目前的研究旨在通过使用电泳沉积来表征钛底物上羟基磷灰石,锆和氧化石墨烯纳米复合材料。在第一阶段,除了表征创建的复合涂层外,通过使用扫描电子显微镜(SEM)评估了创建涂层的厚度和均匀性。另外,通过元素分析研究了纳米粉末颗粒的分布。在第二阶段,通过使用X射线衍射分析,绘制并研究了涂层中使用的材料的位置。在第三阶段,为了评估在向羟基磷灰石中添加纳米颗粒而导致的涂层腐蚀行为,并将其与非涂层样品进行了比较,对化学偏振形式的电化学分析进行了比较,并与绘制相关图表进行了分析。最后,在第四阶段,进行了涂层上大肠杆菌和葡萄球菌细菌的抗菌测试,并与未涂层的合金样品进行了比较。腐蚀测试结果表明,使用纳米复合涂层会导致表面耐腐蚀性的增加。抗菌测试结果表明,使用纳米复合涂料可有效地降低表面细菌的生长。
摘要。先进技术的发展涉及开发能够承受极端环境条件(尤其是高温)的材料。本文深入研究了专门用于高温环境(但仅限于航空、核动力反应堆和电力系统)的材料的机械性能。评估这些材料的机械强度、在恒定应力下变形的弹性以及长时间应对高温的能力具有重要意义。本研究探讨了材料科学的最新发展,重点关注合金、陶瓷和复合材料(如镍基高温合金、碳化硅 (SiC) 和基于二硼化锆 (ZrB2) 的复合材料)制成的产品。重点关注创新测试方法,包括高温拉伸试验、抗热冲击性评估和疲劳测试,因为这些方法在评估物质在具有挑战性的条件下的性能方面发挥着关键作用。此外,本研究还探讨了这些发现对工程应用中的材料选择和设计过程的影响。钛合金在较低温度下也能有效运行,而当加热到 1100°C 的较高温度时,镍基高温合金可保持初始强度的 70%,在更极端的条件下表现更出色。
本研究比较了 EB-PVD 锆酸钆 (GZO) 和富氧化钇氧化锆(65YZ,65 wt % Y 2 O 3 剩余氧化锆)涂层的 CMAS 抗性行为。通过在 1250 °C 下进行长期渗透测试(最长 50 小时),研究了渗透动力学以及不同反应产物的稳定性和防护性。结果表明,对于本研究中使用的特定微观结构,与 GZO 相比,65YZ 具有更高的渗透抗性并且形成的反应层更薄。分析表明,65YZ 的更好性能与协同反应机制有关,该机制包括富钙磷灰石和均匀的石榴石相层的形成。与 65YZ 相比,GZO 形成磷灰石需要更多的稀土 (RE),这意味着在形成磷灰石晶体之前会溶解更多的 Gd,这导致 GZO 层的消耗量高于 65YZ。详细讨论了这些机制的含义,包括石榴石形成的趋势、磷灰石相与 Ca 和 RE 含量的平衡,以及由于 RE 溶解到玻璃中而导致的粘度降低的影响。然而,本研究中使用的涂层的微观结构差异也可能影响不同的渗透阻力和反应动力学,需要加以考虑。
在竞争激烈的全球市场上,具有极端且通常不寻常性能组合的金属材料一直供不应求。当前最先进的金属材料,如镍基高温合金,正在接近其发展的物理极限,因为未来应用所需的工作温度接近或超过了它们的熔点。能源和交通等社会影响重大领域的进步要求探索和开发新型材料解决方案,以在更高温度下改善结构或功能性能。先进难熔合金,特别是难熔金属间复合材料 (RMIC),如 Nb-硅化物原位复合材料、Mo-硅化物基合金、难熔高熵合金 (RHEA)、难熔复合浓缩合金 (RCCA) 和难熔高温合金 (RSA),作为潜在的结构材料,其使用温度远超镍基高温合金,引起了广泛关注 [1-5]。其中一些合金的优异性能使它们成为当前和未来广泛应用的有希望的候选材料。这些先进材料基于 13 种难熔金属,即钨、铼、锇、钽、钼、铌、铱、钌、铪、铑、钒、铬和锆,其熔点介于 1855 ◦ C(锆)和 3422 ◦ C(钨)之间。它们还可能包含其他元素,例如铝、硅和钛,旨在改善设计所需的性能(主要是机械和/或环境性能)。元素周期表中不同族的难熔金属的性能差异很大。难熔金属及其合金的共同特性是熔点高、高温强度高、对液态金属具有良好的耐腐蚀性。难熔金属在极高的温度下也能保持稳定的蠕变变形,部分原因是它们的熔点高。难熔金属可加工成线材、锭材、钢筋、板材或箔材。它们用途广泛,包括热金属加工、熔炉、照明、润滑剂、核反应控制棒、化学反应容器和空间核能系统。它们也是航空航天应用的关键高温材料。此外,难熔金属还可用作合金添加剂——例如,用于钢、高温合金和高熵合金 (HEA)。最后,应该提到的是,大多数难熔金属都具有生物相容性,为开发用于植入应用的生物材料铺平了道路。低温加工性差和高温氧化性差是大多数难熔金属和合金的缺点。通过使用特定的难熔金属和合金添加剂组合可以改善氧化性能。与环境的相互作用会显著影响它们的高温蠕变强度。这些金属和合金在高温下的应用通常需要使用保护气氛或涂层。最近,RMIC、RHEA、RCCA 和 RSA 已成为深入研究的主题,其中许多研究涉及用于航空航天应用的新型超高温材料的设计。本期特刊发表的论文提供了新的信息
这项研究旨在合成西妥昔单抗(CTX)共轭羟基磷灰石锆(HAPZR-CTX)作为纳米载体,用于积极地递送光发感和治疗性放射性核素。该系统在X射线动态疗法和肺癌的放射免疫疗法中启用了针对性的Radioenhancer。结果表明,根据DLS-PSA和TEM测量值,HAPZR-CTX具有X射线粉末衍射(XRD)中羟基磷灰石晶体的主要特征,粒径大两倍。细胞ROS的产生在A549细胞中升高了几乎三次,并用5 Gy的X射线光子进行了辐照。暴露于外部辐射后处理的肺癌细胞系的生存力降低。此外,作为放射免疫疗法候选者,177 Lu成功地加载到HAPZR-CTX纳米载体中,并在A549中内化了0.5 h孵育后的一半以上给定剂量的一半以上。[177 lu] lu-hapzr-ctx主要积聚在健康小鼠的肺部器官中一小时注射后。总而言之,HAPZR-CTX纳米颗粒具有用作X射线动态疗法和肺癌治疗的放射免疫疗法的无线电疗法。
摘要:在大鼠模型中,通过正电子发射断层扫描/计算机断层扫描/计算机断层扫描(PET/CT)成像跟踪鼻内气泡放射性标记的聚合物胶束纳米颗粒(LPNP)的命运,以测量鼻子到脑的递送。在体内寻求了一种新的无线电毒剂的定量时间和空间测试方案。用锆89(89 ZR)标记的LPNP通过鼻内或静脉输送,然后进行串行PET/CT成像。连续成像2小时后,将动物牺牲,并分离出脑结构(嗅球,前脑和脑干)。测量每个大脑区域的活性通过活动测量与相应的PET/CT区域进行比较。LPNP(100 nm PLA – PEG – DSPE+ 89 ZR)的串行成像通过鼻管内经室传递,与静脉内给药后1和2 h后1和2 h在大脑中的活性增加,与静脉内给药相比,与静脉内相关,这与ex vivo gamma gamma comma counting and AutoRodighice相关。尽管评估从鼻子到脑的交付是一种有前途的方法,但该技术有几个需要进一步发展的局限性。本文提供了一种用于气溶性鼻内递送的实验方案,该方案可能提供了一个更好地靶向嗅觉上皮的平台。
高能脉冲可见光激光器在各种应用中都有很高的需求,包括但不限于光学显微镜 [ 1 ]、激光显示器 [ 2 – 4 ]、医疗应用 [ 5 ] 和激光通信 [ 6 ]。此外,高功率、高光束质量的红光激光器可以作为掺杂 Cr 3 和 Ho 3 离子的透明材料的泵浦源,例如 Cr:LiSAF(Cr 3 :LiSrAlF 6 )[ 7 ] 和 Ho:ZFG(Ho 3 掺杂的氟化锆玻璃)[ 8 ]。早期研究中,产生红光常用的技术是利用非线性光学晶体如KTP(KTiOPO 4 )、LBO(LiB 3 O 5 )等,通过Nd 3 掺杂激光晶体产生1.3 μm基频激光[9,10]。该方法已被许多研究者报道,利用Q开关操作调节脉冲宽度,输出功率大多在数百毫瓦范围内。到目前为止,已报道了一些稀土离子掺杂晶体,如Pr 3 、Dy 3 和Sm 3 离子,在红色光谱区产生有效发射[11]。近年来,通过蓝色激光源泵浦Pr 3 掺杂激光材料直接产生红光技术发展迅速,具有结构紧凑、转换效率高、稳定性好等优点。 Pr3掺杂材料由于其大的发射截面和四能级激光系统可见光跃迁,已被证明是直接产生可见激光辐射最有效的解决方案之一[12]。
原子层沉积(ALD)技术使在各种技术领域中使用具有控制化学成分的共形功能涂层 - 单组分,多组分和多层结构(例如纳米胺),以修饰表面特性。可以使用超薄金属氧化物,例如作为抗腐蚀涂层,聚合物材料的功能涂层,或在全纤维状态电池(ASSB)结构中的电极/电解质界面上的涂层。我们以各个层和纳米酰胺的形式(Al 2 O 3 /Zro 2,Al 2 O 3 /ZnO)以实验测试了超薄(大约20 nm)Al 2 O 3,ZRO 2和ZnO涂层的ALD生长和性能。,我们在100-300 c的温度范围内使用了热ALD模式,在各种底物(硅,砷耐加仑)上以及使用各种氧气前体(水,臭氧)。Al,Zr和Zn的前体分别为:三甲基元素,四甲基甲基氨基(乙基甲基氨基) - 锆(IV)和二乙基。We used a number of material characterization methods and proved the possibility of controlling the thickness and refractive index of the layers (by spectroscopic ellipsometry), structure composition (by X-ray photoelectron spectroscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy), coating tightness and electrical properties (by conductive atomic force microscopy-tunneling AFM), surface topography (by tapping mode AFM)。
高分辨率透射电子显微镜 (HRTEM)、原子探针断层扫描 (APT) 和基于同步加速器的扫描透射 X 射线显微镜 (STXM) 等先进的微分析技术使人们能够在原子尺度上表征天然材料的结构和化学和同位素组成。双聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 是一种强大的工具,可用于特定位置的样品制备,然后通过 TEM、APT 和 STXM 进行分析,以获得最高的能量和空间分辨率。FIB-SEM 也可用作三维 (3D) 断层扫描的独立技术。在这篇评论中,我们将概述在地球和行星科学中使用 FIB-SEM 对天然材料进行高级表征时的原理和挑战。更具体地说,我们旨在通过以下示例突出 FIB-SEM 的最新应用:(a) 在月球土壤颗粒的空间风化研究中使用传统的 FIB 超薄小颗粒样品制备,(b) 通过基于 FIB 的 APT 对锆石中的 Pb 同位素进行迁移,(c) 基于协调同步加速器的 STXM 对碳质球粒陨石中的外星有机物质进行表征,以及最后 (d) 通过切片和视图方法对基于 FIB 的油页岩孔隙进行 3D 断层扫描。双光束 FIB-SEM 是一个强大的分析平台,其技术开发和适应范围在地球和行星科学领域是广阔而令人兴奋的。例如,在不久的将来,双光束 FIB-SEM 将成为表征返回地球的细颗粒小行星和月球样本的重要技术。
金属有机框架(MOF)是结晶材料,具有与金属中心结合的有机连接。他们提供了一种新的,有希望的吸附剂,其特征是它们的大量表面积,多样化的高质量结构和化学稳定性。自1995年发现以来(Yaghi等,1995),已经报道了超过20,000种MOF化合物的合成(Deng等,2012; Maurin等,2017),导致它们在吸附和催化行业中广泛利用。在其中,氨基功能化的MOF,具有锆为中央体的UIO-66型,由于其酸和基础耐药性和特殊的结构稳定性,已成为重金属离子吸附的潜在候选。随着MOF的应用越来越普遍,已经探索了各种制备方法。在整个制造过程中,诸如协调环境,协调连接,金属中心离子和化学配体等因素显着影响MOF的结构(Wang等,2013)。几个反应变量,包括温度,金属离子与有机配体的摩尔比,溶剂,反应系统的pH,成分浓度和反应时间,已被确定为最终的MOF结构和特性的关键决定因素(Deng等,2015)。MOF的设计和控制比传统的多孔材料更简单,因为它们可以在受控和轻度条件下合成,从而导致具有增强表面积,渗透率,耐热性和电气特性的材料(He等,2017; Huo等,2017)。重型MOF材料在合成方法中提供多功能性,并具有重金属离子的出色吸附性能,使其在实际应用中很有价值。