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第十八届新型纳米材料国际研讨会
第十八届国际新型纳米材料研讨会（ISNNM）将重点关注先进材料加工、先进粉末冶金、增材制造和印刷技术、计算机辅助材料工程、能源和环境材料、电磁材料、稀有金属和回收、难熔金属和硬质材料、纳米陶瓷等材料研究。将涵盖这些材料的所有主要方面，包括合成、机理、微观结构、性能和应用。研讨会将提供材料领域中令人兴奋且快速发展的最新研究成果和最新技术概述，并邀请国际杰出科学家就这些主题发表演讲。欢迎制造商的投稿和展品，以促进科学家和工业界之间的进一步互动。热忱欢迎以口头或海报报告形式注册和投稿研讨会，所有人均可参加。入选论文将在同行评审后发表在 SCI 期刊上。
个人简历 姓名 S. Rajesh Kumar 博士 职务 科学家 E ...
教育资格 喀拉拉邦大学（特里凡得琅）理科硕士 喀拉拉邦大学（特里凡得琅）博士 研究领域 纳米结构材料的溶胶-凝胶合成。超多孔纳米膜、光催化材料、高表面积氧化物陶瓷、亚临界干燥、二氧化硅和混合氧化物气凝胶、中试规模生产、铪、铌、钽等难熔金属及其氧化物、氯化物和碳化物的冶金术、新型前驱体铌酸盐和钽酸盐的湿化学合成、溶剂萃取、碳氯化、金属热还原、克罗尔还原、真空精炼、超高纯五氧化二铌、氧化碲和氧化钼的合成 电子废物管理、贵金属工艺、废旧 PCB 回收、气体净化、锂离子电池回收、冶炼、电解精炼 公认的奖项/荣誉/研究员
微生物碳泵与气候变化
在整个地球历史中，海洋一直是气候变化的调节器。一个关键机制是碳库通过难熔溶解有机碳 (RDOC) 进行调节，根据条件，RDOC 可以储存在水柱中数个世纪，也可以以 CO 2 的形式释放回大气中。RDOC 是通过无数微生物代谢和生态过程产生的，称为微生物碳泵 (MCP)。在这里，我们回顾了与 MCP 相关的过程的最新研究进展，包括 RDOC 的分布模式和分子组成、RDOC 化合物的复杂性与微生物多样性之间的联系、MCP 驱动的跨时间和空间碳循环以及 MCP 对气候变化的响应。我们确定了 MCP 作用方面的知识空白和未来研究方向，特别是作为结合生物和非生物碳泵机制实现海洋负碳排放的综合方法的关键组成部分。
材料
摘要：难熔铌硅基合金因其在超高温下优异的力学性能，是一种颇具吸引力的高温结构合金，尤其可用作燃气涡轮发动机的结构部件。然而，由于室温断裂韧性和高温强度之间的权衡，铌硅基合金的应用发展受到限制。本文，我们报道了通过选择性激光熔化 (SLM) 制备分散有碳化铪 (HfC) 颗粒的 Nb-18Si 合金。利用 XRD 和 SEM-BSE 研究了扫描速度对沉积的 Nb-18Si-5HfC 合金的微观结构和相结构的影响。结果表明，随着扫描速度的升高，固溶体的固溶度提高，共晶的层间距缓慢减小到纳米级，相应的碳化铪分布变得更加均匀。还发现碳化铪颗粒弥散分布于层间结构中，使其在室温下具有较高的断裂韧性性能（20.7 MPa·m 1/2），通过对组织形貌和碳化物分布的控制，实现了硬度与断裂韧性的同步提高。
多主元素合金的定向能量沉积
随着使用计算和数据密集型方法探索多主元合金 (MPEA) 的努力不断增加，预测材料特性的实验实现和验证需要对这些合金进行高通量和组合合成。虽然增材制造 (AM) 已成为解决这些挑战和通过零件制造进行快速原型设计的主要途径，但开发和理解工艺-结构-性能相关性的广泛研究迫在眉睫。特别是，基于定向能量沉积 (DED) 的 MPEA AM 前景广阔，因为功能分级组件制造以及表面熔覆的成分变化可能无限。我们分析了 MPEA 的 DED 的最新努力、各种过渡和难熔元素的激光金属沉积过程中的微观结构演变，并评估了各种加工参数对材料相和性能的影响。我们的努力表明，开发用于工艺参数选择的稳健预测方法和修改合成机制对于使 DED 平台能够重复生产无缺陷、稳定和设计 MPEA 至关重要。
Danielle Gerstner 女士 高超音速和先进系统材料分部负责人
Gerstner 女士拥有海军材料工作经验，曾为海军航空系统司令部 (NAVAIR) 和海军海上系统司令部 (NAVSEA) 从事研究、开发、测试和评估 (RDT&E)、在役工程和解决问题等工作。2007 年至 2011 年，Gerstner 女士在 NAVAIR China Lake 材料工程部担任材料工程师。随后，从 2011 年到 2019 年，她在 NSWC Carderock 分部非金属材料分部担任陶瓷组材料工程师，同时担任代理分部负责人。2019 年，她成为 NSWC Carderock 分部新成立的先进系统和传感器材料分部的分部负责人，该分部于 2022 年更名为高超音速和先进系统材料分部。她是公认的高级材料工程主题专家，研究以下海军武器系统的超高温材料：导弹防御局 (MDA) AEGIS-BMD SM3 Blk IB、SM3 Blk. IIA 以及各种防御性和进攻性高超音速飞行器。她的专业知识和经验包括陶瓷、陶瓷基复合材料、用于高速飞行器热保护系统的难熔金属和合金、导弹推进材料、前缘和飞行器鼻尖。
超细晶粒钨的无压两步烧结
一种简单的无压两步烧结法解决了生产致密超细晶粒 (UFG) 钨的难题。该方法可提供均匀的微观结构，理论密度约为 99%，晶粒尺寸约为 700 nm，这是文献中报道的最佳纯钨烧结方法之一。得益于更细腻、更均匀的微观结构，两步烧结样品在弯曲强度和硬度方面表现出更好的机械性能。在验证了抛物线晶粒生长动力学的同时，在 1400°C 时观察到标称晶界迁移率的转变，高于此温度时有效活化焓约为 6.1 eV，低于此温度时晶界运动迅速冻结，活化焓异常大，约为 12.9 eV。活化参数相对于温度的这种高度非线性行为表明活化熵和可能的集体行为在晶粒生长中发挥了作用。我们相信，所报道的两步烧结方法也适用于其他难熔金属和合金，并且可以推广到使用机器学习的多步或连续冷却烧结设计。© 2020 Acta Materialia Inc. 由 Elsevier Ltd. 出版。保留所有权利。
会议系列
摘要 . 金属薄膜的物理气相沉积 (PVD) 广泛应用于半导体技术器件的制造 - 近年来其应用范围不断扩大。钨 (W) 是一种低电阻率的难熔金属，通常通过 PVD 方法沉积，用作半导体器件的栅极触点，由于其功函数低且热稳定性高，W 可用于制造微电子器件中的场发射器 [1–3]。为了监测磁控溅射法合成薄膜的质量，有必要开发适合分析这些薄膜的方法。红外光谱法是一种灵敏的化学键分析方法，但 W 薄膜含有弱极性和非极性 WW 键，无法通过红外光谱法直接检测到，因此选择 W 的氧化作为热氧化方法，用于检测厚度为 150 nm 的薄膜的氧化产物，例如 WO 键。氧化后，观察到 W 薄膜在空气中 600 ℃ 时已发生氧化。改性涂层的傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 光谱表明，在 700-900 cm -1 区域形成了额外的新信号，这归因于 WO、OWO、W=O 键 - 在 Si-SiO 2 基材上形成了 W-氧键。为了确保涂层均匀性和生产质量，建议使用另外合成的对照样品进行 FTIR 分析。
使用 LA-ICP-TOF-MS 对 CM 球粒陨石进行定量元素映射：一种先进的外星物质筛选工具
简介：元素丰度在陨石的组成矿物之间会进行分馏，即使是化学性质非常相似的稀土元素 (REE) 也是如此。先前的研究表明，亲石元素，特别是难熔亲石元素，在其母体的热变质过程中从原生相重新分布到次生相 [1-3]。然而，由于矿物颗粒尺寸相对较小（< 50 μm）且矿物中夹杂物（< 10 μm），因此，对于在母体中经历了水蚀变的碳质球粒陨石 (CC)，这种重新动员（包括它们的元素分布，尤其是微量元素）的了解甚少 [4]。因此，我们开发了使用激光剥蚀电感耦合等离子体飞行时间质谱 (LA-ICP-TOF-MS) 进行定量元素映射的分析方法，不仅可以提供主要元素图，还可以提供具有大表面积 (cm × cm)、高空间分辨率 (5×5 μm/像素) 的微量元素图，并且对后续分析的表面影响可以忽略不计 [5]。这种元素映射已被证明是一种确定 H 球粒陨石中元素分布的有效工具，然后应该适用于由带有包裹体的小矿物颗粒组成的 CC。因此，在本研究中，我们旨在将 LA-ICP-TOF-MS 映射应用于 CM 球粒陨石 (CM)，这是最丰富的 CC，显示出从几乎 3 型到 1 型的各种变质程度，以确定 (i) 组成矿物中的元素丰度，(ii) 最富含特定元素的相，以及 (iii) 组成矿物之间的元素分布，这可能揭示母体水蚀变过程中元素的重新动员，并有助于限制水蚀变的物理化学条件。
碳化硅团簇 (SiC)n 的垂直和绝热电离能（n = 1–12）
天体物理环境中发生的化学反应主要受碳氧 (C/O) 比控制。这是因为一氧化碳 (CO) 键能高达 11.2 eV，使 CO 成为已知的最稳定的双原子分子 ( Luo, 2007 )。这种经典的二分法受到了挑战，因为光化学和脉动激波等非平衡过程会破坏强 CO 键并导致意想不到的分子的形成 ( Agúndez et al., 2010; Gobrecht et al., 2016 )。难熔分子和分子团簇是恒星尘埃的前身，具有特别的天文学意义。碳主导区域中的主要尘埃种类之一是碳化硅 (SiC)。在富碳演化恒星中，通常会观察到约 11.3 微米的宽光谱特征，这归因于 SiC 尘埃颗粒的存在（ Friedemann，1968； Hackwell，1972； Treffers and Cohen，1974）。 SiC 星尘是从原始陨石中提取的（ Bernatowicz et al.，1987； Amari et al.，1994； Hoppe et al.，1996； Zinner et al.，2007； Liu et al.，2014）。最近的研究表明，在原始陨石星尘中发现的绝大多数太阳前 SiC 颗粒源自低质量渐近巨星支 (AGB) 恒星（ Cristallo et al.，2020）。但是在富碳演化恒星的恒星包层中也检测到了 SiC、Si 2 C、SiC 2 等分子气相物质（ Thaddeus 等人，1984；Cernicharo 等人，1989；McCarthy 等人，2015；Massalkhi 等人，2018）。气相硅碳分子和固态 SiC 尘埃的证据表明，它们的中间体（即 SiC 分子团簇）也存在于富碳天文环境中，并参与成核和 SiC 尘埃形成过程。因此，SiC 分子团簇是我们感兴趣的对象。这项研究是先前工作的延续（Gobrecht 等人，2017），并讨论了先前研究的中性（SiC）n（n = 1–12）团簇的（单个）电离能。本文的结构如下。在第 2 节中，我们介绍了用于推导垂直和绝热电离能的方法。第 3 节展示了这些能量的结果以及绝热优化的阳离子几何形状，第 4 节给出了我们的总结和结论。