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  • 空位有序-无序转变与能带收敛效应:HfRu1.5Sb的第一性原理研究及其热电性能优化启示

    Highlight本研究采用DFT-CE-MC多尺度方法,首次揭示了HfRu1.5Sb中Ru4d位点空位的自发短程有序行为。通过精确模拟发现:Effective Correlation Energy形成能凸包分析(图1b)显示x=0.5时HfRu1.5Sb最稳定,其基态构型GS1(图1c)的晶格常数La=6.298 Å与实验值6.306 Å高度吻合。通过施加扩展矩阵将FCC原胞转化为PC1原胞后...Conclusion综合DFT、团簇展开理论和蒙特卡洛模拟,我们系统研究了类半赫斯勒化合物HfRu1.5Sb的结构与电子特性。发现冷却过程中Ru4d空位在1100K发生有序-无序相变,产生GS1/

    来源:Materials Today Physics

    时间:2025-08-28

  • 面内莫尔效应增强近场辐射传热:单层MoO3光栅中双曲-椭圆声子极化激元杂交研究

    Highlight我们首次报道了由双曲-椭圆杂交声子极化激元(HE-HyPhPs)激发的面内莫尔效应,并证实其对近场辐射传热(NFRHT)的增强作用。在晶体轴正交排列的单层MoO3光栅中,通过交换相邻光栅介电张量分量,实现了双曲模式与椭圆模式的定向耦合。这种杂交态在1.3-1.4×1014 rad/s频谱范围内建立了高效能量传输通道。Method图1(a)展示了单层MoO3光栅发射体的结构设计,其近场热辐射沿z方向传播。利用MoO3的光学各向异性,通过将相邻光栅晶体轴旋转90度交换εy和εz分量,成功构建了杂交光栅体系(图1(b))。Results and discussion次级光栅填充率对

    来源:Materials Today Physics

    时间:2025-08-28

  • 分层碳框架衍生硅碳复合材料在先进锂离子电池中的应用研究

    Highlight本研究通过简易CVD法在分层碳骨架上均匀沉积纳米硅,构建了具有独特结构的Si/C复合材料。其层级状碳框架不仅为纳米硅提供了理想的沉积载体,三维导电网络更显著提升了材料整体导电性。Results and discussion如图1所示,合成过程包含碳框架制备、纳米硅沉积和碳包覆三个关键步骤。以醋酸锌二水和物与2-甲基咪唑(2-MeIm)为原料,通过调控摩尔比在水相中自组装形成不同三维结构。Conclusions成功制备的分层碳框架通过CVD实现纳米硅均匀负载,后续以CH4为前驱体进行碳包覆改性。该层级结构既能缓冲纳米硅循环时的体积变化,又为锂离子存储提供丰富活性位点,显著提升了

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-08-28

  • 应力状态对AA2195铝合金热变形流变应力及晶粒细化机制的影响研究

    Highlight应力状态对AA2195热变形过程中流变应力和晶粒细化机制的影响Experimental Procedures实验材料为退火态AA2195铝合金板材(厚度13mm),化学成分见表1。所有热机械测试均在Gleeble-3500试验机完成。图1(a)展示了PSC、UC和TR试样的取样方向,其中RD、TD和ND分别代表原始板材的轧向、横向和法向。Flow stress图3显示AA2195在PSC、UC和TR测试中的等效应力-应变曲线。流变应力随温度降低或应变速率升高而增加。PSC曲线呈现三阶段特征:初始硬化阶段→软化阶段→稳态阶段;而UC和TR曲线主要表现为硬化→稳态两阶段。峰值应力

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-28

  • 铝微调实现Ti50Zr30Nb20-xAlx难熔中熵合金的强塑性协同优化

    Highlight铝(Al)微调在Ti50Zr30Nb20-xAlx难熔中熵合金(RMEAs)中展现出独特的强塑性协同效应。通过调控Al含量(0至10 at.%),合金在保持单相体心立方(BCC)结构的同时,实现了强度与塑性的同步优化。Phase formation and microstructure of the as-cast alloys铸态合金的相形成与微观结构研究表明,所有成分均呈现稳定的BCC单相结构。随着Al含量增加,X射线衍射(XRD)显示晶格常数线性减小,表明Al原子引起的晶格畸变效应。电子背散射衍射(EBSD)分析进一步证实,Al的加入显著提升了晶界强化效果。Streng

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-28

  • 钽颗粒增韧TiAl基复合材料的制备及其强韧化机制研究

    Highlight钽颗粒增韧TiAl复合材料的断裂韧性表现显著优于纯TiAl合金。随着Ta含量增加,韧性呈现先升后降趋势,其中3wt.%Ta添加量的复合材料展现出峰值断裂韧性12.1MPa·m1/2,较基体合金提升20.3%。Formation mechanism of Ta/TiAl interface在FHP烧结过程中,Ta颗粒与TiAl基体界面处发生原子互扩散,形成α2(Ti3Al)、γ(TiAl)和B2(Ta-rich)三明治结构反应层。热力学分析表明,界面相变遵循TiAl侧"γ→α2→B2"和Ta侧"β(Ta)→B2"的序列演化规律。Conclusions1.最佳增韧效果出现在3wt

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-28

  • 可调控硫化氢缓释的聚甘油癸二酸酯-聚乙二醇共聚物微球在组织工程中的应用研究

    亮点硫化氢(H2S)作为内源性气体信号分子,在哺乳动物中具有多重生理功能。本研究通过聚甘油癸二酸酯-聚乙二醇(PGS-co-PEG)共聚物微球实现了NaHS的高效封装与缓释,其褶皱球形结构(6.6-24.5 μm)和可调降解特性为组织工程提供了新工具。材料与方法材料:癸二酸(SA)、甘油(Gly)、聚乙二醇(PEG, Mw=1000)等购自Sigma-Aldrich®。采用双乳化法以甲苯二异氰酸酯(TDI)交联制备微球,通过ATR-FTIR、1H NMR和GPC表征聚合物。结果与讨论ATR-FTIR分析:3485 cm-1处羟基(O-H)特征峰证实甘油存在,2931/2855 cm-1为C-H

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-08-28

  • 热处理调控增材制造硼化物强化TiAl合金的微观结构与力学性能

    Highlight本研究通过选择性电子束熔融(SEBM)结合热处理(HT)工艺,成功在T46XD合金中获得细化的全片层(FL)结构,系统探究了HT冷却速率对微观结构演变和拉伸性能的影响。优化后的合金在保持优异高温强度的同时展现出良好的室温加工性能。Microstructural evolution mechanism在硼化物强化的TiAl合金相关研究中,高长径比硼化物常在晶界形成枝晶偏析,可能引发应力集中并降低力学性能。如图2所示,EB-T46合金中棒状硼化物呈弥散分布。高温下的共晶反应L→β+硼化物在SEBM工艺的小熔池和快速冷却特性作用下,显著缩短了从液态到固态的转变时间...Conclu

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-28

  • 增材制造非等原子比FCC基CoCrFeNi2Mox高熵合金的强塑协同效应:本征胞状结构与σ相调控策略

    Highlight:本研究采用激光熔融沉积(LMD)技术制备非等原子比FCC基CoCrFeNi2Mox高熵合金,通过调控Mo含量(x=0, 0.25, 0.5, 1)实现微观结构精准设计。X射线衍射(XRD)与热力学计算显示,Mo含量≥0.5时诱发σ相析出,而快速凝固特性促使Mo元素在胞状结构边界偏聚。扫描电镜(SEM)/电子背散射衍射(EBSD)表征揭示高密度位错网络与纳米级σ相在胞界共存的独特结构特征。Materials and experimental methods:实验采用纯度99%的Co、Cr、Fe、Ni、Mo球形粉末,通过行星式球磨混匀(50-130μm粒径)。使用同轴送粉激光系

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-28

  • 钾靶向掺杂钴铁双钙钛矿阴极提升质子导体固体氧化物燃料电池性能研究

    Highlight钾离子掺杂工程通过调控钙钛矿氧化物的A位点,显著增强了质子导体固体氧化物燃料电池(PCFCs)阴极的氧还原反应(ORR)动力学。研究人员在SrTa0.1Fe0.9O3-δ(STF)的A位点进行精准钾取代,开发出无钴阴极K0.1Sr0.9Ta0.1Fe0.9O3-δ(KSTF)。Structural investigation图1(a)显示经1200°C两次烧结的XRD图谱:STF为单一立方钙钛矿相,而KSTF除主相外出现KFeO2第二相特征峰。图1(b)的2θ=30°–35°区间放大图谱证实,由于K+离子半径(1.64 Å)大于Sr2+(1.44 Å),导致晶格膨胀现象。Co

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-08-28

  • 溶胶-凝胶法制备Sm0.5Ca0.25Sr0.25CoO3纳米颗粒的场诱导铁磁性增强与电导率调控及其多功能器件应用潜力

    Highlight纳米晶Sm0.5Ca0.25Sr0.25CoO3颗粒通过溶胶-凝胶自燃烧法合成,形成平均晶粒尺寸约33 nm的正交钙钛矿结构。热分析证实900°C时钙钛矿相稳定,FESEM显示其具有多孔球形形貌,表明高比表面积特性。Thermal analysis热重分析(TG-DTA)显示,30-1000°C温度范围内,前驱体经历三个阶段失重:150°C以下去除吸附水(物理脱水),200-800°C逐步分解有机物(化学键断裂),800°C后形成稳定钙钛矿相(晶格重构)。ConclusionCa2+/Sr2+共掺杂通过晶格畸变和氧空位(oxygen vacancies)协同调控,使材料在12

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-08-28

  • Al77Cu20Ti3钎料真空钎焊55% SiCp/ZL102复合材料的微观组织演变与残余应力分布研究

    Highlight本研究采用Al77Cu20Ti3钎料通过真空钎焊连接55% SiCp/ZL102复合材料,重点探究保温时间对钎焊接头微观组织演变和力学性能的影响。结果表明:随着保温时间延长,焊缝中反应产物增多,其中Ti-Al-Si三元化合物是主要生成相,而Si元素主要来自基体合金扩散。在590°C保温45分钟条件下,接头获得最高剪切强度81 MPa。断口分布有撕裂棱和舌状花样,呈准解理断裂特征。Materials实验采用压力浸渗法制备的55% SiCp/ZL102复合材料作为母材,其固液相线为577∼610°C。ZL102合金成分见表1,并经过时效处理。Microstructure of t

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-08-28

  • Si掺杂AlN薄膜的MOVPE生长及其肖特基二极管特性研究:从材料优化到高温器件应用

    Highlight宽禁带半导体(WBS)因其强键合特性具备高熔点、大电场强度等优势,其中AlN作为极宽禁带材料(6.2 eV)在深紫外(UV)光电器件和高温功率器件中潜力巨大。然而其高电阻率和掺杂困难(Si电离能达86-312 meV)仍是重大挑战。本研究通过MOVPE技术在蓝宝石衬底实现Si掺杂AlN的可控制备,突破传统需AlN单晶衬底的限制,为低成本商业化应用铺路。Experimental details采用AIXTRON MOVPE系统,以三甲基铝(TMAl)和氨气(NH3)为前驱体,硅烷(SiH4)为n型掺杂源。创新性采用3 nm UID-GaN覆盖层防止AlN氧化,生长结构包含AlN

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-08-28

  • ZnO与ZnS纳米线在载荷条件下的光学特性表征及其有限元模拟研究

    Highlight本研究首次提出了一种创新结构,通过有限元建模(FEM)软件ABAQUS和Ansys Lumerical时域有限差分(FDTD)模拟技术,实现对ZnO和ZnS纳米线光学参数(电场强度、磁强、坡印廷矢量、功率吸收等)的精准测量。实验采用化学气相沉积(CVD)在硅基底上生长具有完美六方结构的ZnO纳米线,并通过场发射扫描电镜(FESEM)和扫描电镜(SEM)表征其形貌与尺寸分布。Mechanical investigations and discussions有限元分析(ABAQUS)作为关键工具,成功评估了不同材料和几何形状纳米线的机械性能差异。研究发现:机械应变会优先改变折射率

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-08-28

  • 超声微锻造调控激光定向能量沉积AlMgScZr合金的沉淀强化:微观组织、力学性能及原位增强机制

    Highlight本研究通过超声微锻造处理(UMT)与激光定向能量沉积(LDED)的协同作用,实现了AlMgScZr合金中纳米级Al3(Sc,Zr)二次析出相的原位调控。UMT在沉积层中引入的高密度位错,在后续本征热处理(IHT)阶段成为析出相异质形核的"热点",使析出相形核速率较常规LDED提升超2倍,最终获得强度与塑性均衡的力学性能。Micro-scale primary Al3(Sc, Zr) precipitates背散射电子图像显示,UMT处理后的样品中初生Al3(Sc,Zr)析出相分布更均匀,尺寸控制在200-500 nm范围。这种微米级析出相虽强化效果有限,但为后续二次析出提供了

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-28

  • 外应力与时效温度耦合作用下7xxx系铝合金(7xxxAl)沉淀行为的调控机制及强化效应

    Highlight外应力与时效温度对7xxx系铝合金沉淀行为的协同效应Materials and processing采用粉末冶金(PM)技术制备名义成分为Al-7.5Zn-1.8Mg-1.7Cu(重量百分比)的7085铝合金。平均粒径13μm的合金粉末经560°C真空热压成型后,在420°C以16:1挤压比和1 mm s−1速率热挤压成棒材。通过专用夹具对试样施加150MPa拉应力(TSA)或压应力(CSA)进行应力时效处理,对照组进行自由时效(FA)。EBSD analysis电子背散射衍射(EBSD)结果显示,所有时效条件下合金均保持沿挤压方向延伸的强和纤维织构,再结晶分数(约12%)和

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-28

  • 揭示Sm3+掺杂CeO2中氧离子传导浓度猝灭机制:基于荧光探针的晶格畸变研究

    Highlight实验方法通过燃烧法制备Ce1-xSmxO2-δ粉末(x=0.01-0.15),使用硝酸铈和硝酸钐作为前驱体,甘氨酸作为燃料(1.2倍化学计量比)。粉末经600°C热处理6小时后,压制成型并在1600°C烧结10小时获得致密陶瓷片。结果与讨论XRD显示所有样品均呈现萤石结构(图1),随着Sm3+掺杂量增加,晶格持续膨胀(表1),衍射峰宽化表明结构无序度增加。密度测试证实陶瓷相对密度>95%(图2)。交流阻抗测试显示x=0.10样品在500°C时体相电导率达8 mS/cm,优于文献报道值。创新性发现Sm3+荧光光谱首次揭示:局域晶格畸变随掺杂浓度呈"V型"变化(最低点x=0.05

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-08-28

  • 鄂尔多斯盆地延长组湖相页岩层理缝( BPFs )成因及其对页岩油富集的控制机制

    Highlight作为湖相页岩的主要裂缝类型,层理缝(BPFs)在成岩物质迁移及油气运聚过程中起关键控制作用。本研究通过多尺度分析技术,首次系统揭示了鄂尔多斯盆地延长组73亚段湖相页岩BPFs的成因机制与页岩油富集规律。地质背景鄂尔多斯盆地作为华北克拉通发育的稳定坳陷盆地,其延长组73亚段沉积于最大湖泛期,富有机质页岩中发育的纹层结构为BPFs提供了天然力学弱面。样品与方法研究团队基于14口井800余米岩心样本,结合XRD全岩分析、TOC测试及Wood's Metal注入实验,构建了BPFs多尺度表征技术体系。矿物学与有机地球化学特征页岩纹层可划分为富有机质纹层(ORL)、粉砂级长英质纹层(S

    来源:Marine and Petroleum Geology

    时间:2025-08-28

  • 双功能MnFe2O4/g-C3N4纳米复合材料协同催化析氧与光催化降解有机染料研究

    Section snippetsExperimental section所有试剂的来源与品级详见表1。Photocatalyst characterizations如图1a所示,CdMnS、MoS2及其复合物CMM-15分别通过溶剂热法和物理混合法制备。SEM与TEM表征显示(图1b–c),CdMnS呈现结晶良好的纳米棒形态,而MoS2则形成纳米花球结构(图1d–e)。图1f的SEM图像及元素分布图证实Cd、Mn、S、Mo元素在复合材料中均匀分布,表明成功构建了CdMnS/MoS2异质结。XRD图谱(图2a)显示复合材料中同时存在CdMnS和MoS2的特征衍射峰,且无杂质相,证明复合过程中材料

    来源:Journal of Water Process Engineering

    时间:2025-08-28

  • 希夫碱包裹ZnS纳米颗粒的双重应用:基于响应面法的染料降解与真实水样中Hg2+离子检测

    亮点本研究通过超声辅助快速合成希夫碱(SB),并以其为封端剂制备硫化锌纳米颗粒(SBZnS)。该材料展现出双重功能:作为高选择性Hg2+荧光传感器,检测限达0.65μM;同时通过响应面法(RSM)优化结晶紫(CV)染料降解条件,去除率近90%。材料与方法实验采用4-羟基苯乙酮与对甲氧基苯胺在乙醇中超声20分钟合成SB(图1步骤A)。通过共沉淀法获得粒径<100 nm的SBZnS,经XRD和HR-TEM证实其立方晶系结构。紫外-可见光谱分析SBZnS在235 nm(π-π跃迁)和301 nm(n-π跃迁)处显示特征吸收峰(图2)。Tauc曲线计算其带隙为3.8 eV,量子限域效应导致蓝移。结论S

    来源:Journal of Water Process Engineering

    时间:2025-08-28


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