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钛添加量及冷却速率对铁基金属间化合物扩散控制转变的影响以及Al-6Si-1Fe合金中晶粒演变的作用
付春哲|林学健|徐凯南|袁晓光|岳春宇|黄洪军沈阳工业大学材料科学与工程学院,中国沈阳 110870摘要铝硅合金系统中由铁杂质诱导形成的含铁金属间化合物(FIMC)及其对凝固结构的调控是提升合金性能的关键挑战。本研究通过协同调节钛含量(1-3 wt.%)和冷却速率(空气冷却/水冷却),系统地揭示了Al-6Si-xTi-1Fe合金的微观结构演变和相变机制。微观结构分析表明,该合金主要由α-Al基体以及分散的共晶Si、Al₃Ti和θ-Al₁₃Fe₄/α-Al₈Fe₂Si/β-Al₅FeSi相组成。值得注意的是,当钛含量超过2 wt.%时,Al₃Ti相的激活会促进α-Al晶粒的生长。定量分析显示,低
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-30
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铬元素和时效时间对Timetal LCB铸造合金微观结构及力学性能的影响
郭兰茜|张启月|刘崇新|张茹蓉山东师范大学物理与电子学院,中国济南250014摘要为了寻找高温超导体,我们研究了富含氢的TlHn(n = 1-10)化合物的结构、电子性质和超导性质。我们发现了四种具有新化学计量的稳定相:C2/c-TlH5、Cc-TlH6、C2221-TlH6和Fddd-TlH8。有趣的是,Fddd-TlH8在400 GPa下的超导临界温度(Tc)高达150 K,这是迄今为止在IIIA族氢化物中发现的最高Tc。其高Tc可归因于Fddd-TlH8结构中H2单元独特的振动动力学所导致的增强电子-声子耦合(EPC)。我们的研究为寻找高温超导体提供了新的结构和超导机制,并为未来该化合物
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-30
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自牺牲的MOF衍生的棱柱状氮掺杂碳负载Fe₂P-Ni₁₂P₅异质纳米片,具有双壳层空心结构,作为高效氧进化反应的电催化剂
近年来,随着对可再生能源和清洁燃料需求的不断增长,开发高效且成本低廉的非贵金属氧析出反应(OER)催化剂成为电解水制氢领域的重要课题。传统的贵金属催化剂如铂(Pt)和铱(Ir)虽然在催化活性方面表现优异,但由于其资源稀缺,难以实现大规模商业化应用。因此,研究者们将目光转向了过渡金属磷化物(TMPs)这类材料,因其具有良好的导电性、可调的结构特性以及独特的物理化学性能,被认为是有潜力的OER催化剂。然而,TMPs材料在OER条件下通常表现出较差的长期稳定性,主要原因是氧化和腐蚀等过程的发生。为了克服这一缺陷,将TMPs与掺杂碳基质结合成为一种有效策略,可以显著提升催化剂的稳定性。在本研究中,我们
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-30
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通过LPBF(激光粉末烧结)工艺制备的锆基大块金属玻璃复合材料中,分子动力学模拟揭示了微观结构对力学性能的原子级影响
激光粉末床熔融(LPBF)技术为制造具有复杂几何结构的锆基块体金属玻璃(BMGs)提供了可能,然而,在多层沉积过程中,由于结构弛豫导致的热影响区(HAZ)内的结晶化仍然是一个关键挑战。本研究通过分子动力学(MD)模拟,揭示了在多层LPBF过程中不同纳米区域的动态微观结构演化。结果显示,熔池(MP)内部呈现出完全非晶态结构,而在HAZ和再熔区(RZ)则出现了结晶现象,这通过显著增加具有面心立方(FCC)结构特征的维罗诺伊多面体(VPs)比例得以证实。不同的非晶/结晶比例在微观结构中普遍影响着难以捉摸且复杂的变形行为和机制。进一步的MD模拟在拉伸载荷下进行,分析了具有不同MP和HAZ非晶/结晶比例
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-30
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ZnMnO空位簇在ZnMn2O4阴极中的调制作用,用于高性能水系锌离子电池
水性锌离子电池(AZIBs)因其高理论容量、低红ox电位以及丰富的自然资源而被视为大规模储能应用的有力候选者。这类电池的阴极材料对于其循环稳定性、速率性能和能量密度至关重要。然而,目前可用的阴极材料仍存在诸多限制,因此开发高性能阴极材料成为推动AZIBs商业化应用的关键。在众多候选材料中,ZnMn₂O₄因其三维离子扩散通道、高理论比容量以及强红ox电位而被广泛研究。此外,由于Zn和Mn在ZnMn₂O₄中的不同电位,其在充放电过程中表现出协同效应。当一种金属发生反应时,另一种元素则起到缓冲作用,帮助缓解Zn²⁺离子嵌入和脱出过程中产生的应力,从而减少电极裂纹和退化。尽管如此,ZnMn₂O₄在实际
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-30
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V元素添加在NbTiZrV难熔高熵合金辐照诱导沉淀行为中的作用
NbTiZrV作为一种难熔高熵合金(RHEA),因其出色的机械性能和辐照耐受性而受到广泛关注。这类合金通常由多种主元素组成,具有高熔点和低热中子吸收截面,因此被认为是下一代高温和高辐照反应堆结构材料的潜在候选者。在这些合金中,BCC(体心立方)结构尤为突出,它不仅赋予合金高温强度,还增强了其对辐照损伤的抵抗能力。其中,具有显著晶格畸变的NbTiZrV合金在抵抗空洞膨胀和硬化方面表现出色,因此在核材料领域备受关注。然而,尽管BCC结构在高温下表现出良好的性能,但其在辐照条件下的稳定性仍是一个亟需解决的问题。从热力学角度来看,BCC固溶体在这些合金中属于亚稳态结构,因为Ti和Zr在低温下倾向于形成
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-30
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利用内置温度梯度效应,对Y和B共掺杂的Mg3SbBi材料的热电性能进行了高通量筛选
在当前能源转换技术不断发展的背景下,提升热电材料的性能是实现高效能量回收与制冷应用的关键。特别是在n型Mg₃Sb₂基材料中,其热电性能的优化对推动相关技术的实际应用具有重要意义。本研究通过引入一种创新的一步合成方法,利用内置温度梯度效应,成功制备了B和Y共掺杂的Mg₃.03Y₀.02SbBiBₓ(x = 0-0.04)合金。这种方法不仅简化了传统多步骤合成过程,还显著提高了材料的热电性能。研究结果表明,在室温条件下,该材料的加权迁移率达到了279 cm²·V⁻¹·s⁻¹,这比以往报道的多晶和单晶样品在相同载流子浓度下的加权迁移率高出许多。热电材料的核心性能指标是其无量纲优值zT,它综合反映了材
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-30
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综述:用于提高高能量锂离子电池中富锂锰基正极热稳定性的先进设计策略
锂离子电池(LIBs)作为现代能源存储技术的重要组成部分,其应用范围已从消费电子产品扩展到电动汽车(EVs)、储能系统等多个领域。随着对高能量密度电池需求的不断增长,锂富锰基氧化物(Lithium-rich Manganese-based Oxides, LRMs)因其出色的理论比容量和相对低廉的成本,被认为是最具前景的正极材料之一。然而,LRMs在热稳定性方面存在显著缺陷,容易引发不可控的热失控(Thermal Runaway, TR)现象,从而导致电池起火甚至爆炸,这对其商业化应用构成了严峻挑战。本文旨在系统地探讨LRMs热稳定性的现状、问题根源以及提升策略。首先,我们将分析导致LRMs热
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-30
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Er3+/Yb3+在层状钽酸盐中的分布对上转换发光强度以及绿光与红光强度比值的影响
王学凯|曹永泽|张宇航|徐赛|李向平|张金素|陈宝久大连海事大学物理系,中国大连116026摘要通过熔盐合成(MSS)使用B2O3溶剂或固态反应(SSR)制备了层状钽酸盐L-Ta2O5:Er3+/Yb3+和K2Ta8O21:Er3+/Yb3+荧光体。Er3+/Yb3+通过MSS与B2O3溶剂插入并生长在L-Ta2O5中,呈现出层状分布。能量传递(ET)发生在二维层内。使用KCl溶剂和SSR制备的L-Ta2O5:Er3+/Yb3+样品中,Er3+/Yb3+可以插入并取代Ta5+位点,能量传递发生在三维空间。使用KCl溶剂制备的K2Ta8O21:Er3+/Yb3+中,Er3+/Yb3+取代K位点。
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-30
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N型调控在二维钙钛矿中间层中的应用,以实现高效的钙钛矿-硅串联太阳能电池
李瑞林|张道勇|魏继尧|李彪|辛海蒙|杭鹏杰|倪正义|杨德仁|余学功中国浙江省杭州市浙江大学材料科学与工程学院硅与先进半导体材料国家重点实验室摘要在倒置太阳能电池中,钙钛矿/C60界面处的界面缺陷和电荷提取不平衡会导致非辐射复合,从而限制其光电转换效率(PCE)。虽然二维(2D)钙钛矿钝化层可以减轻表面缺陷,但其固有的量子限制和较差的导电性阻碍了载流子的传输和能带对齐。在这里,我们提出了一种在2D钙钛矿中间层中进行n型掺杂的策略,以同时抑制缺陷并优化界面能量。通过将三氯化锑(SbCl3)掺入基于苯乙基铵碘化物(PEAI)的2D钙钛矿中,我们实现了2D钝化层的n型掺杂,显著提高了其电子密度,并建
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通过增强晶格相互作用来均匀化应变,能够实现高效且稳定的四端钙钛矿/硅串联太阳能电池
在近年来的太阳能电池研究中,钙钛矿材料因其优异的光电性能而备受关注,特别是在单结结构中,钙钛矿太阳能电池的功率转换效率(PCE)已突破27%。然而,这些高性能的钙钛矿电池仍然面临一个重要的挑战——其效率和稳定性受到“肖克利-奎塞尔”(Shockley-Queisser,S-Q)极限的限制。S-Q极限指的是单结太阳能电池在热力学平衡下所能达到的理论最大效率,通常在33%左右。为了突破这一限制,研究人员开始探索钙钛矿与晶体硅(c-Si)电池的叠层结构,通过将两种材料的优势结合起来,实现更高的整体效率。其中,宽禁带(WBG)钙钛矿与c-Si电池的组合成为研究热点,因为宽禁带钙钛矿具有更短的光吸收波长
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有机热电材料中塞贝克系数的一个普遍存在的软上限
在有机热电材料领域,如何在电导率(σ)和Seebeck系数(S)之间取得平衡,一直是研究的核心挑战之一。这一平衡关系直接决定了材料的功率因子(PF),即PF = σ × S²,而功率因子是评估热电性能的关键指标。为了提高PF,通常需要优化σ和S之间的关系,但两者往往呈现出负相关性,即随着σ的增加,S会下降。这种现象限制了有机热电材料在高效率方面的提升。然而,最近的研究发现,当σ和S都归一化到PF最大值时,它们之间存在一种普遍的S-σ关系曲线,这表明在某些条件下,这种平衡关系并非绝对,而是具有一定的上限。研究团队通过比较不同聚合物在不同掺杂水平下的实验数据,发现当σ和S归一化到PF最大值时,它们
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黄土高原坡地弃耕对径流和土壤侵蚀的影响:八年监测数据的启示
本研究聚焦于黄土高原地区,通过长期的连续观测,深入探讨了自然撂荒对坡地径流和土壤侵蚀的影响。黄土高原作为全球土壤侵蚀最为严重的区域之一,其生态环境和农业生产长期受到土壤侵蚀的威胁。为了解决这一问题,中国政府自1999年起实施了“退耕还林还草”政策,其中自然撂荒作为一种重要的植被恢复策略,被广泛应用于坡地管理。然而,自然撂荒对径流和土壤侵蚀的动态变化机制尚未完全明确,尤其是在不同坡度条件下的表现差异。因此,本研究选取了六个不同坡度(5°–30°)的径流观测小区,进行了为期八年的连续监测,旨在揭示自然撂荒对土壤侵蚀的长期影响,以及其与植被恢复和土壤性质变化之间的相互作用。研究结果表明,随着撂荒时间
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-09-30
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综述:5-α还原酶抑制剂对PI-RADS评分和前列腺癌检测的影响:一项系统评价和荟萃分析
摘要 背景 本文回顾并分析了5-α还原酶抑制剂(5-ARIs)对前列腺影像报告和数据系统(PI-RADS)肿瘤分类以及前列腺癌(PCa)检测的影响。 方法 通过评估已发表的研究,对5-ARIs对PI-RADS病变和PCa检测的影响进行了全面的系统评价和荟萃分析。相关研究的
来源:PROSTATE
时间:2025-09-30
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体重减轻与BMI对患有转移性去势抵抗性前列腺癌的退伍军人的PSA水平及总体生存率的影响
摘要 背景 体重与前列腺癌患者的生存率之间存在复杂的关系。虽然较高的体质指数(BMI)与前列腺癌的发病率和死亡率增加有关,但肥胖在转移性去雄激素抵抗性前列腺癌(mCRPC)患者中却与生存率的提高相关。然而,关于mCRPC治疗前体重变化对生存率的影响知之甚少。我们研究了BMI、治疗前的体重减轻情况、PSA水平以及mCRPC患者的总体生存率之间的关系。
来源:PROSTATE
时间:2025-09-30
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综述:用于太阳能制氢的二维纳米材料
2D纳米材料在太阳能制氢领域的应用研究正逐步成为解决全球能源危机和环境问题的重要方向。随着对可持续能源需求的不断增长,传统的化石燃料使用方式已经无法满足未来能源发展的需要,同时也加剧了温室气体排放和环境污染。相比之下,利用太阳能、水和光催化剂来生产氢气是一种零排放、高能量密度的清洁能源解决方案。氢气作为潜在的替代能源,其生产效率和稳定性成为当前研究的核心关注点。2D纳米材料因其独特的结构特性,如较大的比表面积、丰富的活性位点以及优异的光电性能,展现出在这一领域的巨大潜力。本研究旨在全面总结2D纳米材料在太阳能制氢过程中的关键作用,并系统分析其在光电催化和光电器件催化(PEC)两种方法中的性能表
来源:Advanced Energy and Sustainability Research
时间:2025-09-30
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粘合剂在缓解100平方厘米膜电极组件二氧化碳电解槽中盐沉积中的作用
在当前全球碳排放问题日益严峻的背景下,寻找一种能够有效减少二氧化碳(CO₂)排放并将其转化为高价值化学品的技术,成为能源与环境科学领域的重要研究方向。电化学还原CO₂(CO₂R)作为一种有前景的方法,不仅能实现碳捕获与利用(CCU)的目标,还能通过电能驱动的方式生产如一氧化碳(CO)、甲酸、乙醇等产物。近年来,该技术在实验室阶段取得了显著进展,尤其是在提升反应选择性和效率方面。然而,将其推广至工业应用仍面临诸多挑战,其中盐沉淀问题尤为突出,成为制约电化学CO₂R电解槽长期稳定运行的关键障碍。### 技术背景与挑战在电化学CO₂R过程中,采用膜电极组件(MEA)电解槽,并结合阴离子交换膜(AEM
来源:Advanced Energy and Sustainability Research
时间:2025-09-30
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利用纳秒脉冲紫外激光后处理对高熵合金纳米颗粒进行表面活化,以提高水分解效率和燃料电池性能
近年来,随着对可持续能源需求的增加,催化剂在电化学反应中的作用愈发重要。特别是,在绿色氢气生产和燃料电池应用中,催化剂的性能直接影响能量转换效率。为了提高这些反应的效率,研究人员探索了多种方法,其中一种新兴的策略是利用脉冲激光技术进行催化剂的后处理。该技术通过在液体中对催化剂分散体施加脉冲激光,以单脉冲精度引入阳离子或点缺陷,并调控表面性质。尽管这种方法已广泛应用于氧化物催化剂,但其在金属或合金催化剂中的应用仍处于探索阶段。本研究聚焦于一种高熵合金(High-Entropy Alloy, HEA)纳米颗粒,即Pd30Ru30Pt10Ir10Rh20,其理论模型表明该合金可能在酸性介质中表现出优
来源:Advanced Energy and Sustainability Research
时间:2025-09-30
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MWCNTs改性的环氧复合材料,采用 kapok 纤维增强:用于汽车应用的力学与振动性能研究
摘要 本研究探讨了填充有多壁碳纳米管(MWCNT)的环氧复合材料在加入木棉纤维(KF)增强后的机械性能和振动特性,以评估其在汽车领域的应用潜力。环氧基体通过改变MWCNT的添加量(重量百分比分别为0%、0.1%、0.3%、0.5%和0.7%)进行改性,并通过添加KF进行增强。实验结果表明,当MWCNT的添加量为0.5%时,该复合材料的抗拉强度提高了73%,抗拉模量提高了159%。对受拉伸载荷的复合材料试样的断裂表面分析显示,MWCNT减少了微孔数量、裂纹扩展以及层离现象,从而使结构更加致密和坚固。采用冲击锤(Brüel & Kjæ
来源:Polymer Composites
时间:2025-09-30
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将两种PEG衍生物通过辐射接枝到PET上:针对生物医学应用的比较研究
本研究探讨了一种利用伽马辐射对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行功能化处理的新方法,用于生物医学应用。传统的化学方法虽然广泛应用于PET的改性,但存在反应步骤复杂、时间较长以及使用有毒试剂等缺点,可能会影响材料的生物相容性。相比之下,辐射技术具有操作简便、效率高以及在聚合物表面实现可控均匀改性的优势,同时无需使用化学引发剂或催化剂,且反应可在常温下进行,无论是在均相还是非均相体系中。因此,研究者采用辐射技术对PET进行改性,通过接枝聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)和二乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(DEGMEMA),以探索其在生物医学材料中的应用潜力。PET作为一种常见的热塑性聚酯材料,
来源:Macromolecular Materials and Engineering
时间:2025-09-30