论就像调鸡尾酒需要精确配比,铌含量在这款合金中也扮演着关键角色:(1)随着铌含量增加,Laves相如雨后春笋般生长,促使合金微观结构从FCC树枝晶向FCC/La
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-20
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铌含量调控(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18Nbx三相共晶高熵合金的强塑性匹配与海水腐蚀性能协同优化研究
材料制备本研究采用JMat-Pro软件系统模拟(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18Nbx三相共晶高熵合金的凝固相形成过程。为简化表述,将五种不同铌含量(x=3,6,9,13,16)的合金分别命名为Nb3、Nb6、Nb9、Nb13和Nb16。该系列合金采用高纯度原料(铝、钴、铬、铁、铌、镍),在氩气保护氛围下通过真空熔炼炉制备。表1展示了...(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18NbxTEHEAs相图计算JMatPro相图计算在预测合金形成、热力学及物理性能方面具有关键作用,使研究人员能更高效进行材料设计与性能评估。通过热力学模拟系统预测了合金在平衡凝固过程中的相演变,如图1所示
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-20
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Sc团簇诱导纳米夹层δ′/θ′/δ′析出相强化Al-Cu-Li合金及其在海洋工程中的应用潜力
亮点通过Sc团簇的扩散拖曳与沉淀核效应诱导纳米三明治δ′/θ′/δ′析出相强化Al-Cu-Li合金材料制备本研究采用JMat-Pro软件系统模拟(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18NbxTEHEAs凝固过程中的相形成。为便于后续分析,将五种不同Nb含量(x=3、6、9、13、16)的合金分别命名为Nb3、Nb6、Nb9、Nb13和Nb16。采用高纯度原料(Al、Co、Cr、Fe、Nb、Ni),在氩气保护氛围下通过真空熔炼炉制备(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18NbxTEHEAs。表1(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18NbxTEHEAs的相图计算利用JMatpro进行
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-20
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综述:先进锂离子电池正极材料:发展、挑战与新兴趋势
材料制备采用真空电弧熔炼技术在氩气保护环境下制备了(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18Nbx(x=3,6,9,13,16)三相共晶高熵合金(TEHEAs)。研究使用高纯度金属原料(Al、Co、Cr、Fe、Nb、Ni),通过JMat-Pro软件系统模拟了合金凝固过程中的相形成行为。为便于分析,不同Nb含量的合金分别标记为Nb3、Nb6、Nb9、Nb13和Nb16。相图计算与相预测通过JMatPro热力学模拟揭示了合金在平衡凝固过程中的相演变规律。Nb3合金首先析出FCC相,随温度降低依次形成B2和Laves相。随着Nb含量增加,Laves相体积分数显著升高,驱动枝晶相从FCC向Laves
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-10-20
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铌含量调控三相共晶高熵合金(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18Nbx的强塑性匹配与海水腐蚀性能协同优化研究
亮点通过JMatPro热力学模拟与实验验证相结合,揭示铌含量对(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18Nbx三相共晶高熵合金(TEHEAs)相组成演变的调控规律:随着铌含量增加,Laves相体积分数显著升高,促使枝晶相由FCC向Laves相转变,共晶形态由层状(FCC + Laves)向(FCC + B2)构型演变。结论本研究阐明铌含量(x = 3-16)对海洋级(CoCrFeNi)82-x(NiAl)18Nbx TEHEAs微观结构、力学性能与腐蚀行为的调控作用,主要结论如下:在铌改性TEHEAs中,增加铌含量会提升Laves相体积分数,促进枝晶相从FCC向Laves相转变,同时共晶形态
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-20
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三维氮掺杂还原氧化石墨烯负载MnO2复合材料的制备及其电催化氧还原性能研究
Materials(材料)本研究使用的材料包括:天然石墨粉(BTR New Energy Materials Inc.)、浓硫酸(分析纯,Ritter Fine Chemical Co., Ltd.)、高锰酸钾(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)、过氧化氢(30%,分析纯,天津天力化学试剂有限公司)、盐酸(分析纯,Ritter Fine Chemical Co., Ltd.)、四水合乙酸锰(分析纯,麦克林生化科技有限公司)、三聚氰胺(分析纯,阿尔法试剂公司)。Morphological characterization of MnO2/3D NRGO by SEM and TEM(通过SEM和
来源:Materials Characterization
时间:2025-10-20
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Ti-7Mo-3Nb-3Cr-3Al合金再结晶行为与马氏体相变研究:对加工硬化转变的调控机制及性能优化
钛合金因其高比强度、优异的耐腐蚀性和生物相容性,在航空航天和生物医学领域得到广泛应用。其中,亚稳β钛合金(β-Ti)通过平衡强度和塑性,展现出巨大的应用潜力。然而,传统热处理工艺(如固溶处理+时效,STA)虽能提升强度,但会在α/β界面处引起位错积累和局部应力集中,显著降低材料的塑性,限制了其在高塑性需求场景中的应用。为了突破这一瓶颈,研究者提出利用相变诱发塑性(TRIP)效应,通过应力诱发马氏体(SIM)相变延缓应变局部化,从而实现强度与塑性的协同提升。尽管已有研究对单一变形程度或再结晶状态下的SIM及其对加工硬化的影响进行了分析,但不同再结晶程度下SIM与应变硬化之间的关联机制尚不明确。再
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-10-20