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纳米酶：结合天然酶和人工催化的力量

纳米酶：结合天然酶和人工催化的力量

摘要：纳米酶代表了一类新型人工酶和生物催化剂，打破了无机与有机生命的界限。它既有纳米材料的理化特性，也有独特的类酶催化活性。同时，这些理化特性有可能会调控催化活性，使得纳米酶跟天然酶、传统的模拟酶和化学催化剂区别开来。纳米酶有比较好的稳定性、耐高温、低温、耐酸碱、活性可调且多功能，目前受到了广泛关注，在生物医药、环境治理、绿色农业、新能源等领域展现出巨大的应用前景，并初步形成了相应的学科框架。为了更好地推动纳米酶的发展，拓展对纳米酶的认识，文章回顾了纳米酶发现，分析凝练了纳米酶的学科特点及其结构，综述了纳米酶的应用，并展望了未来的发展趋势。
新材料 2024年12月25日
高性能医疗器械用TC4EL钛合金丝材的制备技术

高性能医疗器械用TC4EL钛合金丝材的制备技术

摘要:针对高性能医疗器械用钛合金材料国产化替代需求,开展TC4ELI钛合金丝材全流程制备技术研究。基于工业大生产流程,系统研究了热加工及热处理工艺对TC4ELI钛合金丝材显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,退火温度为650~700℃,屈服强度Rp0.2大于900 MPa,退火温度高于700 ℃时,屈服强度Rp0.2小于900MPa。采用“固溶+时效”热处理工艺可以获得屈服强度Rp0.2大于1100 MPa、抗拉强度大于1200 MPa级、伸长率大于10%、断面收缩率Z 约50%的高性能丝材产品。开发的工业化制备“固溶+时效”的热处理工艺方案可操作性强,产品性能稳定,具备产业化供应能力。
医疗 2024年12月24日
碳化硅单晶加工对晶片表面质量的影响

碳化硅单晶加工对晶片表面质量的影响

摘要：碳化硅（4H-SiC）晶片加工是制备高品质衬底晶圆的关键工艺，衬底晶圆的表面质量直接影响外延薄膜以及后续器件的性能。本研究通过对4H-SiC晶片经线切割、磨削、研磨、抛光等不同加工工序后对应的表面形貌、粗糙度、机械性质和晶体质量的分析，发现晶片加工通过逐步去除线切割引入的表面损伤层，提高了晶片表面质量。4H-SiC晶片C面和Si面机械性质存在各向异性，C面材料韧性相对较差，加工过程中发生脆性断裂的程度更大，导致C面材料去除速率较快，表面形貌和粗糙度相对较差。
光电 2024年12月24日
电化学渗氮对不锈钢表面结构的影响

电化学渗氮对不锈钢表面结构的影响

摘要：使用原子力显微技术和透射电子显微技术等手段，研究了电化学渗氮的304L不锈钢多尺度下表面结构的演变。结果表明，在电化学渗氮电位下304L不锈钢表面发生了钝化膜的局部阴极还原、金属基体的微区阳极溶解以及溶解的金属阳离子再沉积，从而形成了起伏幅度为几十纳米的微观粗糙表面。在扫描透射成像模式下进行的超级能谱分析结果表明，表面沉积物的主要组成是Fe 的氧化物，进一步佐证了在渗氮过程中发生了Fe 的微区阳极溶解和Fe 阳离子的再沉积过程。
钢铁 2024年12月24日
泡沫混凝土的研究与应用现状

泡沫混凝土的研究与应用现状

摘要：介绍了泡沫混凝土的主要特性、生产工艺、生产设备以及影响泡沫混凝土性能的主要因素，阐述了泡沫混凝土中泡沫的破坏机理、国内外发泡剂的应用现状、技术指标及测试方法，概括了国内外泡混凝土的应用现状，最后指出了其应用中常见的问题，并展望了发泡剂及泡沫混凝土的发展趋势。
建筑 2024年12月24日
高镍三元材料的研究进展

高镍三元材料的研究进展

摘要：高镍LiNixCoyMn/Al1-x-yO2 三元材料（高镍材料）因比容量高、能量密度大而成为最具前景的高能量密度锂电池正极材料之一。然而，随着Ni 含量提升，高镍材料的结构、化学和机械稳定性逐渐恶化，严重限制了其产业化安全应用。鉴于此，本文首先对当前高镍材料的合成方法（固相法、溶解凝胶法、水热法、喷雾干燥法及共沉淀法）进行了综述。随后，总结了高镍材料合成、储存及使用过程中的关键失效机制，包括离子混排与不可逆相变、表面残碱与界面副反应、应力诱导微裂纹及过渡金属溶解等，并对其形成原因及演变过程进行了深入剖析；系统总结了高镍材料的主要改性方法，如离子掺杂、表面包覆、核壳/梯度材料设计及单晶材料设计等。最后，对高镍材料的未来发展及改进方向进行了展望。本文通过系统总结高镍材料的研究进展和不足，旨在为高能量密度型高镍材料的产业化制备及安全应用提供理论参考。
新能源 2024年12月24日
光热材料在海水淡化领域的近期研究进展与展望

光热材料在海水淡化领域的近期研究进展与展望

摘要：太阳能水蒸发系统成本低、能效高, 对缓解能源危机、减少水污染、促进海水淡化具有重要意义. 然而, 太阳能驱动水蒸发的自然机制往往受到低蒸发率和吸收光谱范围小的影响. 其中, 局部加热并限制热损失的界面水蒸发策略被广泛认可并作为高性能、可持续的太阳能蒸汽产生的有效途径. 随着太阳能水蒸发技术的不断发展, 制备绿色、高效的光热材料已成为研究热点. 根据光热材料的种类将其划分为: 金属材料、半导体材料、碳基材料以及聚合物材料,详细阐述了不同材料的光热转换机制并总结近年来光热材料在海水淡化领域的研究现状及进展; 讨论了潜在的光热候选材料, 对其未来发展做出了展望. 旨在为海水淡化领域中高效光热材料的合理设计和开发提供可行方案, 对今后光热材料的发展具有总结和指导意义.
新材料 2024年12月24日
石墨烯-聚苯乙烯复合材料的制备及阻燃性能研究

石墨烯-聚苯乙烯复合材料的制备及阻燃性能研究

摘要: 采用溶液共混法制备了石墨烯-聚苯乙烯复合材料,通过XRD、SEM、FT-IR、力学性能测试、热失重分析、导热系数及THR分析等手段,研究了复合材料中氧化石墨烯(GO)的质量分数对复合材料物相结构、微观形貌、力学性能、热性能和阻燃性能的影响。结果表明,聚苯乙烯吸附在GO 表面,GO 与聚苯乙烯复合后增大了表面粗糙度,复合后没有改变聚合物的链结构。适量GO 的掺杂改善了石墨烯-聚苯乙烯复合材料的力学性能,PG-6%的复合材料的拉伸强度、断裂延伸率、弹性模量均达到最大值,分别为38.8MPa、10.37%和1505MPa,相比纯PS分别提高了26.38%、8.06%和31.90%。复合材料的导热系数和热扩散系数均随GO 占比的增大而先增大后降低,PG-6%复合材料的导热系数和热扩散系数达到最大值,分别为0.170 W/(m·K)和0.171mm2/s。适量GO的添加改善了复合材料的阻燃性能,使点燃难度增加,放热率降低,PG-6%的复合材料的阻燃性能最优,FPI最高为0.386。
复合 2024年12月23日
新型热镀锌双相钢的合金成分对界面层和镀层结构的影响

新型热镀锌双相钢的合金成分对界面层和镀层结构的影响

摘要：用对粘方式制备热镀锌双相钢DP980 样品，用TEM表征其截面，用TEM结合电子衍射和EDS表征其界面层结构和镀锌层结构并构建其空间关系。结果表明，与DP780 在退火阶段合金元素Mn的外氧化不同，DP980 主要发生内氧化和Cr 元素与Mn元素的竞争性氧化，界面层中较少的MnO促进热镀锌过程中的Fe-Al反应而生成了连续致密的Fe2Al5抑制层，抑制了镀锌阶段的Fe-Zn 反应而使DP980 具有较好的热镀锌性能。同时，这种结构使弥散分布在镀锌层中的η-Zn 基体生成Fe3Zn10纳米晶而避免生成有较大脆性Fe-Zn 相的镀层结构，使DP980 保持较好的力学性能。
钢铁 2024年12月23日
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