参考文献[1] Brodusch,N.,Hovington,P.,Demers,H.,Gauvin,R。,&Zaghib,K。(2015)。表征锂离子电池阴极的晚期纳米材料。显微镜和微分析,21(S3),677-678。 doi:10.1017/s1431927615004183。[2] N. Brodusch,H。Demers和R. Gauvin,现场发射扫描电子显微镜,Springer(2018)。[3] A. Paolella等人,锂金属上的铂纳米层作为Li-S电池中航天飞机效应的界面屏障,Power Sources Journal,427(2019),pp。201-206。[4] A. Paolella等人,发现锂损失对石榴石Li7la3zr2O12电解质相稳定性的影响,ACS应用能量材料(2020),提交。
在考虑小型航天器结构时,材料选择至关重要。必须满足物理性能(密度,热膨胀和辐射抗性)和机械性能(模量,强度和韧性)的要求。典型结构的制造涉及金属和非金属材料,每种材料都提供优势和缺点。金属倾向于更均匀和各向同性,这意味着在每个点和每个方向上的特性都相似。非金属(例如复合材料)是不均匀的,并且根据设计是各向异性的,这意味着可以将属性量身定制为方向载荷。最近,基于树脂或基于光聚合物的添加剂制造(AM)已足够进步以创建各向同性零件。一般而言,结构材料的选择受到航天器的操作环境的约束,同时确保了足够的发射和操作负荷利润。审议必须包括更具体的问题,例如热平衡和热应力管理。有效载荷或仪器对挤压和热位移的敏感性。
电致变色 (Electrochromic, EC) 是材料的光学属 性 ( 透过率、反射率或吸收率 ) 在外加电场作用下发 生稳定、可逆颜色变化的现象 [1] 。 1961 年 , 美国芝 加哥大学 Platt [2] 提出了 “ 电致变色 ” 的概念。到 1969 年 , 美国科学家 Deb [3] 首次报道了非晶态三氧化钨 (Tungsten Trioxide, WO 3 ) 的电致变色效应。随后 , 人 们开始对电致变色材料进行了广泛而深入的研究。 20 世纪 80 年代 , “ 智能窗 ” 概念提出后 [4] , 由于节能环 保、智能可控等优点 , 形成一波新的电致变色技术研究 热点 [5-10] 。随着研究的深入 , 特别是纳米技术的快速 发展 , 器件性能得到了大幅的提升 ( 图 1(a)) [11-13] , 电 致变色器件 (Electrochromic Device, ECD) 也逐渐实现 了产业化应用。 根据材料种类不同 , 电致变色材料可大致分为 有机电致变色材料和无机电致变色材料。相较而言 , 有机电致变色材料具有变色速度快、柔性好、可加 工性强和颜色变化丰富等优点 , 主要包括导电高分 子、紫罗精类小分子和金属有机螯合物等 [14] 。无机 电致变色材料具有光学对比度高、光学记忆性好和 环境稳定性高等优点 , 主要包括过渡金属氧化物以 及普鲁士蓝等 [15] 。目前 , 电致变色器件的结构主要 为类三明治结构 , 由两个透明导电层中间夹一层电 致变色活性层构成。根据电致变色材料种类不同 , 电致变色活性层可分为整体结构和分层结构。整体 结构是电致变色材料与电解质相互混合为一层 , 这 类结构主要针对紫罗精等小分子有机物。这类器件 在外加电场作用下 , 有机小分子扩散到电极表面或 以电解质中氧化还原剂为媒介发生氧化还原反应而 实现颜色变化 [16] 。分层结构是电致变色材料、电解 质和对电极 ( 或叫离子储存层 ) 依靠界面接触分层 ,
家重点基础研究计划 (973) 和国家海洋勘测专项 、 科技兴海和国际海洋科学合 作计划等 , 大大推进了海洋科学技术的发展 , 在一些领域取得了具有独创性的成 果 , 海洋科技进入了一个新的发展阶段 。 但在总体上 , 我国海洋科技水平与国际 海洋强国相比还存在较大的差距 。 主要表现在 : ① 海洋科技发展不平衡 , 总体水 平与发达国家相比差距有 10 ~ 15 年 ; ② 海洋科技对海洋经济的贡献率低 , 只有 30% 左右 , 而发达国家达到 60% ~ 70% ; ③ 科技成果的转化率低 , 不足 20% ; ④ 海洋科技投入不足 。 海洋科技力量和资源利用整合度低 , 最直接的原因就是设 备材料难以适应严酷的海洋环境 。 海洋科技领域的发展是一项系统的工程 , 往往 是诸多领域科技发展的集成 , 但就最重要的基础而言 , 常常依赖于材料科技的发 展和突破 , 尤其依赖于专用海洋材料的研究和进展 。 与陆地使用材料不同的是 , 涉海材料用在海洋中 , 特别是在深海极端环境下 , 受到海水重压甚至高温及海洋 微生物的侵蚀 、 硫化物腐蚀 , 要求必须具有高强度 、 耐海水热液腐蚀 、 抗硫化腐 蚀 、 抗微生物附着 、 高韧性等特点 。 因此 , 系统研究海洋材料的微生物附着腐蚀 机理与防护将有助于国家海洋战略的发展 。
光学特性 – 金属 • 金属由部分填充的高能导带组成。 • 当光子照射到金属上时,它们的能量用于激发电子进入未占据状态。因此,金属对可见光是不透明的。 • 但是,金属对高端频率(即 x 射线和 γ 射线)是透明的。 • 吸收发生在非常薄的外层。因此,厚度小于 0.1 μm 的金属膜可以透射光。 • 吸收的辐射以可见光的形式从金属表面发射,可见光的波长与反射光相同。金属的反射率约为 0.95,而其余的入射能量则以热量的形式消散 • 金属吸收的能量取决于每种特定金属的电子结构。例如:铜和金对绿色和蓝色等短波长颜色的吸收较大,对黄色、橙色和红色波长的反射较大。 非金属材料的光学特性 • 非金属材料由各种能带结构组成。因此,吸收、反射、透射和折射等四种光学现象对这些材料都很重要。折射 • 当光子穿过材料时,它们会引起电子极化,进而导致光速降低,光束改变方向。• 光穿过介质的相对速度由称为折射率 (n) 的光学特性表示,定义为
Solid phase processes Solid phase and welding processes 20E, 21E, 22E High temperature oxidation and high temperature corrosion 21D Materials and Society 20B Materials and Society Techniques of Material Characterization and Process Evaluation 22E Hydrogen and Battery Related Materials 20M Fundamentals of Biomaterials and Bio responses 22K Biomaterial design and development and clinical Biomaterials Development and Clinics 20K Microstructure control 20D Heat Resistant Materials 22P热电材料20M热力学,相位平衡,相图21F半导体和Terahertz Light 20L表面,界面和催化剂20C腐蚀和保护21C,22C复合材料21p分析,分析,评估分析 /评估分析 /评估20D < / div < / div < / div < / div < / div < / div < / div> < / div < / div> < / div> < / div < / div < / div>
定制纳米材料在诊断、监测和药物领域具有广泛的医疗应用。纳米结构生物材料(如纳米颗粒、纳米纤维、纳米表面、纳米线和纳米复合材料)通过肽、蛋白质、核酸和药物功能化,以输送到细胞和器官。纳米材料具有独特的物理化学性质(如颗粒大小、颗粒形状、表面积、溶解度、多态性、表面电荷和疏水性),这意味着在配制药物以实现有效的药物输送、组织再生和诊断应用时必须考虑纳米材料。纳米材料独特的光学和 X 射线衰减特性可用于癌症光疗。纳米探针形式的纳米材料与其他功能性纳米颗粒结合用于恶性肿瘤的多模态成像。近年来,流行的生物材料已经实现了三维(3D)生物打印、器官芯片应用、免疫调节、细胞外囊泡研究、疫苗输送和抗病毒性能。
摘要:Stelite-6/Inconel 718功能梯度材料(FGM)是一种耐热的功能梯度材料,在超高温度(650-1100℃)下具有出色的强度性能(650–1100°C),因此在航空通道和航空航天工程中具有潜在的应用,例如发动机涡轮机。为了研究初始温度对激光金属沉积(LMD)功能梯度材料(FGM)的微结构和性能的影响,本文使用LMD技术在两个不同的初始温度下形成Stelite-6/Inconel 718 FGM 718 FGM:室温和预加热(300℃)。分析内部残留应力分布,元素分布,微结构,拉伸特性和微硬度的100%Stelite-6至100%Inconel 718 FGM在不同初始温度下形成的10%梯度,在不同的初始温度下形成。实验结果证明,高初始温度有效地改善了内部残留应力的不均匀分布。预热减慢了熔体池的固定时间,并促进了气体的逃脱以及熔体池中元素的均匀扩散。此外,预热可降低梯度层之间的键合面积,从而增强层之间的冶金键合特性并改善拉伸性能。与在室温下形成的Stellite-6/Inconel 718 FGM相比,平均屈服强度,平均拉伸强度以及在300°C形成的Stellite-6/Inconel 718 FGM的平均伸长率增加65.1 MPa,97 MPa,97 MPa和5.2%。但是,高初始温度将影响材料的硬度。在300°C时形成的星状-6/Inconel 718 FGM的平均硬度比在20°C下形成的stellite-6/Inconel 718 FGM的平均硬度低于26.9 hv(Vickers硬度)。