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增材制造中通过冲击处理控制残余应力:采用超声波、X射线和轮廓测量方法进行验证
近年来,增材制造(AM)技术在航空航天、汽车等领域中的应用日益广泛,其中钨弧熔融(WAAM)增材制造制备的钛合金(Ti-6Al-4V)部件因高强轻质特性备受关注。然而,反复的热循环会导致显著tensile residual stress(RS),可能引发结构变形甚至裂纹。为此,喷丸处理(Peening)被引入以改善RS分布。传统喷丸多采用后处理方式,而新研究则提出在制造过程中嵌入喷丸步骤(inter-pass peening),这需要高效的非破坏性残余应力测量技术作为支撑。本文通过对比相位阵列超声(PAURS)、轮廓法(CM)和X射线衍射(XRD)三种技术,验证了PAURS在Ti-6Al-4V
来源:Materials & Design
时间:2025-12-03
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一个通用框架,用于将充分降维方法扩展到混合多变量椭圆分布的情况
这篇论文聚焦于充分维度约简(SDR)方法在混合椭圆分布预测变量下的扩展与应用。研究团队通过构建通用框架,解决了传统SDR方法在混合分布场景中面临的两大核心问题:一是如何突破线性设计条件(L.D.C.)和恒定条件方差(CCV)的严格假设限制;二是如何验证不同成分分布之间的同质性假设。其研究成果对高维数据降维分析具有重要实践价值。### 研究背景与问题提出在非参数回归分析中,当预测变量维度过高时,直接拟合回归函数面临诸多挑战。传统SDR方法如 sliced inverse regression(SIR)、kernel inverse regression(KIR)等,大多建立在预测变量服从特定分布
来源:Journal of Multivariate Analysis
时间:2025-12-03
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XPS技术对Ti-25Ta合金上热处理后的MAO涂层进行了研究
本研究聚焦于Ti-25Ta合金经微弧氧化(MAO)处理后,在600、700和800℃热处理下的化学相变与结构演变机制。通过高分辨率X射线光电子能谱(XPS)与显微分析技术,揭示了MAO涂层中生物活性组分(Ca、P、Mg、C)与金属氧化物(TiO₂、Ta₂O₅)在高温下的动态行为,为优化生物医学涂层的热稳定性提供了关键数据。**1. MAO涂层的基础特性与生物活性设计**研究以Ti-25Ta合金为基底,通过MAO工艺成功构建了具有多组分特征的生物活性涂层。电解液中的Ca²⁺、Mg²⁺、PO₄³⁻和CO₃²⁻通过电化学沉积与物理溅射共同作用,形成TiO₂-Ta₂O₅复合基质中分布的CaCO₃、Mg
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-03
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在干式和微量润滑环境下,采用环保钻探技术对钛合金进行钻削时,温度和钻头磨损的情况
本研究聚焦于钛合金Ti-6Al-4V的钻孔工艺优化,重点分析了三种环保冷却方式(干钻、压缩空气冷却、最小量润滑MQL)对刀具温度场分布和磨损行为的影响。通过开发基于加工参数的经验模型和采用创新的热电偶测量技术,揭示了冷却策略与钻头性能之间的关键关联。研究团队在配备单通道MQL系统的数控机床上开展实验,选用 Kennametal品牌的PVD涂层钻头,通过27个孔洞的重复测试确保数据可靠性。实验发现,在40m/min切削速度和0.13mm/rev进给率条件下,压缩空气冷却方式使刀具切削刃温度达到462°C的平均水平,同时温度梯度仅29°C,显著优于干钻和MQL方案。热电偶探针技术通过嵌入式铜箔与刀
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-03
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通过穆斯堡尔(Mössbauer)技术研究了Nd₂Fe₁₄B相在氢化/溶剂热回收过程中的氢化现象,该过程应用于Nd-Fe-B磁体材料
J.M. Le Breton|F. Richomme|A. Chetouani|M. Kchaw鲁昂诺曼底大学,鲁昂诺曼底INSA,法国国家科学研究中心(CNRS),诺曼底大学,GPM UMR 6634,法国鲁昂市76000摘要通过对Nd-Fe-B磁体进行水热和溶热回收处理后,利用穆斯堡尔光谱技术对其进行了研究。这两种处理方法均导致Nd2Fe14B磁相发生氢化,生成Nd2Fe14BHx相,其中氢含量x通过X射线衍射确定。通过将Nd2Fe14BHx相的穆斯堡尔光谱与非氢化的Nd2Fe14B相的光谱进行比较,对其进行了表征。研究发现,Nd2Fe14BHx相的平均超精细场随着氢含量x的增加而增大。这
来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials
时间:2025-12-03
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基于洞察力的优化方法:用于环境条件下的槽式涂布钙钛矿太阳能电池各制造步骤
本文围绕钙钛矿太阳能电池(PSCs)规模化制造中的关键挑战展开研究,提出了一套集成流变学调控、界面工程与结晶过程管理的创新解决方案。研究聚焦于通过 doctor-blade(刀片涂布)和 slot-die(狭缝涂布)等可扩展工艺在环境条件下制备高性能薄膜,并最终实现17%的柔性器件效率。### 一、技术挑战与解决方案传统PSCs制备依赖高精度旋涂工艺,存在材料利用率低、大面积均匀性差等问题。研究团队通过三阶段协同优化突破技术瓶颈:5 mm/s)下仍能保持稳定沉积,突破了传统低粘度溶液的局限性。2. **界面工程创新**:在NiOx异质结表面构建多孔Al₂O₃中间层。该结构通过三维孔道网络增强钙
来源:Advanced Energy and Sustainability Research
时间:2025-12-03
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MODIS与Landsat数据的融合技术揭示了湖泊20年间的8天周期动态变化,以及其中关键的年内季节性转变
随着全球气候变化与人类活动的双重影响,湖泊系统的动态监测成为揭示生态响应机制的关键环节。中国作为亚洲湖泊资源最丰富的国家之一,其境内分布着超过9000个水库和近5000个面积超过1平方公里的自然湖泊,总水体面积超过15万平方公里。这些湖泊不仅承载着重要的水资源调节功能,更作为全球第二大温室气体排放源(仅次于海洋生态系统),其碳循环过程直接影响区域乃至全球气候变化。研究团队针对当前遥感监测存在的时空分辨率矛盾问题,创新性地构建了MODIS-Landsat多源数据融合框架。通过引入植被指数与地理环境参数作为辅助变量,有效突破了单一卫星数据的时间或空间限制。在技术路径上,采用自适应Ostu阈值算法对
来源:Journal of Hydrology
时间:2025-12-03
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在农场尺度上高空间分辨率地估算土壤湿度:整合遥感数据和机器学习技术
土壤湿度高分辨率降尺度框架在农业区的研究与应用摘要部分揭示了该研究在解决农业区土壤湿度监测难题中的突破性进展。作者团队针对现有卫星遥感土壤湿度产品(如SMAP、SMOS)普遍存在的空间分辨率粗(10-30公里)、时间序列不连续(数天至数周)等问题,创新性地构建了融合蒸发蒸腾量(ET)与地下水埋深(GWD)双边界条件的降尺度模型。该框架通过梯度提升决策树(GBDT)算法,成功将9公里分辨率的土壤湿度数据转化为30米精细网格数据,在内蒙古永济灌区的验证中表现出优异的时空预测能力。研究区域选择具有典型农业特征的中国内蒙古永济灌区(40.63°-41.29°N,107.22°-107.71°E),该区
来源:Journal of Hydrology
时间:2025-12-03
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一种具有自锚固系统的碳纤维增强聚合物(CFRP)电缆的局部强化方法
碳纤维增强聚合物(CFRP)电缆作为现代工程中替代传统钢索的重要材料,因其轻质、高强度和耐腐蚀性备受关注。然而,自锚系统中金属环周围的高应力集中导致早期失效问题尚未完全解决。针对这一挑战,本研究提出了一种通过局部增强来优化CFRP电缆承载能力的创新方法,具体涉及五个关键参数的系统性研究。### 关键技术路径与参数优化1. **预浸渍层位置选择** 实验对比了两种增强方案:一种是均匀分布在初始预浸渍层内部的Plan 1(图2I),另一种是全部附加在初始层外部的Plan 2(图2II)。数据显示,Plan 1的极限承载能力达到885.13kN,较无增强的对照组提升13.61%,而Plan
来源:Polymer Composites
时间:2025-12-03
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利用基于散射的点扩散函数实现5D快照成像及可切换成像模式的无透镜成像技术
本文提出了一种名为Diffuser-mCam的紧凑型无透镜相机系统,通过单次拍摄即可获取物体在空间、光谱、偏振和时间维度的5D光场信息。该系统的创新性在于结合散射介质和空间分割多路复用技术,以低成本、小型化的硬件实现传统需多扫描步骤的复杂多维成像,为动态场景下的实时监测提供了新思路。### 核心技术突破1. **多维信息编码机制** 系统通过扩散器将不同波长的光线随机散射,形成speckle-like(散斑状)的原始图像。配合专用的偏振 masks(包含四个不同方向的线性偏振片),将光谱信息(红、绿、蓝)与偏振信息(0°、45°、90°、135°)编码到同一张2D图像中。动态信息则通过
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-12-03
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通过高压扭转技术调控镁基非晶合金的结构有序性和氢化性能
Kewei Wang|Kaveh Edalati|Yanshan Lu|Liangjun Huang|Hui Wang|Huai-Jun Lin济南大学先进耐磨与耐腐蚀材料及功能材料研究所,中国广州510632摘要通过高压扭转(HPT)技术,将结构有序性引入非晶态Mg80Ce10Ni10合金中。HPT处理在2 GPa的压力下进行,扭转次数分别为1次、5次和10次。尽管初始熔融旋压样品和HPT处理样品均为非晶态,但氢吸收率从1.61 wt%/h(带状样品)增加到2.60 wt%/h(HPT处理样品)。高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)实验结合图像分析表明,HPT处理有效地调节了非晶基体中的结构
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-12-03
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采用超短脉冲激光制造工艺制备的Fe基非晶涂层的创新制备方法及其耐腐蚀性能
双燕|袁家琦|马聪|张志斌|景志远|楚振华|梁秀兵上海海洋大学工程学院机械工程系,中国上海201306摘要基于铁的非晶涂层因其优异的耐腐蚀性和耐磨性等特性,被视为新一代工程设备表面防护涂层材料。然而,热喷涂制备工艺导致的低结合强度以及由于铁基非晶涂层的分层结构而产生的大量孔隙问题;激光熔覆工艺会对铁基非晶涂层造成严重的热效应,导致涂层结晶并出现裂纹和孔隙等缺陷。为了解决这些问题,本研究首次利用超短脉冲激光(即飞秒激光粉末床熔化(Fs-LPBF)工艺的优势进行制备,该工艺具有冷却速度快和与基底紧密结合的优点。系统研究了激光功率和扫描速度对涂层微观结构和耐腐蚀性的影响。研究结果表明,在激光功率为5
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-12-03
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一种方便的、用于制备对映体富集的α-卤代醛的方法
α-卤代醛作为合成复杂分子的重要中间体,在天然产物和药物化学领域具有重要地位。传统合成方法存在稳定性差、纯化步骤繁琐、催化剂成本高等问题,导致其应用受限。本文报道了一种新型两步一锅合成法,通过β-酮卤代水合物的氧化裂解,实现了高纯度、高对映纯度的α-卤代醛制备,并展示了其在后续反应中的实用性。**1. 研究背景与挑战**α-卤代醛因其独特的立体化学特征,成为构建四氢呋喃、吡咯酮等杂环化合物及聚酮类天然产物的关键中间体。尽管手性催化的α-卤代醛合成已有进展,但存在两大核心问题:其一,α-卤代醛化学性质不稳定,易发生分解、异构化或聚合,导致产率低且难以保存;其二,现有工艺多需后续纯化步骤,增加了操
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-12-03
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富含氧空位的NiV-LDH光催化剂的绿色合成方法:用于提升H2O2的光催化产率及Cr(VI)的解毒效果
本文系统研究了NiV-LDH纳米片的光催化性能,重点揭示了氧空位缺陷工程与纳米结构协同作用对光生电荷分离及环境污染物降解的增强机制。研究通过绿色回流法制备了不同Ni/V比例的NV-LDH纳米催化剂,结合多维度表征手段和反应动力学分析,明确了NV-2(Ni:V=2:1)在H₂O₂生产与Cr(VI)还原中的最优性能,并建立了缺陷调控与催化效能的关联模型。**材料设计与方法创新** 研究采用简单的一步水热法合成具有层状结构的NiV-LDH纳米片,通过调控前驱体比例实现了晶格参数的精确设计(a=3.08 nm,c=23.6 nm)。XRD分析显示,NV-2在(003)晶面衍射峰强度最高且半高宽最窄,
来源:Dalton Transactions
时间:2025-12-03
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利用参与式科学方法研究阿尔伯塔省北方森林中毛皮动物的栖息地关联及共存情况
阿尔伯塔省 boreal 森林中型食肉动物栖息地与物种共存关系研究一、研究背景与意义阿尔伯塔省 boreal 森林作为加拿大北方生态系统的核心区域,承载着 marten(美洲貂)、lynx(猞猁)、fisher(融鼠)和 wolverine(美洲狼)等关键物种的生存需求。这些物种在生态系统中承担着种子传播、能量流动调节、食物链维持等多重功能。例如,marten(2019)的研究表明貂类对浆果植物分布格局具有塑造作用,而 fisher(2013)曾揭示融鼠作为 porcupine(豪猪)天敌对森林生态的调控价值。尽管现有研究多聚焦单一物种,但多物种共存关系的系统研究仍存在空白,尤其是 borea
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教育性机器人技术作为一种促进社会包容性和对弱势青少年群体进行教育干预的策略
本研究聚焦于拉丁美洲采矿地区的教育困境,探索教育机器人(ER)作为促进社会包容与教学干预的创新策略。研究以哥伦比亚11个农村采矿社区为样本,通过为期一年的多阶段干预项目,验证了教育机器人在弱势青少年群体中的实际效能。### 核心问题与社会背景拉丁美洲采矿区普遍存在儿童失学现象,据OECD数据,哥伦比亚25-34岁群体中有22%未完成高中教育,农村地区失学率显著高于城市。传统教育模式难以适应这些社区的特殊需求:家庭经济压力迫使青少年辍学务工,教育资源匮乏且与当地现实脱节,形成持续的教育排斥循环。研究旨在通过技术赋能,打破这一恶性循环。### 实施框架与技术创新项目采用"设计-培训-捐赠-评估"的
来源:Frontiers in Robotics and AI
时间:2025-12-03
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综述:应对糖尿病人群中结核病筛查的挑战:方法和策略的叙述性综述
糖尿病与结核病的共病问题已成为全球公共卫生的重要挑战。糖尿病患者的免疫抑制状态显著增加了结核病感染风险,而结核病的慢性炎症又进一步加剧胰岛素抵抗,形成恶性循环。这种双向病理机制导致患者症状不典型,常出现延迟诊断,直接影响治疗效果和疾病传播控制。基于2025年最新研究进展,本文系统梳理了糖尿病合并结核病的流行病学特征、筛查策略优化路径及综合管理模式,为公共卫生决策提供科学依据。一、流行病学特征与风险分层全球范围内,糖尿病患者感染结核病的风险较非糖尿病患者高2-4倍,且随着病程延长风险持续上升。中国31省市流行病学数据显示,40岁以上、BMI<18.5、空腹血糖≥7mmol/L、糖尿病病程超过10
来源:Frontiers in Public Health
时间:2025-12-03
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研究三种珊瑚物种在弱光条件下的光生理反应,以优化离体培养技术并助力极端珊瑚礁的恢复
摘要快速的沿海城市化进程导致了许多珊瑚礁的普遍出现,这些珊瑚礁的水质条件并不理想,例如光照强度极低。对这些珊瑚礁进行修复工作需要更好地了解珊瑚在极端环境条件下的反应机制,以便通过适应性训练来改进离体海水养殖技术,从而提高移植后的存活率。本研究调查了不同强度的光合有效辐射(PAR)对来自新加坡极端低光环境中的三种常见石珊瑚物种的生理反应的影响。实验中将Pachyseris speciosa、Merulina ampliata和Porites lutea的珊瑚碎片置于流式水族箱中,分别暴露于四种不同强度的PAR下(非常低:40–80 μmol m−2 s−1;低:100–140 μmol m−2
来源:Coral Reefs
时间:2025-12-03
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可重构SiC光栅集成PDMS:面向大气光通信网络的便携式多点传输新方法
随着空间信息网络的快速发展,自由空间光通信(FSOC)凭借其高带宽、强抗干扰性和保密性优势,成为空天地一体化网络的核心传输技术。然而传统FSOC系统采用点对点通信模式,每个节点需配备多套光学发射器,依赖笨重的机械转台和精密控制镜片进行光束偏转,导致系统重量达数公斤甚至数十公斤。这种架构严重制约了在微卫星、无人机等低负载平台上的应用可行性。虽然近年来微机电系统(MEMS)和液晶器件努力实现小型化,但复杂控制系统仍难以满足多节点动态通信的实时性要求。为解决这一瓶颈,长春理工大学马万卓团队在《Light: Science & Applications》发表研究成果,提出了一种基于可重构碳化硅
来源:Light-Science & Applications
时间:2025-12-03
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激光驱动软X射线散射技术实现纳米级有序结构皮秒动力学实验室探测
在复杂材料研究中,纳米尺度的电荷、轨道和磁序纹理相扮演着关键角色。理解这些相的结构和动力学需要能够在相关长度和时间尺度上提供分辨率,并结合强超快激发和定制化环境的研究工具。软X射线因其独特的元素特异性、高空间分辨率以及对超薄材料的穿透能力,成为研究这些有序现象的利器。特别是通过调谐X射线波长与材料组成元素的电子跃迁共振,小角X射线散射(SAXS)能够以光谱选择性研究纳米尺度结构及其动力学。对于磁性材料,X射线散射的磁对比度可通过将光子能量调谐到自旋轨道分裂的芯能级-价带跃迁附近(如过渡金属的L2,3边或稀土元素的M4,5边)来实现。然而,共振软X射线散射实验对光源要求极高:需要波长可调、超短脉
来源:Light-Science & Applications
时间:2025-12-03