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高熵合金纳米电催化剂的合成

高熵合金纳米电催化剂的合成

摘要： 相较于单金属和双金属催化剂，高熵合金（HEAs）催化剂因具有多种活性位点而表现出优异的协同效应和催化活性，当其粒径细化至纳米尺度时， 纳米尺寸效应与多元活性位点赋予了高熵合金纳米颗粒（np-HEAs）催化剂较低的过电位，近年来在电化学领域逐渐成为研究热点。目前，np-HEAs催化剂的合成方法有脱合金法、热冲击法、低温液相共还原法、机械合金法、激光烧蚀法及溅射沉积法等。综述了近年来np-HEAs催化剂合成的研究现状，总结了提高其催化活性的策略及措施，并展望了np-HEAs催化剂的未来发展方向。
新材料 2024年11月06日
新一代高技术宽带钢轧机电工钢高精度板形控制研究进展

新一代高技术宽带钢轧机电工钢高精度板形控制研究进展

摘要: 自由规程轧制是实现柔性一体化生产组织和追求最大生产效率的必要途径, 板形控制一直是制约电工钢自由规程轧制的瓶颈难题。阐述了国际上对新一代高技术宽带钢轧机机型的不断探索与板形控制技术特征及其日趋复杂化的进展研究;基于热模拟与数学模型构建了电工钢完整轧制过程的高温本构关系, 建立了电工钢热塑性变形过程集成仿真模型, 原创构建了电工钢自由规程轧制完整过程中可同时控制不均匀变形和不均匀磨损的非对称自补偿轧制作用机制、提出了一种由数据与机理融合驱动的电工钢自由规程轧制形性协同的非对称自补偿轧制轧辊辊形、液压窜辊和液压弯辊的高精度融合控制方法。结合生产实际提出了新一代高技术热连轧自由规程轧制过程的全板形融合π机型与板形控制创新技术, 突破性实现了高效低成本对新一代高技术宽带钢轧机自由规程轧制的高精度板形控制, 为现场工业生产提供了理论基础和创新实现路径。最后展望了宽幅电工钢高精度板形控制的创新发展趋势。
钢铁 2024年11月06日
低周疲劳的结构应变法在铁路货车上的工程应用

低周疲劳的结构应变法在铁路货车上的工程应用

摘要： 为了开展铁路货车车体焊接结构的低周疲劳寿命预测，详细推导了理想弹塑性结构应变计算理论，基于计算理论进行了程序设计，并通过焊接接头试验进行了验证. 进一步开展了平面应变焊接接头模型的仿真计算结果和结构应变法计算结果的对比，探讨结构应变法的使用条件. 最后，将虚拟台架与结构应力变结合开展了快捷货车的低周疲劳寿命分析的工程应用. 结果表明：提出的低周疲劳的结构应变方法及其计算程序，当结构应力与屈服强度的差值在150 MPa 以内时，理想弹塑性结构应变计算结果与实际结果一致，能够解决铁路货车低周疲劳寿命预测问题；当结构应力与屈服强度差值超过150 MPa 后，随着结构应力的增加，误差也增加. 该文的研究为低周疲劳的结构应变法工程推广应用提供了良好的技术支撑.创新点： (1) 完成了基于平面应变状态的结构应变计算方法的程序设计.(2) 基于平面应变模型的结构应变法的适用性分析.(3) 系统开展虚拟台架与结构应变法相结合的货车车体工程应用.
机车 2024年11月06日
高熵稀土氧化物热障涂层材料研究进展

高熵稀土氧化物热障涂层材料研究进展

摘要：热障涂层（Thermal barrier coating,TBC）材料在航空发动机和燃气轮机的热防护中具有保护高温合金基底免受氧化及腐蚀，并降低高温合金的工作温度的重要作用。新型热障涂层材料中存在许多高熵稀土氧化物，能够实现比单一主成分稀土氧化物更优异的热学、力学、高温相稳定性以及抗烧结、耐腐蚀等性能。但是目前对高熵稀土氧化物的研究仍然停留在初步阶段，其中稀土元素对材料性能的作用尚未完全明确，且没有形成统一标准。简要概述了热障涂层的基本结构，并重点总结了高熵锆酸盐、铈酸盐、铪酸盐、钽酸盐和铌酸盐等５种高熵稀土酸盐的晶体结构、热物理性能与力学性能。对比分析了其与相应的单一组分稀土酸盐的差异，并探讨了影响其性能优劣的多种因素。相比于单一组分稀土氧化物，高熵稀土氧化物的热导率、热膨胀系数和相稳定性均有明显改善。最后，展望了未来高熵稀土热障涂层的发展方向。
新材料 2024年11月05日
新型电化学传感器在生物分子检测中的研究进展

新型电化学传感器在生物分子检测中的研究进展

摘要：随着“提高全民健康素养”的号召深入人心，自主健康监测的需求也逐渐扩大，代谢物分析在健康管理过程中占据不可替代的重要作用。与质谱法、色谱法和光谱法等传统分析技术相比，电化学传感器因其选择性强、灵敏度高和检测范围宽，在生物医学、环境科学、材料科学等领域均显示出巨大的应用潜力。目前，科研工作者已经开发出多种面向生物代谢物检测的电化学传感器，用于确定离体体液中疾病标志物的水平或进行在体实时动态监测。以生物分子检测为切入点，综述了便携式、植入式和可穿戴式新型电化学传感器在疾病相关代谢物分析中的应用进展，并对这些传感装置进行总结和比较，以期为生物传感器的创新及临床应用拓展提供参考。
交叉 2024年11月05日
铱及铱合金涂层的研究现状与展望

铱及铱合金涂层的研究现状与展望

摘要： 铱（Ir）是一种超高温抗氧化材料，其不但熔点高、硬度大，而且在高温下具有极强的稳定性和极低的氧渗透率。所以，Ir涂层被广泛地应用于碳基材料与难熔金属的高温防护方向，在航天领域的应用前景十分广阔。首先介绍了Ir涂层的多种制备技术，对其中的几种重点制备技术进行了详细介绍，论述了不同制备技术的优缺点，介绍了制备技术的组合以及改进方式。并且对不同制备技术和不同制备条件下所制得Ir涂层的晶体微观结构进行了介绍， 并论述了微观结构对涂层性能方面的影响，包括涂层的力学性能以及抗氧化性能等，最后总结了微观结构对涂层性能的影响规律。由于纯Ir涂层存在不足之处，介绍了应用表面合金化制备出的Ir合金涂层，并重点介绍了Ir-Al，Ir-Hf，Ir-Hf-Al和Ir-Hf-Zr等合金体系的性能和规律，探讨了未来多元Ir合金涂层的应用发展趋势。最后，对Ir及Ir合金涂层的研究进行了展望。
稀有 2024年11月05日
碳质材料在镁基储氢材料中的应用

碳质材料在镁基储氢材料中的应用

摘要： 碳质材料因具有诸多优异的物理化学性质，在储氢研究领域受到广泛关注。综述了碳材料（石墨、石墨烯、碳纳米管）在镁基储氢材料中的应用现状与研究进展，讨论碳材料负载不同催化剂（活性金属、金属间化合物、过渡金属等）对镁基储氢材料性能（储氢容量、吸放氢动力学、反应活化能、循环稳定性等）的影响。在研究碳材料的催化机制时发现，碳材料在镁基储氢材料中不仅起到催化、助催化的作用，还能抑制晶粒团聚和生长。将碳材料应用于镁基金属氢化物时， 两者的协同效应能使储氢体系表现出高活性；当碳材料负载催化剂时，还起到良好的分散剂的作用，有利于MgH2表面催化剂均匀分散，使储氢体系表现出高循环稳定性。可为储氢领域高性能材料的构建提供一种新的思路。
新能源 2024年11月05日
基于脑机接口与虚拟现实技术的手部软康复系统研究

基于脑机接口与虚拟现实技术的手部软康复系统研究

摘要: 基于脑机接口和虚拟现实技术在康复医学中的巨大应用潜力，以及目前手部康复系统中存在的若干问题，本研究提出一种基于脑机接口与虚拟现实技术的手部软康复系统。与传统康复外骨骼相比，该软康复系统适配不同脑卒中患者手部，允许手和手指在非驱动方向上运动，重量轻、便于携带、透气性强、安全性高。在脑机接口( brain computer interface，BCI) 和虚拟现实环境帮助下，系统可以协助患者主动完成康复训练任务，并通过特定游戏任务，为患者提供运动感觉和本体感觉反馈，在康复过程中提高患者大脑可塑性，改善运动神经功能重塑。相关实验结果说明，本研究系统结构稳定、性能可靠，脑电信号分析准确率满足系统要求，脑机接口与虚拟现实的结合可以有效激活相对应脑区，为脑功能重塑与脑神经重建奠定了理论基础。
医疗 2024年11月05日
大尺寸非晶合金的成分设计和新制备方法研究进展

大尺寸非晶合金的成分设计和新制备方法研究进展

摘要： 非晶合金，又称为金属玻璃（MG），是一种新型的多功能材料，具有长程无序，短程有序的原子结构。由于不存在晶粒、晶界及位错等缺陷，非晶合金具备一系列优异的综合性能，在众多领域有着极大的应用前景，受到众多学者的广泛关注。但非晶合金的形成受到玻璃形成能力以及冷却速率的限制，使得该材料的尺寸远小于传统金属材料，极大地限制了其在工程领域的推广及应用。针对如何突破非晶合金尺寸限制的问题，研究学者们给予了充分的关注及和研究。简要介绍了非晶合金的发展历史，总结了临界尺寸≥15 mm的非晶合金成分及其制备方法，同时阐述了获得较大尺寸非晶合金的策略，包括根据经验准则、高通量制备及表征、机器学习得到高玻璃形成能力（GFA）的合金成分设计方法以及低温热塑性连接、 焊接、放电等离子烧结及3D打印的获得大尺寸非晶合金的制备技术，并对这些方法的发展提出展望。
新材料 2024年11月05日
基于改进的MOGWO高强度钢辊弯成形工艺的多目标优化

基于改进的MOGWO高强度钢辊弯成形工艺的多目标优化

摘要: 为了探究成形参数对高强度钢辊弯件成形质量的影响, 并对工艺参数进行优化, 提出了一种辊弯成形工艺优化方法。首先, 应用LS-DYNA 有限元软件模拟LG700 高强度钢U 型辊弯件的成形过程。然后, 通过Box-Behnken 响应面设计对高强度钢U 型辊弯件进行仿真试验, 分析辊弯道次、过弯角、辊站间距和辊缝间距等成形工艺参数以及厚度、法兰高度、圆角半径等几何参数对辊弯件偏差角和纵弓高度的影响, 并通过拟合得到偏差角和纵弓高度二者的二阶响应模型。最后, 采用改进的多目标灰狼优化(MOGWO) 算法对特定尺寸辊弯件进行工艺优化, 并通过实例进行验证。结果表明, 将优化后的工艺参数用于高强度钢辊弯成形过程中导致其偏差角由0. 78°降至0. 24°, 纵弓高度由1. 58 mm 降至1. 20 mm, 成形质量得到提高, 满足相关产品的装配精度要求。
钢铁 2024年11月05日
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