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抗反射涂层的进展与挑战:全面综述
反光抑制(Anti-reflective, AR)涂层在现代光学、光子学和能源系统中扮演着至关重要的角色。这些涂层通过减少反射和增强光透射来提升光学性能,被广泛应用于挡风玻璃、镜头和太阳能电池等场景。单层的氧化镁(MgF₂)涂层可以将玻璃的反射率从约4%降低到约1%,而溶胶-凝胶(sol-gel)工艺制备的二氧化硅(SiO₂)涂层在可见光范围内实现了超过99%的透射率。这些技术的进步促使了更多研究探索不同的制备方法和材料,如溶胶-凝胶、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、旋涂和浸涂等,每种方法都有其独特的优点,包括成本、光学质量和耐久性方面的考量。尽管已有大量研究在AR涂层领域取得
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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钒对微合金钢微观结构及锻造轮毂力学性能的影响
研究者探讨了含钒微合金化轮钢的微观结构和机械性能,以揭示其强化机制和微观结构演变。他们发现,添加0.13%的钒不仅细化了奥氏体晶粒尺寸,还促进了铁素体含量的增加和珠光体层间距的减小。与不含钒的碳钢轮钢相比,含钒的合金表现出更高的屈服强度、抗拉强度和硬度,同时保持了相似的断裂韧性。钒的添加增强了奥氏体中富含钒的颗粒的析出,从而显著提高了材料的强度。研究主要发现两种机制对强度提升和微观结构细化起到了关键作用:析出强化和晶粒细化。通过高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和能量色散谱(EDS)确认了在含钒轮钢中存在纳米级的VC碳化物。研究指出,轮钢是铁路运行中机车和车辆的关键部件。为了减少由滚动接触疲
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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Al-Zn-Mg-Cu合金在高压CO₂环境中的腐蚀行为
本研究探讨了在模拟浅层油气井高压力CO₂环境中,经过非等温时效处理的Al-Zn-Mg-Cu合金的腐蚀行为及其影响。研究采用了电化学技术、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针微区分析(EPMA)和透射电子显微镜(TEM)等方法,以分析高压力对钝化膜动态行为的影响。实验结果表明,在4 MPa压力下处理的H10样品的腐蚀电流密度为1.07×10⁻⁷ A/cm²,相较于T6样品(1.21×10⁻⁶ A/cm²)降低了十倍,且其钝化膜表现出更高的稳定性。这种稳定性主要归因于η'相的均匀分布以及优化的晶界结构。然而,高压力环境促进了CO₂的溶解,形成H₂CO₃,导致环境酸化,并引起钝化膜的局部溶解,使得腐蚀
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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综述:锂卤化物固态电解质中的关键问题:从内在特性、现有挑战到多维度调控策略
作者:欧阳波、杜月川、聂建康、李亚萍、张正、刘思宇、康二军、拉杰迪普·辛格·拉瓦特摘要原位等离子体处理作为一种经济高效的策略,能够在调节材料表面结构的同时对其功能化,这得益于其低污染环境以及能够诱导强烈的表面-基底相互作用的能力。然而,目前的研究主要集中在将等离子体放电参数与最终的表面形貌和晶面取向相关联,往往忽略了等离子体处理过程中关键参数的动态演变,尤其是表面热场的变化。这导致了表面结构调节效果不佳,从而限制了基于等离子体的表面工程的实际应用。在此,我们提出了一种通过冷却介质实现的N2-等离子体处理方法,该方法可以直接在铁表面工程化氮化铁纳米框架,并同时调节表面晶面。通过操作过程中的等离子
来源:Journal of Materiomics
时间:2025-10-02
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综述:职业康复中的性别差异:关于残疾人就业与赋权的综述
在当前社会中,尽管国际社会不断推动包容性发展,但残疾女性在就业方面仍然面临诸多挑战。这项研究通过混合方法的综述,探讨了性别差异如何影响职业康复(VR)服务的获取、就业结果以及个人的赋权过程。研究发现,尽管职业康复旨在帮助残疾人士实现经济独立并融入社会,但其实际效果在男女之间存在显著差异。这种差异不仅体现在就业率和工作类型上,还影响到她们的收入水平、工作稳定性以及在职场中的社会地位。研究团队在2000年至2025年间,系统地检索了四个主要学术数据库,包括PubMed、Scopus、Web of Science和Google Scholar,以获取有关性别、职业康复、就业和赋权结果的相关研究。通过
来源:Journal of Membrane Science Letters
时间:2025-10-02
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通过热电磁效应实现激光增材制造锌材料的近各向同性强度和延展性,这一过程伴随着柱状晶粒向等轴晶粒的转变
本研究探索了在激光粉末床熔融(LPBF)过程中,利用静态磁场(SMF)产生的热电磁效应调控锌(Zn)材料晶粒特性的可能性。这项工作首次将SMF引入到Zn材料的制造中,旨在减少打印Zn材料的机械各向异性,同时保持其优异的延展性。通过建立一个整合SMF影响的物理模型,对Zn熔池在LPBF过程中的凝固行为进行了模拟。研究结果表明,SMF产生的热电磁力可以达到10^6 N/m^3的量级,这种力能够有效破坏Zn材料中原本规则的柱状树枝晶结构,提高异质形核效率,从而促进柱状到等轴晶的转变(CET)以及晶粒细化。与未使用SMF辅助的样品相比,使用SMF辅助打印的Zn材料在屈服强度和延展率方面的机械各向异性指
来源:Journal of Materiomics
时间:2025-10-02
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高熵TiZrHf(0.5Nb+0.5CoNiCu)非晶合金以及非晶合金加B2合金的形成能力、热/机械性能及氢渗透性
高熵合金因其独特的成分和结构特性,在材料科学领域引起了广泛关注。近年来,研究者们致力于开发具有优异机械性能、高热稳定性和良好氢渗透能力的高熵非晶态和非晶态与B2相混合的合金。这些合金在能源、环保和工业应用中展现出巨大的潜力。本文聚焦于一种高熵TiZrHf0.5Nb0.5CoNiCu合金,通过熔体急冷技术制备出不同厚度的非晶态带,探索其结构演变、热稳定性、结晶行为以及氢渗透特性。通过实验研究发现,不同厚度的非晶态带表现出不同的相组成。当带的厚度小于80微米时,其结构主要由非晶态相构成,而当厚度增加至102微米时,结构则转变为非晶态与B2相混合的形态。B2相在该合金中呈现出球形结构,其直径和体积分
来源:Journal of Materiomics
时间:2025-10-02
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通过局部电脉冲处理构建多尺度异质结构,以协同提升Cu-Ti合金的强度和延展性
本研究围绕铜-钛合金的多尺度异质结构设计展开,通过模仿生物装甲的结构特性,提出了局部电脉冲处理(LEPT)技术,成功构建了具有生物仿生特性的异质结构。该合金在室温下的拉伸测试与数字图像相关(DIC)分析显示,异质结构能够有效减少变形过程中的应变集中,从而显著提升材料的延展性,同时保持较高的强度。这种设计不仅优化了材料的强度-延展性平衡,还为异质结构材料的灵活设计与定向调控提供了理论依据和技术支持。在传统金属材料中,强化机制主要依赖于阻碍位错的运动。然而,这种方法虽然能够提高材料的强度,却也限制了其塑性变形能力。相比之下,生物装甲通过硬质外层和软质内层的协同作用,实现了对冲击能量的分散和吸收。例
来源:Journal of Materiomics
时间:2025-10-02
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基于微观结构特征的塑性应变与应力三轴性的死后分析(针对韧性断裂的铁素体-马氏体双相钢):整合微观结构观测与介观尺度有限元模拟
铝和铜的激光焊接技术对电动汽车的可靠性有着直接的影响。随着汽车行业的发展,减少碳排放成为重要的研究方向,而电动汽车因其显著的环保优势,正成为实现碳达峰和碳中和目标的关键技术之一。然而,提高电动汽车的可靠性仍然是一个挑战,特别是在电池连接技术方面。电池作为电动汽车的核心组件,其性能的提升对于整体车辆的稳定性和安全性至关重要。因此,优化铝和铜之间的焊接工艺,特别是改进电池电极的连接技术,成为提升电动汽车可靠性的关键策略之一。铝和铜由于化学和物理性质的不同,在焊接过程中容易形成金属间化合物(IMCs),这会显著影响焊接接头的性能。激光焊接作为一种高精度的连接技术,能够精确控制热输入,从而减少IMCs
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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FeCoNiCrTi对铝/铜异种金属激光焊接界面处金属间化合物的影响
激光焊接技术在铝与铜的连接中扮演着至关重要的角色,尤其在电动汽车(EV)领域,其可靠性直接影响到车辆的整体性能与安全性。近年来,随着全球对减少碳排放的关注不断加深,电动汽车作为降低碳足迹的重要手段,得到了快速发展。然而,提升电动汽车的可靠性仍然是一个关键挑战,尤其是在电池连接技术方面。电池作为电动汽车的核心部件,其性能与连接质量密切相关,因此优化电池电极的铝/铜焊接技术成为提高电动汽车可靠性的关键策略之一。当前市场上的电动汽车电池通常由大量锂离子电池单元组成,这些电池单元通过串联或并联的方式连接。因此,改进锂离子电池电极的铝/铜焊接技术不仅能够提升电池的性能,还能增强整个电动汽车系统的稳定性。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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钢包熔剂对连铸过程中MgO基耐火内衬降解的影响
在现代材料科学领域,铜基材料因其优良的导电性和可加工性,在精密电子元件、引线框架和高速铁路导线等关键应用中占据重要地位。随着电子设备小型化和高性能需求的不断增长,对铜基材料的综合性能提出了更高的要求。本研究聚焦于一种新型的铜-锆-碳复合材料,通过粉末冶金技术与两阶段热机械加工,将片状石墨(C)引入Cu-3Zr合金中,制备出不同碳含量的Cu-3Zr-xC(x=0.2, 0.4, 0.6 wt.%)复合材料。通过对这些材料的相结构、组成、电导率和机械性能进行系统分析,旨在探索碳元素对铜基材料性能的影响机制,以及热机械加工在提升材料综合性能中的作用。从研究结果来看,当碳含量增加时,材料的延伸率呈现出
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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钼添加对中锰钢微观结构性能的影响
本研究围绕微合金元素钼(Mo)对铸造态中锰钢微观结构及相组成的影响展开,旨在探讨其在提升材料性能方面的潜力。中锰钢因其独特的力学性能,如高强度与高延展性的结合,近年来在汽车工业中受到广泛关注。这类钢材通常含锰量在3%至12%之间,属于第三代先进高强度钢(AHSS)的范畴。随着环保法规的日益严格,汽车制造商对轻量化和安全性提出了更高的要求,这也推动了对中锰钢性能优化的研究。然而,中锰钢在铸造过程中容易形成非均匀的微观结构,如γ-贫带(γ-lean bands),这不仅影响材料的力学性能,还可能限制其在实际应用中的表现。研究中,采用了基于CALPHAD(计算材料热力学)的方法设计了四种不同钼含量的
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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一种可用于高超音速飞机大面积可重复使用热防护的陶瓷化复合材料的长期抗氧化性能和可重复使用性
随着高超音速飞行器技术的快速发展,对可重复使用的大面积热防护材料提出了更高的要求。这类材料必须能够在极端的气动环境中保持结构完整性,同时具备优异的耐高温性能和可重复使用性。在本研究中,提出了一种新型的可陶瓷化复合材料,该材料通过引入Ti₃AlC₂和B₄C进行改性,显著提升了其在高温氧化环境下的耐久性和再利用能力。经过一系列实验测试,该材料在1200°C下进行30分钟的等温循环高温氧化处理后,仍能保持较高的弯曲强度和良好的结构完整性,展现出良好的应用前景。高超音速飞行器通常指速度超过五倍音速的飞行器,它们可以在接近空间(地面以上20至100公里)中长时间飞行,包括一次性使用的高超音速导弹和可重复
来源:Journal of Materiomics
时间:2025-10-02
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孔隙生成剂比例与聚合物浓度对热塑性聚氨酯/透明质酸/氧化石墨烯(TPU/HA/rGO)复合材料表面性能和机械性能的影响
在组织工程领域,生物可降解聚合物因其能够提供暂时性的结构支撑并逐步分解为无毒产物而受到广泛关注。这些材料作为支架,不仅促进了组织再生,还最终被新生组织所取代,避免了外科手术移除的必要性。聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)以及热塑性聚氨酯(TPU)等材料因其低降解速率、可变的机械性能和良好的细胞相容性而成为研究热点。尽管这些材料在生物医学应用中展现出巨大潜力,但在优化其物理和表面特性方面仍面临挑战,尤其是在机械完整性、孔隙率和表面能等方面。因此,近年来的研究主要集中在通过聚合物共混、表面化学修饰以及加工方法的改进来克服这些限制。TPU是一种具有弹性的聚合物,其结构由硬段和软段组成,分别具有无定
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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将可生物降解且具有生物活性的聚合物混合物渗透到3D打印的氧化锆支架中,以提升其骨整合性能
骨缺损和骨骼疾病仍然是医学领域中的重要挑战,这些疾病包括骨质疏松症、关节炎和骨癌等,影响着全球大量人群。然而,不仅骨骼相关的疾病需要关注,衰老现象也会间接导致骨退化,因为骨吸收和骨质量损失会降低其机械性能。此外,创伤性事故也会成为骨缺损的重要诱因。为了解决这些问题,骨移植被认为是最具前景的策略之一,因为它们能够作为支架,为成骨细胞的浸润和增殖提供便利的环境,从而促进新骨组织的形成并最终与宿主骨整合。然而,异体骨和异种骨材料的来源有限,并且在植入后可能引发免疫排斥反应。因此,使用具有更高生物相容性、可定制化且能够满足个体需求的合成材料成为一种可行的替代方案。合成材料可以分为可降解和不可降解两种类
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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通过纳米工程手段限制R相的形成,提高了NiTiV合金的强度和阻尼性能
在现代工程领域,振动阻尼和噪声抑制技术对于提高设备性能和延长使用寿命至关重要。尤其是在航空航天、精密仪器、建筑结构和桥梁工程等关键应用中,对材料的强度和能量耗散能力提出了更高的要求。然而,传统的高阻尼合金往往面临一个根本性的挑战:其强度与阻尼性能之间存在一种反向关系。这意味着,当合金的强度提升时,其阻尼能力往往会下降,反之亦然。这种矛盾限制了高阻尼合金在需要同时承受高载荷和实现高效能量耗散的场景中的实际应用。因此,开发一种兼具高载荷承载能力和优异阻尼性能的新型合金,成为当前材料科学领域的重要研究方向。本文介绍了一种新型的镍钛钒(Ni51Ti48V1)合金,该合金通过纳米级的共格析出相和溶质原子
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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优化聚呋喃醇固化条件并探究高性能生物基防腐涂层的反应机理
在现代航空航天工业中,GH4169镍基合金因其优异的高温强度、耐腐蚀性和抗疲劳性能,被广泛应用于发动机叶片、燃气轮机部件以及航天器的关键承重结构中。然而,这种材料在传统机械加工过程中表现出加工难度大、刀具磨损严重、加工效率低以及表面质量难以控制等问题,成为制约其高效高精度加工的主要瓶颈。因此,探索一种既能提升加工效率又能保证表面质量的新工艺显得尤为重要。本文提出了一种将电弧加工(EAM)与机械精加工相结合的工艺方案,旨在充分发挥两者的优势,突破GH4169镍基合金高精度加工的技术难题。电弧加工是一种非接触式加工技术,其特点是通过电弧放电产生高温等离子体,对材料进行快速去除。该技术在提高材料去除
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-02
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美国退伍军人群体中躯干耐力、腰痛严重程度与功能障碍之间的关系:一项横断面回顾性研究
Wren M. Burton|Alec L. Schielke|Robert J. Butler|David B. Huberman|Matthew H. Kowalski|Peter M. Wayne|Jeff Teraoka|Robert Vining布里格姆妇女医院预防医学部,900 Commonwealth Ave,波士顿,马萨诸塞州摘要目的本研究的目的是探讨美国退伍军人群体中腰痛(LBP)与躯干耐力(TE)之间的关系。方法数据来源于帕洛阿尔托退伍军人事务医疗系统的电子健康记录(2019年1月至2019年12月),筛选出因腰痛寻求脊椎矫正咨询的18至89岁成年人。通过多元线性回归分析主
来源:Journal of Manipulative and Physiological Therapeutics
时间:2025-10-02
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初始微观结构的持久效应对CoCrFeNi基高熵合金微观结构演变及力学性能的影响
本研究探讨了初始晶粒结构对高熵合金(HEAs)在热机械加工后微结构演变和力学性能的影响。高熵合金因其独特的组成和性能特性,近年来受到广泛关注。这类合金通常由四种或更多元素以近等比例混合而成,相较于传统合金,其高配置熵有助于形成单一相固溶体,如面心立方(FCC)、体心立方(BCC)和六方密堆积(HCP)结构。这些合金在室温及低温条件下表现出优异的强度与延展性协同效应,这主要归因于其丰富的滑移系统,使其在航空航天、能源系统等领域的应用前景广阔。然而,目前高熵合金的屈服强度仍相对较低,这限制了其在功能材料中的应用。因此,如何在提升强度的同时保持良好的延展性,成为优化高熵合金性能的关键挑战。为解决这一
来源:Journal of Materiomics
时间:2025-10-02
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利用亚微米级低熔点玻璃粉增强高温硅复合涂层的结合强度和抗氧化性能
赵同军|杨莎莎|陈泽豪|杜尧|王金龙|陈明辉|朱胜龙|王福慧东北大学数字钢国家重点实验室,中国沈阳110819摘要本研究比较了微米级低熔点玻璃(LMG)粉末和亚微米级LMG粉末对高温硅复合涂层结合强度和抗氧化性能的影响。与微米级LMG粉末相比,亚微米级LMG粉末降低了孔隙率,提高了涂层的结构完整性和内聚强度。在高温下,硅树脂的热氧化分解会在涂层内部产生大量空洞。在650°C时,LMG粉末发生粘度软化,转变为粘性流动状态。在毛细力的作用下,粘性的LMG相渗透到周围空洞中并发生聚合。亚微米级LMG粉末在涂层中的均匀分布促进了LMG相的均匀形成,从而形成了对氧气侵入的屏障效应。因此,在650°C时,
来源:Journal of Materiomics
时间:2025-10-02