摘要：采用选择性激光熔化(SLM)3D打印方式成功设计和制造了具有点阵结构的钨材,结合有限元分析、扫描电镜、准静态单轴压缩试验探究了不同点阵结构下钨材力学性能的变化规律,分析了微观组织对力学性能的影响。结果表明圆弧型点阵结构可有效降低节点处的应力集中,保持点阵结构轻质、低孔隙率特性同时还维持着钨材的高强度力学性能,平均抗压强度达到535 MPa,平均质量仅为1.25 g,激光打印后圆弧点阵较立方点阵平均抗压强度提升93%,其中体心圆弧点阵(BCA)显示出更优抗压性能,极限抗压强度达到721 MPa,结构致密度为理论值12.8%;力学性能指标接近于变形态。与立方点阵相比,圆弧点阵具有良好的能力吸收特性,后者相较前者总能量吸收值提升223%,圆弧点阵平均能量吸收达到1664 J/mm3。此外,SEM图像显示圆弧点阵因其弧形特性,减少了打印中斜支柱的悬挂距离,成型效果优于立方点阵。

摘要：为金属空气电池等热点能源器件中的阴极氧还原反应(ORR)设计低成本和高效率的无贵金属催化剂仍然是一项巨大的挑战。过渡金属磷化物(TMPs)因其可调的电子结构及优异的催化性能,有望替代贵金属催化剂。本文采用磷化策略(350℃下二次热解),构建了一种在分层多孔炭框架上负载由掺氮炭壳包裹的CoP纳米颗粒催化剂(CoP@NC)。在二次热解过程中,Co纳米颗粒在NaH_(2)PO_(2)生成的PH_(3)气体下原位转化为CoP纳米颗粒,而载体的十二面体结构没有发生改变。在碱性条件下,CoP@NC电催化剂表现出优异的ORR活性,半波电位高达0.92 V,这归因于分散良好的CoP纳米颗粒与炭壳之间的协同耦合以及载体多孔结构实现的高效质量传输。此外,使用CoP@NC组装的锌-空气电池展现出1.51 V的高开路电压和210.1 mW cm^(-2)的功率密度。这项研究将有助于开发低成本和高效率的ORR电催化剂。

摘要：设计和采用不同的制备方法与技术路线以合成具有特定形状和功能的纳米结构是当前纳米材料领域最基础、最活跃的研究内容之一,也是实施纳米功能材料性质研究与技术开发的前提.无机空心球由于具有较低的密度、中空的结构、特殊的极性及光学性质,在生物医学(如药物传递的载体、胶囊及支撑物)和工程(如气体和化合物的储存、催化、泡沫结构材料和复合材料)等领域有广泛的应用前景[1～4].

摘要：【目的】破竹分片是影响竹材出材率的重要基础工序。针对竹段的直径大小跨度大、壁厚不等、圆度不一的个体化特性,提出基于机器视觉的智能分片方法,以提高竹材的出材率。【方法】基于竹段的天然特性和破竹工艺要求,以竹段的真实截面轮廓为基础,以刀盘可分片的数量为约束,建立出材率计算模型。通过工业相机采集竹段的截面图像,在Canny算子的基础上引入多尺度细节增强算法来消除竹材图像内、外径间的干扰信息,并通过融合迭代阈值与梯度直方图分析法自适应获取双阈值,以提升竹段截面轮廓提取的鲁棒性。采用边界排序生长算法快速计算剖分竹片的最大内接矩形。在智能破竹机上开展生产试验验证。【结果】改进的轮廓提取算法,有效去除了竹材截面图像的伪边缘特征,能获得完整的边缘轮廓特征,计算获得的竹材内外径与真实尺寸的平均误差为0.9%。同一随机剖分角度下,本研究方法计算的出料率与最大出材率相比平均偏差为1.3%,小于圆模型的6.3%和椭圆模型的1.6%。通过生产试验,验证了基于机器视觉的破竹机智能分片系统的出材率平均可达73%,高于传统破竹机出材率。【结论】设计的基于机器视觉的智能分片系统,能快速获取竹段的真实截面轮廓,精准确定剖分份数,有效提高了竹材的利用率。

摘要：晶界界面匹配是指相邻两个晶粒终止于其晶界平面处的晶体学晶面之间的匹配。晶界界面匹配决定着晶界的位错结构、自由体积、原子键合状态和小面化行为等,是晶界结构的本征参量。本文重点介绍了基于电子背散射衍射和体视学的晶界界面匹配表征方法,主要包括晶界重构和晶界提取、晶界过滤、五参数晶界面取向分布统计以及晶界界面匹配定性和定量表征等,总结了近年来晶界界面匹配表征方法在高层错能面心立方金属、体心立方金属以及六方WC/Co硬质合金和Si3N4先进陶瓷材料晶界工程研究中的应用,强调了晶界界面匹配表征方法的普遍适用性及其在材料的基于晶界结构与特性的创新性组织设计和性能优化研究领域的潜在价值。

摘要：分析了超高性能混凝土(UHPC)的收缩特性及其随时间发展的一般规律,总结了材料组成、养护制度与内部温湿度场对UHPC收缩的影响。研究结果表明:UHPC收缩早期(0~7d)发展快,占总收缩的61.3%~86.5%,中期(7~28d)发展缓慢,占总收缩的13.5%~27.9%,后期(28d后)趋于稳定;UHPC以自收缩为主,占总收缩的78.6%~90.0%,是早期开裂的主要诱因;收缩测试起始时间可取试件成型后1d(24h),终止时间可取90d或120d;在结构设计时,可参考各国规范取收缩为500~800με,热养护后可不考虑残余收缩;对于收缩预测模型,各国规范尚未统一,多借鉴现有的收缩模型,应完善与修正收缩预测模型;对于材料组成,目前集中于纤维、矿物掺合料的种类和掺量对收缩的定量影响,且各组分对收缩的影响不同,评价指标较为单一,应结合结构用途、制备工艺与施工过程等进行综合评价;对于内部温度与湿度场,研究对象主要集中于28d后的普通混凝土与高强高性能混凝土,应深入研究胶凝材料含量大、组分差异性明显、活性矿物掺合料掺量高的UHPC早期内部温度与湿度场;为了降低收缩,基本采用内养护,添加膨胀剂、减缩剂与粗骨料等措施。可见:为了减小UHPC收缩的同时又不降低其力学性能,应该优化UHPC配比,合理使用外加剂,采取适当养护制度等措施。

摘要：根据洛伦兹互易定理,在通常的光学系统中,交换信号源和探测器的位置后接收到的光信号不变。这为光路设计和分析带来了方便。在全光通信和量子网络中,需要有效地控制光信号的定向传输以避免反射光对信号的干扰、分离相向传输的光信号等,因此需要只允许光单向传输的非互易器件。以磁光隔离器为背景切入,简单介绍磁光领域的研究现状。重点从有源和无源两个方面对无磁非互易领域的发展进行综述,以展现量子光学在无磁非互易领域的重要应用。

摘要：热活化延迟荧光(TADF)材料因其在有机发光二极管(OLED)材料领域具有巨大的应用前景,受到了学术界的广泛关注.Ag(Ⅰ)配合物的最外层电子排布为d10构型,d轨道始终处于填满状态,不存在金属中心(MC)态,因此不会发生MC态导致的淬灭效应,适合用来设计开发TADF材料.本研究中,设计合成了一个新的D-A型配体,9-(4'-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-(3-(吡啶-2-基)-1H-吡唑-1-基)-[1,1'-联苯]-2-基)-3,6-二甲氧基-9H-咔唑(L).该配体以3,6-二甲氧基-9H-咔唑作为电子给体,并含有三嗪和吡啶吡唑两个缺电子基团组成的双吸电子基团电子受体.利用L为含氮双齿配体和双[2-(二苯基膦基)苯基]-醚(POP)为含磷双齿配体,合成了离子型的Ag(Ⅰ)配合物Ag(L)(POP)(BF4)(1).对配体L和配合物1进行了核磁共振氢谱、碳谱、元素分析以及X射线单晶衍射分析等表征.其中配合物1属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数为a=1.30213(4) nm,b=1.63383(4) nm,c=1.93108(5) nm,α=92.941(2)°,β=105.247(3)°,γ=98.591(2)°,V=3.90076(18) nm^(3).Ag^(+)离子在配合物1中为四配位,并呈现出扭曲的四面体配位结构.室温下,配合物1固体在紫外灯照射下会发出强烈的绿光,光谱峰值为490 nm,荧光寿命为23.0 ns,延迟荧光寿命为503.9μs,光致发光量子效率(PLQY)为43.8%.对配合物1的不同温度发射光谱和寿命衰减研究表明,配合物1固体在室温下呈现出热激活延迟荧光(TADF)特性.

摘要：本研究通过采用具有室温磷光发射性质的给体-受体(D-A)型配体10-苯基-10H-螺[吖啶-9,9'-(4,5-二氮芴)](Spiro2N),与辅助膦配体双(2-二苯基磷苯基)醚(POP)结合,成功设计了具有热活化延迟荧光(TADF)性质的Cu(Ⅰ)配合物发光材料Cu-P-Spiro2N.通过核磁共振谱图确认了Cu(Ⅰ)配合物的分子结构.进一步利用X射线单晶衍射表征了配合物Cu-P-Spiro2N的晶体结构.结果表明,配合物Cu-P-Spiro2N属于三斜晶系,晶胞参数分别为α=90.14(2)°,β=115.43(3)°,γ=115.55(3)°,a=15.10(6)nm,b=15.15(4)nm,c=16.62(6)nm.由于配体分子Spiro2N具有两个相互正交的π共轭平面结构,使得其最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)具有很小的重叠,但具有相对较大的单重态-三重态能隙差(?EST).金属Cu(Ⅰ)片段与配体Spiro2N配位后,降低了HOMO-LUMO之间的能隙差,电荷转移(CT)态能级下降.这使得配合物Cu-P-Spiro2N具有极小的?EST(0.05 eV).小的?EST有利于加速反系间窜越过程,进而实现TADF发射.该类配合物的发射主要来自于D-A型配体Spiro2N,表现为金属微扰的配体内电荷转移(ILCT)性质.室温下,在掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜(10%(w))中,配合物Cu-P-Spiro2N表现出强烈的黄光发射,发射峰值位于551 nm,光致发光量子效率为49%,激发态寿命为6.3μs.本研究结果表明,通过Cu(Ⅰ)离子配位,可调控配体分子激发态能级,降低?EST,从而实现TADF发射.

摘要：针对传统蓝宝石晶圆精磨加工表面质量差、效率低下的难题,提出热场辅助蓝宝石晶圆加工技术,研究热场辅助对蓝宝石晶圆精研加工性能的影响。通过自行设计的热场辅助装置控制加工区温度,基于半固结柔性磨具,在不同加工区温度条件下对蓝宝石晶圆进行精研加工,对比分析加工区温度对其加工性能的影响,并深入探讨材料去除机理。仿真结果表明,自行设计的热场辅助装置可使精研加工区迅速达到设定温度,且整个过程中晶圆的温度差<1.3℃。与室温下的加工结果相比,当加工区温度控制在50.0℃时,蓝宝石晶圆的表面粗糙度下降了6%,材料去除率提高了近114.2%。磨屑检测结果表明,提高加工区温度后,晶圆表面材料在去除过程中发生晶态结构转变,提高了蓝宝石加工过程中的水合反应速率,从而提高了材料去除率。热场辅助蓝宝石晶圆精研加工可同时获得较高的表面质量和加工效率,具有广阔的应用前景。