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  • 镍基高温合金熔体过热技术的科学基础与工程应用研究

    元素蒸发与燃烧高温合金中活性合金元素(如Mg、Al、Cr、Zn)在过热过程中易发生蒸发/燃烧(element evaporation and burning),其程度取决于温度、压力及环境氧含量。以ZhS32V合金为例,燃烧产生的烟雾可能卷入熔体形成有害夹杂物(inclusions),需通过精确控制炉内氧含量来抑制。对微观结构的影响高合金化的超合金在液态/固态均涉及复杂的微观结构演变(microstructural evolution)。熔体过热可显著改变液态金属结构(liquid metal structure)、强化相(reinforcement phases)分布、碳化物(carbide

    来源:Progress in Natural Science: Materials International

    时间:2025-09-09

  • 基于组合代理模型的大型立式磨机操作参数多目标优化方法研究

    Highlight大型立式磨机是涉及流体、颗粒与温度的多物理场耦合复杂系统。本文创新性地采用CFD-DPM(Computational Fluid Dynamics-Discrete Phase Model)双向耦合方法,结合克里金(Kriging)、多项式响应面与径向基函数构建组合代理模型,实现了操作参数的智能优化。流体-固体耦合模型通过对比湍流模型适用范围,最终选用标准k-ε模型(公式1-3),其中湍流粘度μt的计算确保了模拟精度。该模型能有效捕捉喷嘴环突扩射流、离心分离区强制旋流等复杂流态特征。产量分析立磨产量主要受风量影响,结合物料特性、辊压等参数建立数值模型。优化后系统产量显著提升,

    来源:Powder Technology

    时间:2025-09-09

  • 基于CFD-DEM耦合方法的搅拌槽内固体颗粒流体动力特性研究:叶轮泵送方向与转速对混合动力学的影响

    Highlight本研究通过CFD-DEM耦合框架,深入探究了气-液-固混合系统中各类流体作用力的行为与相对重要性。同时考察了叶轮上推和下拉两种泵送模式在300-800rpm转速范围内的表现。Governing Equations在CFD-DEM耦合中,流体流动采用连续介质方法建模,通过有限体积法求解质量、动量和能量守恒方程。固相则采用离散方法表征,两相通过相互作用产生的相间动量和热传递项进行耦合。Experimental Setup实验装置采用两种测量方法:(1)扭矩测量量化整体流体响应;(2)电阻抗断层扫描(ERT)表征内部电导率和悬浮模式,确保数值模拟与实验数据的可比性。Numerica

    来源:Powder Technology

    时间:2025-09-09

  • 太赫兹频段低损耗聚合物介电特性表征:基于Debye-GA-PSO-NLS混合建模与反演方法的高速通信系统材料研究

    随着5G/6G通信、自动驾驶等数据密集型技术的爆发式发展,高频低损耗材料成为制约通信系统性能的关键瓶颈。传统聚合物介电数据多集中于射频和微波频段,而THz(0.1-10 THz)频段的表征存在"三难"困境:常规矢量网络分析仪(VNA)受限于110 GHz以下频段,谐振腔法仅能离散采样,光学技术又难以捕捉亚THz相位信息。更棘手的是,现有方法对柔性/异形样品束手无策,而通信器件中的超薄薄膜、层压基板等结构恰恰需要非接触式测量。针对这些挑战,福州大学机械工程与自动化学院的研究团队在《Polymer Testing》发表重要成果。他们创新性地将太赫兹时域光谱(THz-TDS)与傅里叶变换红外光谱(F

    来源:Polymer Testing

    时间:2025-09-09

  • 海上稠油油田采出液短流程物理分离处理技术研究

    Highlight85%,传统化学破乳工艺存在流程长(生产分离器+斜板分离器+气浮+核桃壳过滤器+双介质过滤器)、占地面积大、药剂消耗高等问题。本研究创新性提出物理分离三级短流程技术:1. 快速轴向旋流分离技术(FAST)0.84 g/cm3)分离效率显著提升,停留时间缩短69.23%。2. 组合纤维聚结器(CFC)利用纤维表面润湿性前驱膜打破油滴界面膜限制,诱导微油滴(10-20 μm)快速聚并,实现深度除油。测试表明无需添加水处理澄清剂和浮选剂。3. 微粒提取技术(MPE)0.22 μm悬浮颗粒,解决传统过滤工艺对沥青质适应性差的问题。结论与展望(1) 新工艺出水指标达回注标准(油<30

    来源:Journal of Water Process Engineering

    时间:2025-09-09

  • 镁与异种金属固相焊接技术研究进展及其对高熵合金电化学行为的影响

    在材料科学领域,开发兼具优异机械性能和耐腐蚀性的新型合金一直是重大挑战。高熵合金(High-Entropy Alloys, HEAs)作为近年来涌现的多主元合金,因其独特的固溶体结构和卓越的性能组合备受关注。然而,这些合金在强酸环境下的腐蚀行为,尤其是晶粒尺寸和微观结构对其电化学性能的影响机制尚不明确。与此同时,传统合金在极端环境应用中常面临腐蚀失效问题,亟需开发新型防护材料。为回答这些问题,Majid Naseri等人在《Journal of Materials Research and Technology》发表研究,通过真空熔炼制备[FeNi]69Cr15Mn10Nb6高熵合金,并采用剧

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-09

  • 超声喷丸预处理联合低温渗氮协同强化42CrMo钢表面的新方法及其性能研究

    在航空航天传动轴、轨道交通轮毂等关键部件中,42CrMo钢因优异力学性能被广泛应用,但其表面失效(36%轴承故障源于表面疲劳剥落)严重制约部件寿命。传统单一表面处理存在明显局限:单纯渗氮虽提高硬度但易致晶粒粗化(S-HT表面粗糙度达0.897 μm),而喷丸强化(S-SP残余应力-835 MPa)对硬度提升有限。如何协同优化表面硬度、残余应力与韧性成为行业难题。中南大学团队在《Journal of Materials Research and Technology》发表研究,设计7种工艺组合(含S-SP+LT等复合处理),采用超声喷丸(振幅21.09 kHz)与离子渗氮(500-580°C)技

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2025-09-09

  • 单乙醇胺(MEA)与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)非水体系的热物理性质及CO2平衡溶解度研究:面向低碳捕集技术的吸收剂优化

    亮点• 首次全面表征MEA-DMF非水体系的密度/黏度/折射率随温度(298.15–333.15K)和CO2负载量(0.10–0.51mol·(mol MEA)−1)的变化规律• 开发基于JAM模型和指数方程的物性预测方法,CO2负载溶液物性可通过新鲜溶液数据推导• 揭示303.15–333.15K和9.64–134.52kPa条件下CO2气液平衡特性并建立半经验关联式材料与吸收剂制备试剂信息见表1,包括CAS号、供应商、纯度(供应商提供)和卡尔费休法测定的含水量。所有试剂除水外直接使用,非水溶液不额外加水。通过调节MEA与DMF质量比(m)配制不同浓度吸收剂,CO2负载溶液采用重量法标定。密

    来源:The Journal of Chemical Thermodynamics

    时间:2025-09-09

  • 碱性电解槽隔膜表面涂层技术:通过促进气泡形成降低气体交叉渗透率

    随着全球能源结构转型加速,利用可再生能源电力电解水制取"绿氢"成为实现碳中和的关键路径。其中碱性电解槽(Alkaline Electrolyzer)因其技术成熟度和成本优势占据市场主导地位,但其核心组件——多孔隔膜存在致命缺陷:溶解在电解液中的氢气和氧气会通过ZirfonTM隔膜交叉渗透,不仅造成4%以上的效率损失,更可能形成爆炸性混合气体。传统理论认为气体渗透受亨利定律制约,但丹麦奥尔堡大学Torsten Berning团队通过计算流体力学(CFD)建模发现,实际渗透量远超理论预测值,揭示电解液存在严重过饱和现象。研究团队创新性地提出"隔膜表面涂层"解决方案:在ZirfonTM PERL U

    来源:Invention Disclosure

    时间:2025-09-09

  • 基于晶体塑性-扩展有限元(CP-XFEM)的涡轮盘疲劳短裂纹宏细观寿命预测方法

    航空发动机涡轮盘作为核心热端部件,长期承受高温循环载荷的严峻考验。针对传统方法难以精确预测疲劳短裂纹寿命的瓶颈问题,这项研究开创性地将晶体塑性理论(Crystal Plasticity, CP)与扩展有限元法(eXtended Finite Element Method, XFEM)进行耦合,构建了革命性的宏-细观寿命预测体系。研究团队采用子模型技术巧妙化解了工程结构与微观模型的尺度鸿沟,通过局部网格加密和跨尺度本构建模,系统模拟了三种典型工况:理想表面状态、存在工具加工痕迹的表面、以及含有非金属夹杂物的表面。令人惊讶的是,即便存在工具痕迹,涡轮盘的平均寿命仍高达502,757次循环;然而当材

    来源:Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures

    时间:2025-09-09

  • 生物质衍生多孔碳增强超微孔结构实现高效低能耗CO2捕获:吸附与光热脱附的协同创新

    生物质衍生多孔碳的结构设计与性能调控通过SEM/TEM表征发现,机械压实处理的WS600-3T样品呈现独特的层状碳片结构,表面均匀分布由生物质水热聚合形成的碳球(图1)。压实物显著提升KOH渗透性,在600°C活化时产生边缘刻蚀效应,形成丰富的开放孔道和0.5-0.6 nm超微孔(图2d),其超微孔体积(V0)达0.30 mL·g-1,比未压实样品WS600-0T提高25%(表1)。XPS分析揭示材料含2.06 at%氮(吡啶-N/吡咯-N/石墨-N)和30.04 at%氧(C=O/C-OH),表面官能团通过电荷转移增强CO2吸附亲和力(图4)。超微孔与杂原子的协同吸附机制GCMC模拟显示0.

    来源:ENERGY & ENVIRONMENTAL MATERIALS

    时间:2025-09-09

  • 可见光驱动MnO2/MnS杂化纳米结构光催化降解有机污染物:废水处理的协同创新策略

    这项突破性研究构建了独特的二氧化锰/硫化锰(MnO2/MnS)异质结纳米结构,犹如在微观世界搭建了高效的"光能转化工厂"。通过精妙的水热合成工艺,研究人员制备出具有2.33电子伏特(eV)窄带隙的纳米催化剂,其17纳米(nm)的晶粒尺寸为电荷快速分离提供了理想平台。当可见光照射时,异质结就像分子级别的"电荷传送带":光生电子(e−)与空穴(h+)在界面高效分离,产生活性氧物种(ROS)对染料分子发起"精准打击"。实验数据显示,在模拟太阳光下,这个纳米级"净化系统"仅需2小时就能清除93%的罗丹明B(RhB),降解效率远超传统催化剂。研究团队运用响应面分析法(RSM)破解了多参数协同作用的密码,

    来源:ChemistrySelect

    时间:2025-09-09

  • 基于全球CIELAB数据与k均值聚类的新型肤色分类方法及其在跨学科应用中的意义

    摘要人类肤色在全球范围内存在显著差异,现有Fitzpatrick皮肤分型(FST)和个体拓扑角(ITA)系统主要针对光敏感性评估,难以全面捕捉肤色变异光谱。本研究通过分光光度计测量四大陆2770名女性的皮肤反射率,计算CIELAB值并应用k均值聚类,首次识别出6个客观肤色簇,为跨学科领域提供更精准的分类工具。1 引言肤色作为遗传、环境和生理因素共同作用的复杂表型,在皮肤病学诊断(如白癜风、黑素瘤)、化妆品个性化开发(如粉底色号匹配)以及计算机视觉(如人脸识别)等领域具有关键意义。传统FST系统依赖主观的日光反应性评估,而ITA仅采用L和b二维参数,均无法完整表征肤色多样性。本研究旨在建立基于C

    来源:Color Research & Application

    时间:2025-09-09

  • 综述:二氧化碳捕集先进材料:新兴吸附剂与技术的关键综述

    Abstract碳捕集技术(CCT)是缓解化石燃料燃烧导致气候恶化的核心手段。文章剖析了燃烧后捕集、富氧燃烧等四大技术路线的工业化适配性,指出金属有机框架(MOFs)材料因其可调控的孔径与表面化学性质,在CO2/N2选择性吸附中表现突出。实验数据显示,部分MOFs材料在25°C条件下的CO2吸附量可达8 mmol/g,但再生能耗仍高达2-4 GJ/吨CO2。共价有机框架(COFs)则通过π-π堆积作用实现动态吸附,其水热稳定性较MOFs提升40%。技术瓶颈与突破尽管微孔聚合物材料将吸附循环寿命延长至10万次以上,但规模化生产仍面临成本壁垒。最新研究通过氨基功能化策略,使吸附剂在低分压(0.15

    来源:The Chemical Record

    时间:2025-09-09

  • 磷(V)为中心的新型卟啉化合物:具有氧化还原和空气稳定轴向P–H键的创新研究

    ​​1 引言​​磷(V)中心卟啉(P(V)-porphyrins)作为主族元素卟啉的代表,在光动力治疗(PDT)和光伏器件中具有重要应用价值。传统轴向配体局限于卤素、氧氮基团及简单烷基,而氢原子因其独特的电负性(2.20)和尺寸效应,其配合物可能带来全新电子特性。本文突破性地实现了PH2-卟啉的合成,为拓展卟啉化学空间提供了新思路。​​2.1 合成与分子结构​​以4-叔丁基苯基取代的自由卟啉3为起始物,经POCl3/吡啶体系制得二氯代前体2+·Cl–(收率82%)。关键步骤采用LiAlH4还原产生中性自由基中间体1•,再经AgPF6氧化获得目标产物1+·PF6–(收率20-40%)。X射线单晶

    来源:Chemistry – A European Journal

    时间:2025-09-09

  • pH响应型荧光开启铜(II)探针:基于还原亚硝化策略的一氧化氮高选择性检测新方法

    这项突破性研究展示了一种创新的pH响应型铜(II)探针系统,专门用于检测生物信号分子一氧化氮(NO)。研究人员巧妙设计了一种含丹磺酰荧光团的N3-三齿配体(L196%。令人振奋的是,在碱性环境(pH≥9)中,该探针通过独特的还原亚硝化机制,实现了NO的特异性识别:Cu(II)被还原为Cu(I),同时配体发生亚硝化(L1-NO),触发显著的荧光开启信号。对比实验证实,该探针对活性氮/氧物种(RNS/ROS)具有卓越的选择性,检测灵敏度达到惊人的1 nM水平。更引人入胜的是,当研究团队使用含有不同胺位点(-NH-)的配体L2构建的配合物2时,观察到选择性单N-亚硝化现象,仅发生在与Cu(II)配位

    来源:Chemistry – A European Journal

    时间:2025-09-09

  • 热致变色水凝胶智能窗与铁铬液流电池的集成创新:双波段调控与高效储能技术

    这项突破性研究展示了热致变色水凝胶智能窗(HydroTherm-Flow Smart Window, HTF Window)的革命性设计——首次将热响应性羟丙基纤维素(HPC)水凝胶与铁铬氧化还原液流电池(Fe-Cr RFBs)完美融合。四层架构中,氧化铟锡(ITO)镀膜玻璃作为透明加热层,HPC水凝胶层实现5秒内可见光透过率从30%骤降至2%的超快切换,微流道电解液层构建热耦合系统,整体使传统Fe-Cr RFBs空间占用减少66%。分子动力学模拟揭示了水凝胶-电解液界面处氯离子网络的神奇作用:这些"离子高速公路"(ion highways)不仅提升30%离子电导率,更通过独特的封装结构增强电

    来源:Chemistry – A European Journal

    时间:2025-09-09

  • 锂介导盐酸溶解-电沉积联用技术:实现废催化剂中钯的高效清洁回收

    这项突破性研究开创性地采用锂介导转化策略,成功破解了稀盐酸体系中钯溶解效率低下的行业难题。理论计算首次阐明Pd0经Li2Pd中间体(Pdδ−)向Li2PdO2(Pd2+)的精准转化路径,犹如为钯原子设计了一条"分子级高速公路"。实验证实该转化过程能完美继承前驱体结构特征,生成的Li2PdO2具有独特的Pd2+–O2−配位模式,在稀盐酸中展现出"秒级"溶解特性。研究团队通过电场模拟发现,二维电极平面的各向异性电流分布会引发有趣的"边缘效应",这种效应如同无形的雕刻刀,精准塑造出环形钯沉积图案。电沉积产物不仅纯度高达99.9%,更展现出优异的(111)晶面择优取向,其晶格应变值创下行业新低。电压调

    来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION

    时间:2025-09-09

  • 动态可重构像素化反射显示技术:聚焦离子束在相变超像素结构中的应用与突破

    1 引言显示技术历经阴极射线管到LED的演进,反射式设备因低功耗和高分辨率成为研究热点。相变材料(PCM)凭借多稳态特性、显著光学对比度和快速可逆切换能力脱颖而出。Sb2Se3等低损耗合金与金基底构成的反射异质结,通过强干涉效应实现角度不敏感的反射调控。传统等离子体纳米结构虽能产生结构色,但动态调控受限于偏振或化学修饰。本研究突破性地将聚焦离子束(FIB)铣削与相变材料整合,通过局部高度差异实现像素级反射控制。2 结果与讨论反射异质结设计:25 nm厚Sb2Se3薄膜沉积在10 nm LaAlOx(LAO)间隔层上,反射光谱显示s/p偏振光在15-80°入射角下保持稳定轮廓。像素化结构制备:F

    来源:physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters

    时间:2025-09-09

  • PVDF-g-PSBMA两性离子修饰超滤膜:高通量与抗污染协同策略的创新研究

    聚偏氟乙烯(PVDF)膜凭借优异的机械性能和化学稳定性在水处理领域广泛应用,但其强疏水性导致的膜污染问题亟待解决。这项研究通过原子转移自由基聚合(ATRP)技术巧妙设计了两性离子接枝共聚物PVDF-g-PSBMA,与两亲性接枝共聚物PVDF-g-PEGMA协同作用,采用非溶剂致相分离(NIPS)法制备出新型超滤膜。实验数据令人振奋:添加1.0克PVDF-g-PSBMA使膜表面性能显著改善,水接触角从90°锐减至61.9°,表面孔隙率从0.25%飙升至19.36%。更令人惊喜的是,该膜展现出846.59 L·m−2·h−1的超高纯水通量,同时对藻酸盐保持约86.70%的截留率。抗污染测试中,对溶

    来源:Journal of Applied Polymer Science

    时间:2025-09-09


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