蘭州化物所高熵陶瓷電磁波調控研究獲進展
與以焓調控為主導的傳統材料不同,高熵陶瓷材料創新性地采用以熵調控為主導的設計思路,多組分近乎無限的排列和組合,顯示出獨特的力學、電學、磁學和物理化學性能,在熱防護、儲能、電磁波吸收和催化等領域具有潛力。然而,高熵陶瓷在電磁波調控方向的研究鮮有報道。 中國科學院蘭州化學物理研究所清潔能源化學與材料實驗室低碳能源材料課題組多年來致力于高熵陶瓷的設計制備和電磁波調控研究。研究人員通過簡便、低成本的固相合成反應,制備出尖晶石型高熵氧化物紅外輻射材料,多主元設計產生的軌道雜化有效增強了電子躍遷幾率,顯著提高了0.78-2.5μm和2.5-16μm波段的紅外發射率,且高熵效應賦予材料長效的熱穩定性能。 基于前期高熵尖晶石氧化物紅外輻射性能的研究基礎,近日,研究人員開展了高熵尖晶石氧化物光吸收機制研究。為實現太陽光全波段光吸收特性,研究人員通過選用電子分布互補的過渡金屬元素對材料的能帶結構進行理論設計,采用溶膠-凝膠燃燒法成功制備出具......閱讀全文
蘭州化物所熱防護高熵陶瓷研究獲進展
目前我國使用的熱防護涂層材料,基本上是依據國外的相關材料、標準等來設計的。而針對新型熱防護材料各國都在開展研究,國外的相關材料也屬于技術保密。近日,中國科學院蘭州化學物理研究所先進潤滑與防護材料研發中心磨損與表面工程課題組,針對航空航天用高性能熱防護陶瓷材料開展了系統研究工作。研究人員研究了A2B2
蘭州化物所熱防護高熵陶瓷研究獲進展
A2B2O7型高熵陶瓷組分具有可調空間大、氧空位濃度高等特性,在新型熱防護涂層用陶瓷材料中有較強的競爭優勢。該類型高熵陶瓷可分別或同時在A位和B位兩個位點進行高熵化組分調控,使其晶胞中存在嚴重晶格畸變,表現出較高的質量無序度、離子尺寸無序度和電荷無序度。這些特殊效應能夠顯著提升材料綜合性能,使其
美國開發出可快速發現高熵陶瓷的方法
美國杜克大學(Duke University)科研人員開發出一種可快速發現高熵陶瓷的卷積算法cPOCC。高熵陶瓷結合了高熵合金和陶瓷的特性,涵蓋了碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、硫化物等,具有優異的機械性能、熱穩定性和化學穩定性,可應用于耐磨和耐腐蝕涂層、熱電材料、電池等。 這種新計算方法用于
高熵碳化物陶瓷輻照性能評價方面取得進展
高熵碳化物陶瓷是由五種或五種以上陶瓷組元形成的固溶體,具有優異的抗高溫蠕變、耐腐蝕、抗氧化性能,以及潛在的抗輻照特性,有望作為先進核能系統的候選結構材料。 近日,中國科學院近代物理研究所核能工程材料室在高熵碳化物陶瓷材料研發及輻照評價研究方面取得進展。研究利用放電等離子燒結法(SPS)制備了高
上海硅酸鹽所高熵超高溫陶瓷基復合材料研究獲進展
作為新型高速飛行器研制的關鍵技術之一,熱結構是保障飛行器極端環境安全服役的基石和關鍵。纖維增強超高溫陶瓷基復合材料從根本上克服了陶瓷材料固有的脆性,同時具有輕質、耐超高溫、抗氧化燒蝕、可設計性強等優點,成為新型高速飛行器熱結構的首選材料,具有重要的科學意義和工程應用價值。隨著新一代高速飛行器朝著
高熵金屬玻璃電化學析氫
隨著工業市場經濟的高速發展,化石燃料的過度開采及使用所造成的全球生態環境危機已經成為人類命運共同體需要面臨的首要挑戰。今年,習近平主席在第75屆聯合國大會提出了我國在2030年前實現“碳達峰”、2060年前實現“碳中和”的總體戰略目標。氫能,作為最具可持續性和可再生的綠色能源,將在實現碳中和道路
新型高熵合金材料研究新進展
寬溫度范圍(室溫至800℃)內具有低摩擦磨損特性的金屬材料在航空航天、核能等先進裝備運動、傳動系統具有重要應用前景和價值。近年來發展的新型高熵合金材料具有諸多新奇特性,為設計制備高性能金屬基潤滑耐磨損材料提供了新的空間,是目前材料學和摩擦學研究的熱點和前沿。 近日,中國科學院蘭州化學物理研究所
PNAS發文:寧波材料所合成高熵MAX相材料
12月26日,《美國國家科學院院刊》(PNAS)在線發表了中國科學院寧波材料技術與工程研究所在MAX相新材料創制領域的最新研究成果“Multi-elemental single-atom-thick A layers in nanolaminated V2(Sn, A) C (A=Fe, Co,
多元素材料-“高熵合金”越是低溫越堅韌
在77K溫度下,背散射電子成像顯示,斷裂錯位作用形成的晶格結構導致了變形,由此引起納米結對現象。 一種名為“高熵合金”的新概念合金設計,已經帶來了一類多元素材料。最近,美國能源部勞倫斯·伯克利國家實驗室與橡樹嶺國家實驗室(ORNL)合作開發出一種叫做鉻錳鐵鈷鎳(CrMnFeCoNi)的高熵合金,經
一種高性能超低溫材料:高熵合金
SCIENCE CHINA Materials 近期在線發表的一篇論文深入研究了CoCrFeNi高熵合金的超低溫服役行為,發現液氦環境下孿晶主導的變形機制引發了鋸齒流變行為,變形孿晶和相變行為的共同作用導致了其優異的力學性能。COCRFENI高熵合金的拉伸應力應變曲線 超低溫材料在深空探測、應
識得“廬山”真面目-高熵合金強度與塑性可兼得
《周易》有云:“尺蠖之屈,以求信也;龍蛇之蟄,以存身也”。所謂丈夫之志,能屈能伸,堅強與堅韌并存,是歷史和自然對一個完美事物的重要標準之一。金屬材料的制備和使用淵源千年,是我們建設和改變世界所用的最大量和最重要的材料之一。然而完美難以企及,金屬材料的強與韌往往不可兼得。因此從幾千年前冷兵器時代武
高功率脈沖電磁波能遠程探測放射源
英國《自然·通訊》雜志9日發表的一篇物理學論文稱,一種利用高功率脈沖電磁波遠程探測放射性物質的方法業已問世。遠程探測工具可幫助安全處理放射性物質,而且也可能用于處理核危害,包括核電站事故和探測核武器。 輻射探測器是用以對核輻射和粒子的微觀現象進行觀察和研究的傳感器件或裝置,其工作原理一般基于
用光電導方法產生高功率太赫茲電磁波
目前,簡便易行的產生脈沖THz輻射的主要方法有兩種,即光電導激發機制和光整流效應。前者是利用超快脈沖激光觸發直流偏置下的光電半導體,因光生載流子在偏置電場作用下加速運動而輻射THz電磁波。光電導THz電磁輻射發射系統的性能與光電導芯片、天線的幾何結構和觸發激光脈沖寬度有關。其中,光電導芯片是產生TH
力學所等研發出超高強塑性鎢高熵合金
鎢合金具有高密度、高強高硬、抗輻照等優異性能。隨著高技術領域的迅速發展以及服役環境的復雜和極端化,對鎢合金的強韌塑性等性能提出了越來越苛刻的要求,突破材料固有的強度-塑性互斥(trade-off),發展強度2GPa量級同時兼具良好拉伸塑性的超高強鎢合金是當前亟待解決的挑戰性難題。?中國科學院力學研究
研究人員測試多元素高熵合金發現驚奇結果
金屬合金設計中有一個新概念---叫做“高熵合金”---它是一種已經生產出來了的多元材料,這種材料不僅是迄今為止測定到的最堅韌的材料之一,而且與大多數其他材料也不相同,它的韌性、強度和延展性在低溫條件下均有顯著地提高。該合金的合成和測試是由美國能源部(DOE)的Lawrence Berkeley和
力學所等研發出超高強塑性鎢高熵合金
鎢合金具有高密度、高強高硬、抗輻照等優異性能。隨著高技術領域的迅速發展以及服役環境的復雜和極端化,對鎢合金的強韌塑性等性能提出了越來越苛刻的要求,突破材料固有的強度-塑性互斥(trade-off),發展強度2GPa量級同時兼具良好拉伸塑性的超高強鎢合金是當前亟待解決的挑戰性難題。?中國科學院力學研究
Nature:浙大學者破解高熵合金強度與塑性兼得奧秘
《周易》有云:“尺蠖之屈,以求信也;龍蛇之蟄,以存身也”。所謂丈夫之志,能屈能伸,堅強與堅韌并存,是歷史和自然對一個完美事物的重要標準之一。金屬材料的制備和使用淵源千年,是我們建設和改變世界所用的最大量和最重要的材料之一。然而完美難以企及,金屬材料的強與韌往往不可兼得。 因此從幾千年前冷兵器時
Nature:浙大學者破解高熵合金強度與塑性兼得奧秘
因此從幾千年前冷兵器時代武器制造開始,人們就一直在追求堅強與堅韌并存的金屬材料,也是從那個時候開始,人們已經意識到,金屬材料的不同處理過程一定在改變著什么,因為它會帶來強韌性的顯著變化。隨著我們認知世界的能力逐步提高,我們已經知道,這個“什么”,就是材料的結構。所謂“千錘百煉”也就是說的這個改變
蘭州化物所高熵氧化物紅外輻射性能研究獲進展
高溫紅外輻射涂層作為高效節能新材料,通過熱輻射方式提高傳熱效率,在火力發電、鋼鐵、電力、石油化工、冶金和焦化行業頗具應用前景。近年來,高熵材料尤其是高熵氧化物具有可調控的主元組分和獨特的晶體結構,使其在功能材料研究與應用領域備受關注。然而,鮮有關于高熵材料在高溫紅外輻射方面的研究報道。 中國科
科研人員證實高熵合金中化學中程有序結構的存在
高熵合金是基于多個主要金屬元素設計思路得到的一種合金材料,迄今一直在關注一個基本的問題,即在微觀結構方面,高熵合金與傳統合金相比究竟有什么不同。材料科學研究的一個核心內容是結構與性能的關系,這個關系在高熵合金中變得復雜起來,這是由于局域發生的焓的漲落與焓的交互作用,形成了原子尺度的成分與結構,包括化
面心立方晶體結構高熵合金強韌化機制獲揭示
近日,廣東省科學院中烏焊接研究所、華南理工大學、美國達特茅斯學院等研究人員研究揭示面心立方晶體結構高熵合金強韌化機制。相關研究發表于《材料快報》。高熵合金由于優異的力學與物理化學性能受到了國內外學界的廣泛關注,其復雜強韌化機制保障了高熵合金具有高加工硬化率與穩定塑性變形能力,可打破傳統合金存在的強度
高熵合金既強又韌的關鍵“基因”獲突破!浙大再發Nature
高熵合金(HEA)是合金家族近年來出現的新成員,因其獨特而優越的性能而廣受科學界關注。自它誕生之日起,一個問題就始終伴隨左右:高熵合金的本質是什么?最新的科學研究發現,與傳統合金相比,高熵合金內部的各元素分布存在明顯的濃度起伏,這對它的高強塑性起到了決定性作用。 在相關論文Tuning ele
高功率LED用光轉換透明陶瓷片關鍵制備技術
固態照明被譽為是繼白熾燈、熒光燈和高強度氣體放電燈之后的第四代電光源,相對于白熾燈5%和熒光燈20%的能量轉換效率,LED的能量轉換效率超過50%,因此LED的耗電量僅為白熾燈的1/10,熒光燈的2/5,特別是藍光芯片結合黃光熒光粉合成白光照明是下一代照明的一個重要方向。 近年來,LED主要采
多孔陶瓷高溫拉伸試驗機哪家精度高?
多孔陶瓷高溫拉伸試驗機可以對復合材料、彈性材料、紡織材料等材料進行力學性能測試,并且配備各種實驗類型的試驗夾具。多孔陶瓷高溫拉伸試驗機用于陶瓷基復合材料的拉伸力學性能測試。配置衡翼復合材料壓縮夾具剪切夾具可以實現對復合材料進行平面壓縮平面剪切試驗,搭配HENGYITEST專業測試軟件,實現自動測出拉
我學者在高強塑梯度納米位錯結構高熵合金研究取得進展
在國家自然科學基金項目(批準號:51931010、92163202、52122104、52071321)等資助下,中科院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心盧磊研究員團隊與國外合作者在高熵合金綜合性能與獨特變形機制研究方面取得重要進展,相關研究結果以“高強塑梯度納米位錯結構高熵合金(Gradien
什么是熵增定律?
熵增定律是克勞修斯提出的熱力學定律,克勞修斯引入了熵的概念來描述這種不可逆過程,即熱量從高溫物體流向低溫物體是不可逆的,其物理表達式為:S =∫dQ/T或ds = dQ/T。
熵變的影響因素
1)熵變(ΔS)與體系中反應前后物質的量的變化值有關:a.對有氣體參加的反應:熵變(1張)主要看反應前后氣體物質的量的變化值即Δn(g),Δn(g)正值越大,反應后熵增加越大;Δn(g)負值越大,反應后熵減越多;b.對沒有氣體參加的反應:主要看各物質總的物質的量的變化值即Δn(總),Δn(總)正值越
熱電材料學者:何佳清、李敬鋒、趙新兵課題組
何佳清教授:南方科技大學物理系講席教授,教育部能量轉換與儲存技術重點實驗室主任;研究方向主要包括透射電子顯微術、熱電材料和結構與物理性能關聯性。何佳清教授在SCI雜志上發表論文190余篇,其中包括Nature和Science等。文章被引用13000多次。李敬鋒教授:現任清華大學材料學院副院長,教
等離子體放電特性調控在超硬高熵合金氮化物薄膜
高熵合金氮化物薄膜是一種基于高熵合金設計理念的產物,在熱力學和動力學上可以分別具有更低的吉布斯自由能和更小的元素擴散速率,抑制了金屬間化合物有序相的生成,促進簡單固溶體結構甚至非晶相的形成。獨特的設計理念以及相結構賦予高熵合金氮化物薄膜超高硬韌性、優異耐磨和耐蝕性以及超強阻隔性等優異的物理性能,
熵變的基本概念
對于化學反應而言,若反應物和產物都處于標準狀態下,則反應過程的熵變,即為該反應的標準熵變。當反應進度為單位反應進度時,反應的標準熵變為該反應的標準摩爾熵變,以△rSm表示。