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提高汽车燃油效率的新型轻结构钢

材料学家金尚宪和韩国浦项科技大学的研究者从金属微结构出发,提高钢的延展性和强度。 汽油价格可能会有所下降,但汽车制造商仍然热衷于提高燃油效率。用更轻巧的材料制造汽车就是一种方法:减轻一辆汽车重量的十分之一,可以使燃油率提高6-8%。但跟其他更为昂贵和难以加工的材料相比,钢仍然是汽车首选的结构材料。我们所面临的挑战就是找到一种重量轻,强度高,韧性好的钢合金,这种合金往往是用铝和其他元素替换部分铁元素而制成。 在2月5日出版的《自然》中,材料学家金尚宪和韩国浦项科技大学的同事们描述了一种通过改变金属化合物在合金中的排列来改善轻钢结构的方法。他们报告说,他们材料的微观结构甚至比钛合金更强、更柔韧。 金属微结构的近距离研究有着悠久的历史,确切的说,它起始于产钢大市——英国谢菲尔德。在那里,地质学家亨利•克利夫顿索尔比于1863年第一次将显微镜运用到了钢铁生产中。自那以后,许多人便已了解了其物理性质......阅读全文

钢铁材料:结构材料王座难保?

  最近,中钢协公布了上半年重点钢企的“考试成绩”,倒也在大家意料之中。作为”钢铁摇篮“的毕业生,对钢铁业的关注还是比较多的。上周末,与一位钢铁业从业人士谈起了钢铁材料的。今天,就来聊聊结构材料老大的地位受到挑战的故事吧。  所谓结构材料,是指用其力学性能制作受力物件的材料。它是我们日常生活遇见、接

热防护(辐射)性能进展

国外高马赫数飞机用热防护材料与结构的发展始于SR-71,上世纪60年代,形成以SR-71机用结构为代表的第一代热防护结构,这类防护结构以树脂基复合材料为基础(硅树脂、硅氧烷),将树脂基复合材料贴合于金属内蒙皮上,用于前缘热防护。硅树脂及硅氧烷复合材料的温度使用极限约在300摄氏度,而该机以马赫数3.

新型材料设计技术使3D打印“超级材料”成为现实

  选择合适的材料用于相应的目的往往是很棘手的问题,需要在妥协中获得最优匹配。阿联酋马斯达尔理工学院近期在材料定制化3D打印领域取得重大进展,或将引起材料设计与3D打印高性能材料的重大变革。  不同于以往创造全新材料的研究模式,马斯达尔理工学院研究团队通过改变已知的塑料、金属、陶瓷、复合材料的内部结

原位电镜技术洞悉反应-扩散调控下银颗粒动态结晶过程

  近日,中国科学院过程工程研究所采用原位扫描电镜技术观察银颗粒结晶过程,揭示了动态浓度场对材料结构生长过程的调控规律,建立了材料表界面介科学研究的方法,为材料结构定向合成提供了理论指导,相关研究工作发表在Research (DOI:10.34133/2020/4370817)。  材料结构具有多样

我国学者获得Pd3P2S8非晶化结构转变取数据

   材料的微观结构决定着材料性能,因此在原子尺度上对材料进行调控往往能够极大地改变材料的物理化学性质,进而优化和提升该材料某些方面的性能。近年来非晶材料由于其特殊的结构和异于晶体结构的催化性能,引起了人们广泛的研究兴趣。从晶体结构转变为非晶结构是制备非晶材料的一种非常有效的方法,同时对提升材料的性

物理所高能量密度锂离子电池正极材料基础研究获进展

  高容量正极材料是当前第三代高能量密度锂离子电池研究的热点。其中由岩盐结构Li2MnO3以及六方层状LiMO2结构单元形成的富锂相纳米复合结构正极材料受到了广泛的关注。该类材料可逆储锂容量是第一代锂离子电池正极材料LiCoO2的两倍,达到250-300 mAh/g。目前普遍认为,富锂相正极材料如此

中国科大仿盾皮鱼鱼鳞制备人造盔甲研究取得重要进展

  随着高技术领域对高性能防护材料需求的不断提高,现有防护材料(包括金属材料、陶瓷材料和纤维复合材料等)的局限性(如金属密度大、陶瓷脆性和纤维复合材料硬度低等)正逐渐显现。最近,加州大学伯克利分校Robert Ritchie教授研究组揭示了“巨骨舌鱼”(亚马逊流域一种淡水鱼)能够抵御“水虎鱼(食人鱼

美国《材料基因组战略规划》公布63个重点研究方向

  2014年12月,美国总统直属的科学技术委员会颁布《材料基因组计划战略规划》(MGI)。这是美国国家层面的最高级科技战略规划,将协调和指导联邦政府的投资和研发活动,为MGI的发展指明方向。  一、《材料基因组计划战略规划》的背景及目标  新材料研发周期示意图  目前材料技术面临的一个巨大挑战是:

纳微分级结构的电极材料的优点

研究发现:具有纳微分级结构的电极材料可望具有优异的电化学性能。纳微分级结构是由具有纳米单元结构成的整体尺度在微米级的结构体系。 纳微分级结构材料主要包括纳米自组装结构材料、介孔材料以及纳米结构复合材料等 。这种结构的材料兼具纳米材料和微米材料的优点,不仅具有大的比表面积、短的锂离

X射线CT显微镜用于风机叶片的结构缺陷研究

  毫无疑问,风是一种潜能巨大的新能源,在数秒钟内就能发出一千万马力(750万千瓦)的功率。风很早就被人类利用,比如用风车来抽水、磨面等,而现在风能主要被用作风力发电,通过风力带动风机叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。由于风力发电非常环保,无需使用任何燃料,也不会产生辐射或空

几点带你了解太赫兹波超材料近场调控研究新进展

吸波材料是能有效吸收入射电磁波、降低目标回波强度的一类功能材料。传统的吸波材料大多是基于Salisbury吸收屏原理设计,其典型不足是体积过大。随着通信、隐身等领域对吸波材料性能要求越来越高,传统吸波材料已不能满足民用、尤其是军事应用需求。因此,研制更薄、更轻、频带更宽的新型吸波材

光谱界专家分享光谱技术的新进展、新应用(一)

——第十九届全国分子光谱学学术会议暨2016年光谱年会大会报告(一)  分析测试百科网讯 2016年10月28日,第十九届全国分子光谱学学术会议暨2016年光谱年会在福州盛大开幕(详见本网报道:光谱领域专家汇聚福州 共同探讨光谱学发展),会议由中国光学学会和中国化学会主办,中国科学院福建物质结构研究

XRD、XPS、XRF、红外、核磁样品制备及注意事项!

  红外光谱样品制备  红外光谱是未知化合物结构鉴定的一种强有力的工具,尤其近几年来各种取样技术和联用技术的迅速发展,使得它成为分析化学应用中最广泛的仪器之一。  样品要求:  1、气体、液体(透明,糊状)、固体(粉末、粒状、片状…)。  气体样品:采用气体吸收池进行测试,吸收峰的强度可以通过调整气

功能导向晶态材料结构设计重大研究计划项目指南

功能导向晶态材料的结构设计和可控制备重大研究计划2016年度项目指南  晶态材料是长程有序固态材料的总称,具有结构有序稳定、构效关系清楚、本征特性多样、物理内涵丰富、易于复合调控等特征。晶态材料研究正在向以功能为导向,通过结构设计和可控制备获得所需应用特性材料的方向发展。  一、科学目标  本重大研

高电压钴酸锂锂离子电池正极材料研究获进展

  钴酸锂(LiCoO2)是较早商业化的锂离子电池正极材料,其具有很高的材料密度和电极压实密度,使用钴酸锂正极的锂离子电池具有较高的体积能量密度,因此,钴酸锂是消费电子用锂离子电池中应用最广泛的正极材料之一。随着消费电子产品对锂离子电池续航时间的要求提高,需要进一步提升电池体积能量密度。提高钴酸锂电

国家基金委八大学部公布“优先发展领域及主要研究方向”

  “十三五”期间,通过支持我国优势学科和交叉学科的重要前沿方向,以及从国家重大需求中凝练可望取得重大原始创新的研究方向,进一步提升我国主要学科的国际地位,提高科学技术满足国家重大需求的能力。各科学部遴选优先发展领域及其主要研究方向的原则是:  (1)在重大前沿领域突出学科交叉,注重多学科协同攻关,

大连化物所发表二维材料催化研究综述文章

  中国科学院大连化学物理研究所包信和团队在二维材料及其杂化结构的催化系列研究方面的工作受到了国际同行的广泛关注。近日,该研究团队的副研究员邓德会、研究员傅强和中科院院士包信和受邀与英国曼彻斯特大学诺贝尔物理奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫、厦门大学教授田中群和郑南峰一起在Nature Nanotechn

大连化物所Nature上发表二维材料催化研究综述文章

  我所包信和院士团队在二维材料及其杂化结构的催化系列研究方面的工作受到了国际同行的广泛关注。近日,该研究团队的邓德会副研究员、傅强研究员和包信和院士受邀与英国曼彻斯特大学诺贝尔物理奖得主康斯坦丁•诺沃肖洛夫院士、厦门大学田中群院士和郑南峰教授一起在Nature Nanotechnology杂志上发

超全面锂电材料常用表征技术及经典应用

  在锂离子电池发展的过程当中,我们希望获得大量有用的信息来帮助我们对材料和器件进行数据分析,以得知其各方面的性能。目前,锂离子电池材料和器件常用到的研究方法主要有表征方法和电化学测量。  电化学测试主要分为三个部分:(1)充放电测试,主要看电池充放电性能和倍率等;(2)循环伏安,主要是看电池的充放

关键材料研发:难出论文但兹事体大

  圆珠笔上的钢珠引发的热议从新年燃烧到两会上,而且有更多中国无法制造或制造不好的东西浮出水面。   中国中车集团副总裁余卫平代表说,目前造时速350公里的高铁没问题,不过轴承还是要进口;全国人大常委张云川代表说,我们造航空发动机的能力还是上不去;上海大学校长金东寒代表说,我们的高档汽车钢板依然造不

访散裂中子源工程专家:多能型科研平台时代来了

   10月20日上午,中国散裂中子源工程前端系统负责人欧阳华甫在隧道里忙碌着。从10月15日负氢离子源设备下隧道安装后,他每天都要在隧道里至少待上8个小时。  “目前,负氢离子源设备和低能传输线设备已经全部进隧道了。这个星期,我们要做的是‘准直’工作。”欧阳华甫告诉记者,所谓“准直”是为了保证工程

物构所硫属中远红外非线性光学材料设计与合成获进展

   中远红外非线性光学材料BGSbS的晶体结构   中远红外(2–20 μm)二阶非线性光学(NLO)材料在光电对抗、资源探测、通讯等方面有重要的应用。非线性光学材料对其晶体结构具有特殊的要求,首先材料必需是非中心对称晶体结构(非心结构),其次材料的组成结构单元需具备强的同向受极化的特点。

梯度纳米孪晶强化与硬化研究获新突破

   中国科学院金属研究所研究员卢磊课题组和美国布朗大学教授高华健研究组合作,发现增加结构梯度可实现梯度纳米孪晶结构材料强度——加工硬化的协同提高,甚至可超过梯度微观结构中最强的部分。梯度纳米孪晶强化的概念结合了多尺度结构梯度,进一步提高了材料的强度极限,并为发展新一代高强度/延性金属材料提供了新思

新疆理化所成功合成同质多晶硼酸盐无机材料

  极性晶体材料具有多种功能性质,比如铁电,热释电和非线性光学等,是光电技术的基础材料,其广泛应用于光电子学、医学等领域。发展新的极性晶体材料的关键是理解其结构-性能的关系。目前,对于极性材料结构-性能的关系研究主要集中于具有相似或相近结构的晶体材料中,而基于同质多晶化合物研究却少有报道。  同质多

学术干货 | 多孔材料中电荷及物质传输

  多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。典型的孔结构有:一种是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构;由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为“蜂窝”材料;更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为“泡沫”材料。如果

理化所深紫外零线性压缩材料研究取得新进展

  在各向均匀受压(静水压)下,绝大多数材料会沿着所有方向发生收缩。然而,自然界中有一类材料违反了这个公认的物理常识,当各向均匀受压时,其沿某一特定方向却反常地保持材料尺寸不变,这类材料被称为零线性压缩材料。由于在不同的静水压力下,零线性压缩材料可以在特定方向上表现出高度的力学性能稳定,所以这类材料

理化所深紫外零线性压缩材料研究取得新进展

  在各向均匀受压(静水压)下,绝大多数材料会沿着所有方向发生收缩。然而,自然界中有一类材料违反了这个公认的物理常识,当各向均匀受压时,其沿某一特定方向却反常地保持材料尺寸不变,这类材料被称为零线性压缩材料。由于在不同的静水压力下,零线性压缩材料可以在特定方向上表现出高度的力学性能稳定,所以这类材料

压差法中压力差的存在不会影响材料透气性

有些人认为压差法中气体压力差的存在会影响软包装高分子聚合物结构状态,进而会影响透气性测试结果。针对这个问题,兰光实验室进行了大量的试验,通过实测数据分析证明这种观点是错误的。1.压力差普遍存在于透气性测试方法中     与对压差法和等压法通常的认识所不同的是,

锂离子电池正极材料LiFePO4和LiMn2O4的表面结构

随着人口的日益增加及有限的地球资源,迫使人们提高对资源的利用率。应用充电电池就是有效的途径之一,从而推动了锂二次电池的研究和发展。80年代末,人们的注意力主要集中在以金属锂及其合金为负极的锂二次电池体系。但是锂在充电的时候,由于金属锂表面的位点分布不均匀,从而造成锂不均匀沉积。该不均匀沉积导致锂在一

人工木材从“形似”走向“神似”

  钢材、树脂、碳纤维……这些人造合成材料已经越来越多地出现在日常生活中。这既是科学技术进步的结果,也是人类不断追求美好生活使然。  不过,始终有一种材料一直无法被完全取代,那就是木材。因其质轻又兼顾韧性以及易加工等特性,这些都是人工材料无法取代的。  近日,中国科技大学化学与材料科学学院教授俞书宏