摘要：质子陶瓷电池(PCCs)可广泛用于发电、储能和可持续化学合成等研究领域,其工作温度适中、效率高,具有广阔的应用前景。然而,在中低温时,PCCs氧电极的氧析出反应(OER)和氧还原反应(ORR)动力学缓慢,材料稳定性差,导致其难以高效、稳定地运行。因此,设计和开发活性高、稳定性良好的氧电极对促进PCCs技术的发展至关重要。本工作探讨了PCCs氧电极的材料组分、结构与电化学性能之间的关系,重点阐述了影响氧电极材料稳定性的因素,分别讨论了电解质–氧电极界面,氧电极在高湿度、含CO_(2)气氛和含Cr气氛下的稳定性,以及抑制其衰减的策略,并就氧电极材料设计及未来发展方向进行了展望。

摘要：材料创新一直是推动人类文明进步的重要引擎,随着现代科技对高性能材料日益增长的需求,材料科学的重要性也逐渐凸显.传统的“试错法”和第一性原理应用于复杂的材料设计还有较大的局限性.机器学习已发展成为材料科学研究的新范式,通过分析大量数据,可实现高通量筛选、性能预测、晶体结构预测和材料配方优化等方面的功能.机器学习结合第一性原理方法的材料设计,为材料研究带来了崭新的思路.回顾了机器学习在材料设计领域的应用,探讨了其加速材料创新、降低试错成本、定制化材料设计等方面的应用潜力,展望了其对材料科学领域带来的机遇和挑战.

摘要：介绍了轨道交通车辆防火安全对低压配电产品材料选型设计的要求以及轨道交通车辆专用低压配电产品的材料设计解决方案。依据EN 45545标准的要求,并结合我国轨道交通车辆火灾防护的实际应用情况,建议材料设计选型应当从降低材料的可燃性、减少材料燃烧的烟雾产生和烟雾毒性、提高材料的阻燃性能、降低电气设备自身故障导致的火灾风险、有效阻止或延缓外部明火蔓延以及平衡材料经济成本和使用性能等方面的因素进行分析评估,并对相应的表征参数进行了建议。文章比较了不同类别的改性尼龙材料的使用性能和成本经济性,并且对比分析了市场上国内外低压配电品牌产品的材料设计方案及性能。在此基础上,针对客户需求、应用场景和安全等级的不同,对小型断路器、接触器和电机保护断路器等产品定制化设计了经济型和最高防火等级的材料方案,并且兼顾了低温和高海拔等特殊环境应用对于材料提出的挑战,以期为轨道交通车辆应用提供火灾防护等级更高、更加安全可靠、更具经济成本优势的低压配电产品,保障火灾发生时提供更长的黄金逃生时间,更好地维护车辆和乘客安全。

摘要：现有高等级公路桥梁桥面铺装一般是采用带钢筋网片和混凝土作为桥面铺装的整平层,用沥青混凝土作为桥面铺装的面层。但该种传统桥面铺装的钢筋网片受人为因素影响大,钢筋绑扎质量差,钢筋网片易“沉底”,保护层厚度难以控制,加之施工和环境等多种不利因素叠加作用,导致铺装在短期内即出现裂缝、局部坑槽等病害,服役期间由于环境水下渗导致钢筋网片锈蚀,造成混凝土胀裂的现象也屡见不鲜。项目团队通过查新借鉴进一步对钢纤维混凝土开展研究,形成一套集结构-材料-施工于一体的无钢筋网混杂纤维混凝土桥面铺装建造技术,推动我国梁桥桥面铺装整平层向高抗裂、高抗冲击、高抗疲劳方向建造。

摘要：激光增材制造被公认为是解决个性化、复杂化金属构件整体成形难题的有效技术手段。现有金属增材制造的研究主要从传统合金牌号出发,但基于平衡凝固过程设计的传统合金成分难以满足增材制造的非平衡冶金动力学特点,往往面临高裂纹敏感性、低韧低疲劳、各向异性等共性问题。因此,需要开展面向激光增材制造的新型材料成分设计研究,充分挖掘增材制造非平衡凝固特性的潜在优势与价值。本文综述了铝合金、钛合金、铁基合金、镁合金等不同材料现有合金牌号增材制造的技术瓶颈,以及面向增材制造的材料创新设计方法与新型合金及其复合材料发展的研究进展。最后提出了金属增材制造材料设计的未来发展趋势。

摘要：路面的夜间能见度是影响行车安全性的关键因素,开发应用具有自蓄能自发光特征的新型发光路面材料对提升路面功能与行车安全性具有重要意义。通过引入SrAlO:Eu,Dy铝酸盐基长余辉材料,并以具有透光效果的环氧树脂作为胶结料设计了一种超薄磨耗层形式的环氧树脂基自发光路面材料,根据拉伸强度与断裂伸长率明确了胶结料各组分的最佳配比,基于抗折强度与空隙率确定了混合料中胶结料的最佳用量,并设计了6种不同长余辉材料掺量的混合料,测试了室内与室外不同光环境下的自发光路面材料的余辉特性并评价了其路用性能和长期耐久性能。研究结果表明:环氧树脂结合料各组分的最佳配比(质量比)为环氧树脂∶增韧剂∶固化剂=1∶0.11∶0.17,且混合料中其最佳用量为9%;自发光混合料的余辉衰减存在前期的快速降低和后期的相对稳定2个发展阶段,并且长余辉材料掺量与余辉亮度存在线性关系,此外粒径较大的长余辉材料更有利于混合料的余辉效果;不同激发条件仅对自发光混合料的初始发光效果有明显影响,经过快速衰减阶段后不同激发条件的自发光混合料亮度趋于稳定且一致;环氧树脂基自发光材料具有优异的高温稳定性能、低温抗裂性能和表面抗滑性能,并且紫外老化对其力学性能影响十分有限;较长时间(7~21 d)的浸水会降低自发光混合料的发光效果,但发光效果不会随着浸水时间的继续增加而持续降低,这是由于环氧树脂包裹长余辉材料而隔绝了水分,证明了环氧树脂基自发光混合料具有良好的耐久性能。

摘要：为解决肿瘤射频消融针一次性消融范围小以及电极周围组织易发生烧焦炭化的问题,本文基于多物理场耦合分析软件COMSOL,研究针体材料、子针个数和子针弯曲角度对射频消融电极针消融效果的影响规律。研究结果表明,相较于钛合金和不锈钢,镍钛合金具有更好的射频能量传导效率,是电极针的最佳制作材料;子针个数对平均坏死深度和最大坏死直径均有较大影响,相同条件下,子针个数越多,凝固坏死区域体积越大;子针的弯曲角度对凝固坏死区域的最大直径影响较大,对平均坏死深度的影响较小。在其它条件均相同的情况下,消融形成的凝固坏死区域随子针弯曲角度的增加而增大。对于本文分析的60°、90°和120°三种子针弯曲角度而言,120°的弯曲角度可获得最大的凝固坏死区域。综合而言,镍钛合金120°弯曲8子针的设计最优,射频消融坏死区域的平均深度为32.40 mm,最大坏死直径为52.65 mm。上述优化设计参数可为肿瘤射频消融针的结构与材料设计提供指导。

摘要：采用逆均匀化方法优化设计具有特定性能的材料的微结构时,初始设计的选择和优化迭代算法的收敛相当困难.在人工培养晶体时,常常放入籽晶以加速晶体的生长.论文模拟这一物理过程,提出了构造初始设计的晶核法.在描写晶核法后,讨论了算法中的几个问题,包括采用SIMP模型时弹性模量插值中幂指数的取值,晶核法密度过滤影响域的选取方法,晶核位置对指定性能材料设计优化微结构的影响,指定性能材料设计时目标函数的选取方式.从晶核法构造的初始设计出发,结合上列方法,对指定性能和极值性能材料的设计,给出了多个算例,表明了本文方法的有效性.

摘要：为提升海底沉管隧道管节接头处无缝伸缩缝材料在不同温度条件下的弹性性能及适应变形的能力,对具有代表性的沥青类和聚氨酯类无缝伸缩缝材料进行组成设计研究,并对比分析其变形性能。根据实际服役条件下无缝伸缩缝材料的循环拉伸和压缩变形特征,在多种温度条件下进行拉伸、拉伸恢复、压缩恢复等试验,分析沥青类和聚氨酯类无缝伸缩缝材料的拉伸性能、拉伸恢复性能以及压缩恢复性能。研究结果表明:1)2类材料的最佳油石比均为24%,油石比会显著影响沥青类材料的拉伸特性和高温性能,级配对聚氨酯类材料的拉伸性能具有显著影响;2)2类无缝伸缩缝材料都具有比较优异的适应拉伸变形的能力,且聚氨酯类材料的拉伸强度高于沥青类材料约70%;3)在20~40℃温度范围内,聚氨酯类材料和沥青类材料的拉伸恢复率在70%以上,压缩恢复率在60%以上,均可满足沉管隧道伸缩缝的要求;4)在0~60℃温度范围内,沥青类材料性能受温度影响显著,而聚氨酯类材料具有较低的温度敏感性。

摘要：文章依托焦作国际太极拳文化交流中心暨全民健身中心室外工程,针对圆形商业大平台铺装层设计潜在的雨雪天湿滑、材料浪费、加工困难等问题,提出了基于火烧面花岗岩的优化设计方案。实践表明,文章提出的施工方案既能规避安全风险,又能提升施工效率及外观效果,对圆形平台的相关设计具有借鉴意义。