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World File Search System抗氧化性
改进的最大相合成以实现环境稳定......
摘要：限制进一步研究和商业使用二维 (2D) MXene 碳化钛 (Ti 3 C 2 ) 以及一般 MXenes 的主要因素之一是新鲜制备的样品在以水悬浮液形式储存时氧化和降解的速度。在这里，我们表明，在合成 Ti 3 AlC 2 MAX 相前体期间加入过量的铝会产生具有改善的化学计量和结晶度的 Ti 3 AlC 2 颗粒。由改进的 Ti 3 AlC 2 生产的 Ti 3 C 2 纳米片质量更高，其抗氧化性增强且电导率提高至 20,000 S/cm 就是明证。我们的结果表明，在合成 Ti 3 C 2（以及推断的其他 MXenes）过程中产生的缺陷导致了先前观察到的不稳定性。我们表明，通过消除这些缺陷，可以使 Ti 3 C 2 在水溶液和空气中高度稳定。用改性 Ti 3 AlC 2 制成的单层至多层 Ti 3 C 2 薄片的水悬浮液即使在环境条件下储存，保质期也超过 10 个月，而用传统 Ti 3 AlC 2 制成的 Ti 3 C 2 的保质期仅为一到两周。用 Ti 3 C 2 悬浮液制成的独立薄膜在储存 10 个月后，电导率几乎无下降，氧化作用几乎可以忽略不计。改进的 Ti 3 C 2 在空气中的氧化开始温度比传统 Ti 3 C 2 高 100-150°C。Ti 3 C 2 的保质期和性能均有改善，这将促进这种材料的广泛使用。
摘要书
纳米复合涂层的硬度增强及其兴起的原因。简要概述了硬质纳米复合涂层领域的知识现状 [1]。第二部分致力于纳米复合涂层的热稳定性、纳米复合涂层的热循环以及使用溅射形成具有热稳定性和 1000 C 以上抗氧化性的非晶态涂层。作为例子，报道了 (i) nc-t-ZrO 2 /a-SiO 2 纳米复合涂层在高达 1400 C 的空气中耐热循环 [2] 和 (ii) a-(Si 3 N 4 /MeN x ) 和 a-(Si-B-C-N) 非晶态涂层在 1000 C 以上的空气中热稳定且抗氧化 [3]。第三部分报告了具有增强韧性的新型先进硬质纳米复合涂层，特别是 (i) 由分散在非晶基体 (AM) 中的纳米颗粒 (NG) 组成的 NG/AM 复合涂层和 (ii) 抗开裂的高弹性复合涂层。例如，(i) 具有低摩擦和磨损的 nc-TiC/a-C 纳米复合涂层和 (ii) Zr-Al-O [4]、Al-Cu-O 氧化物复合涂层 [5] 和 Al-O-N 氮化物/氧化物纳米复合涂层 [6]，其硬度 H 18 GPa，低杨氏模量 E 满足条件 H/E 0.1，高弹性回复 We 70% 和大大增强的抗开裂性，这些涂层被详细报告。结果表明，具有增强韧性的硬涂层代表了一类具有巨大应用潜力的新型先进防护和功能涂层。最后，概述了先进硬纳米复合涂层的下一步发展趋势。参考文献
摘要书
纳米复合涂层的硬度增强及其兴起的原因。简要概述了硬质纳米复合涂层领域的知识现状 [1]。第二部分致力于纳米复合涂层的热稳定性、纳米复合涂层的热循环以及使用溅射形成具有热稳定性和 1000 C 以上抗氧化性的非晶态涂层。作为例子，报道了 (i) nc-t-ZrO 2 /a-SiO 2 纳米复合涂层在高达 1400 C 的空气中耐热循环 [2] 和 (ii) a-(Si 3 N 4 /MeN x ) 和 a-(Si-B-C-N) 非晶态涂层在 1000 C 以上的空气中热稳定且抗氧化 [3]。第三部分报告了具有增强韧性的新型先进硬质纳米复合涂层，特别是 (i) 由分散在非晶基体 (AM) 中的纳米颗粒 (NG) 组成的 NG/AM 复合涂层和 (ii) 抗开裂的高弹性复合涂层。例如，(i) 具有低摩擦和磨损的 nc-TiC/a-C 纳米复合涂层和 (ii) Zr-Al-O [4]、Al-Cu-O 氧化物复合涂层 [5] 和 Al-O-N 氮化物/氧化物纳米复合涂层 [6]，其硬度 H 18 GPa，低杨氏模量 E 满足条件 H/E 0.1，高弹性回复 We 70% 和大大增强的抗开裂性，这些涂层被详细报告。结果表明，具有增强韧性的硬涂层代表了一类具有巨大应用潜力的新型先进防护和功能涂层。最后，概述了先进硬纳米复合涂层的下一步发展趋势。参考文献
极温增材制造 GRX-810 合金开发及热火测试
增材制造 (AM) 通过提供快速制造能力，彻底改变了液体火箭发动机的部件设计。这为推进行业的开发和飞行计划带来了重大机遇，从而节省了成本和时间，并通过新设计和合金开发提高了性能。一个值得注意的例子是 GRX-810 氧化物弥散强化 (ODS) 合金，它是专门为极端温度而开发的。这种镍钴铬基合金是使用集成计算材料工程 (ICME) 技术创建的，旨在专注于具有出色温度和抗氧化性能的新型材料。GRX-810 合金利用 AM 工艺将纳米级氧化钇颗粒融入其整个微观结构中，从而实现了显着的增强。与传统的镍基高温合金相比，GRX-810 合金的抗拉强度提高了两倍，蠕变性能提高了 1,000 倍，抗氧化性能提高了两倍。 NASA 成功展示了使用 GRX-810 合金通过激光粉末床熔合 (L-PBF) 和激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 工艺开发和制造部件。我们付出了大量努力来建模、评估冶金性能、开发热处理工艺、表征微观结构和确定机械性能。GRX-810 合金专为航空航天应用而设计，包括液体火箭发动机喷射器、预燃器、涡轮机和热段部件，可承受高达 1,100°C 的温度。开发这种合金的目的是缩小传统镍基高温合金和耐火合金之间的温度差距。本文对 GRX-810 合金与其他航空航天合金进行了全面的比较，讨论了其微观结构、机械性能、加工进步、部件开发和热火测试结果。此次研发的最终目标是提升 GRX-810 合金的技术就绪水平 (TRL)，使其能够融入 NASA 和商业航空航天应用。
紫外线/臭氧处理和露天铜等离子体
简介。在可见光和近红外 (NIR) 范围内具有等离子体特性的金属，例如金、银和铜，可用于光学、电子、传感和其他应用，目前备受关注 [1, 2]。重要的问题是等离子体特性的稳定性，这通常会限制某些金属的使用，因为它们具有化学反应性和可能产生杂散效应。用于等离子体的最常见材料是金，它具有出色的光学性能以及抗氧化性。金在等离子体中的局限性包括其价格高昂以及与微电子技术工艺不兼容。银由于光学损耗低而表现出优异的性能，也得到了广泛应用 [3-7]，但通常被认为由于化学稳定性较低而吸引力较小，因此等离子体稳定性也较低 [8]。铜是另一种具有出色光学性能的金属。与金相比，它价格低廉，在可见光和近红外范围内的光学损耗较低。铜在等离子体应用中的优势已被充分发挥，例如在超低损耗铜等离子体波导和生物传感应用中 [9-13]。铜在暴露于环境大气时容易发生相对较快的表面氧化 [14]。在正常条件下，主要产物是 Cu 2 O，CuO 的贡献很小或没有。因此，要将 Cu 膜用于等离子体应用，需要保护结构表面免受氧化引起的降解。可以通过应用 SiO 2 、Al 2 O 3 甚至石墨烯的保护壳/涂层来实现 [10, 15]。在这项工作中，我们测试了一种简单的紫外臭氧处理方法，该方法可在铜膜上快速形成一层薄氧化层。该氧化层有效地保护了铜免受随后与氧化有关的等离子体特性降解的影响，这最近已在 Cu 纳米粒子中得到证实 [16]。我们对形成的氧化层进行了复杂的分析。我们预计，本文提出的结果将作为一种简单有效的方法，用于保留薄铜膜的等离子体特性，以用于非线性光学或传感应用。样品制作。使用 NEE-4000 电子束蒸发系统中的电子束蒸发沉积厚度为 28 nm 的铜膜。在室温下，将顶部覆盖有 2 nm 厚 SiO 2 层的干净硅晶片放置在电子束蒸发器的真空室中，压力为 3×10 7 Torr。作为沉积材料，使用纯度为 99.99% 的铜颗粒。沉积速率约为 2 Å/s。在一个周期内同时制造了 8 个相同的样品。引用的铜膜“厚度”是
低温加热银介导的 MoS2 剥离
进入门槛低。虽然经典的基于胶带的剥离方法易于学习，但在扩展方面受到严重限制。[1,2] 理想情况下，不仅应保持起始晶体的高质量，而且其横向尺寸也应反映在剥离产率中。在这里，金介导的剥离开始大放异彩，[3–8] 其中干净光滑的金表面提供了必要的相互作用，以剥离整个层状材料阵列。[4,5] 所得单层区域主要受母晶区域限制，接近 1 的剥离产率，从而允许大规模单层作用。[3,9–11] 这种相互作用本质上是非共价的，并且高度依赖于金表面的状况，即使是轻微的污染也会降低剥离产率。 [5] 最近，界面应变被认为是金介导剥离成功的另一个关键因素，通过破坏层间堆叠促进单层剥离。[12,13] 如前所述，将金的成功剥离扩展到其他贵金属被证明是困难的。[12] 以 MoS 2 为例，按照纯结合能论证，其他几种贵金属应该能够实现类似的性能。然而，金仍然无人能及，与下一个最佳竞争对手银相差两个数量级。[12] 其他金属（如铂、钯和铜）的表现甚至更差。[12] 这些金属性能不佳的原因是缺乏抗氧化性和金属贵重性降低。[12] 然而，银的表现优于铂和钯，使其成为所述趋势的异常值。这一例外是由于晶格失配导致 MoS 2 /Ag 界面处应变过大。不过，较大的应变分散暗示了应变不均匀，这是由于银界面的氧化造成的。很明显，成功的金属介导剥离的两个关键因素是均匀施加在界面上的大界面应变和无氧化物金属表面的清洁度。[5,12] 平衡这两个因素是高单层剥离产量的关键，迄今为止这对银来说很难做到。金通过高抗氧化性和在剥离前精心准备新鲜表面来实现这一点。获得适合此任务的金属表面的一种方法是模板剥离。[14,15] 使用热蒸发在光滑的模板（例如抛光硅晶片）上覆盖一层薄薄的金属层（≈ 200 纳米）。该膜可以通过
低温加热银介导的 MoS 2 剥离
进入门槛低。虽然经典的基于胶带的剥离方法易于学习，但在扩展方面受到严重限制。[1,2] 理想情况下，不仅应保持起始晶体的高质量，而且其横向尺寸也应反映在剥离产率中。在这里，金介导的剥离开始大放异彩，[3–8] 其中干净光滑的金表面提供了必要的相互作用，以剥离整个层状材料阵列。[4,5] 所得单层区域主要受母晶区域限制，接近 1 的剥离产率，从而允许大规模单层作用。[3,9–11] 这种相互作用本质上是非共价的，并且高度依赖于金表面的状况，即使是轻微的污染也会降低剥离产率。 [5] 最近，界面应变被认为是金介导剥离成功的另一个关键因素，通过破坏层间堆叠促进单层剥离。[12,13] 如前所述，将金的成功剥离扩展到其他贵金属被证明是困难的。[12] 以 MoS 2 为例，按照纯结合能论证，其他几种贵金属应该能够实现类似的性能。然而，金仍然无人能及，与下一个最佳竞争对手银相差两个数量级。[12] 其他金属（如铂、钯和铜）的表现甚至更差。[12] 这些金属性能不佳的原因是缺乏抗氧化性和金属贵重性降低。[12] 然而，银的表现优于铂和钯，使其成为所述趋势的异常值。这一例外是由于晶格失配导致 MoS 2 /Ag 界面处应变过大。不过，较大的应变分散暗示了应变不均匀，这是由于银界面的氧化造成的。很明显，成功的金属介导剥离的两个关键因素是均匀施加在界面上的大界面应变和无氧化物金属表面的清洁度。[5,12] 平衡这两个因素是高单层剥离产量的关键，迄今为止这对银来说很难做到。金通过高抗氧化性和在剥离前精心准备新鲜表面来实现这一点。获得适合此任务的金属表面的一种方法是模板剥离。[14,15] 使用热蒸发在光滑的模板（例如抛光硅晶片）上覆盖一层薄薄的金属层（≈ 200 纳米）。该膜可以通过
F100 陶瓷复合材料发动机测试经验...
对于军用飞机而言，燃气涡轮发动机制造商和最终用户面临的一个关键问题就是耐久性。尤其是加力燃烧段的条件非常恶劣，发动机喷嘴的设计寿命通常只有涡轮发动机其他硬件的一半。目前的喷嘴基于由密封件和襟翼制成的轴对称可变喷嘴。这些组件必须承受极端温度（通常超过 1000°C）以及与加力燃烧器点火相对应的快速热循环。此外，加力燃烧段通常具有燃烧功能不均匀的特点，这会在某些喷嘴瓣上产生热条纹。因此，这些部件会受到非均匀热流的影响，襟翼和密封件的重叠设计尤其明显，从而在整个宽度上产生高热应力。镍基合金通常用于发散襟翼和密封部件。严酷的热机械环境使镍基部件产生大量开裂，再加上高温 1 导致的蠕变变形。结果是部件拆卸增加，直接影响可操作性、维护和成本。军用发动机对热段部件更长使用寿命和更高推重比的追求为陶瓷材料打开了大门。陶瓷基复合材料 (CMC) 适用于暴露在高温（高达 1000°C）下的加力燃烧段，包括高热梯度。因此，人们继续对在军用燃气涡轮发动机中开发、测试和部署 CMC 感兴趣，一些开发已经取得成功。这是为 F/A-18 E/F 超级大黄蜂 2 战斗机提供动力的 F414 发动机喷嘴引入 SiC/C CMC 的情况，以及为阵风 3 战斗机提供动力的 M88 发动机喷嘴外襟翼引入 C/SiC CMC 的情况。考虑用于燃气轮机部件的 CMC 涵盖了通过化学气相渗透 (CVI)、溶胶凝胶路线、聚合物渗透和热解 (PIP) 和熔融渗透 (MI) 4 制造的各种纤维和基质。所得材料能够承受排气喷嘴的高温和热疲劳。然而，CMC 组件的耐久性与其抗氧化性直接相关，这会影响其热机械潜力并导致部件破裂。已经对几种 CMC 密封件进行了地面测试，并在具有代表性的全地面发动机寿命后测量了机械性能。近几年，斯奈克玛推进固体公司 (SPS) 开发了先进的 SiC/SiC 和 C/SiC 材料，包括多层编织和自密封基质。普惠公司和空军研究实验室正在考虑将这些材料用于 F100-PW-229 发动机喷嘴发散密封件，该密封件为 F16 和 F15 战斗机提供动力。本文介绍了发动机经验和后测试特性的结果。将讨论材料系统对燃气轮机喷嘴应用的适用性。
铝合金在活塞制造中的应用综述
博帕尔。摘要- 近年来，铝合金在活塞制造中的应用引起了广泛关注，因为它比铸铁等传统材料具有许多优势。本综述旨在全面分析铝合金在活塞制造中的应用，重点介绍其机械性能、性能和潜在挑战。铝合金活塞的主要优势在于其重量轻，有助于减少往复质量并提高发动机效率。这一特性可以提高发动机转速、降低油耗并提高车辆整体性能。此外，铝合金活塞具有出色的导热性，有助于高效散热并最大限度地降低热膨胀相关问题的风险。关键词-铝合金、活塞、强度、综述、变形、温度分布。1. 简介铝活塞重量轻，因此与铸铁活塞相比，惯性力可以降低到更大程度。在 Al-Si 活塞合金中添加超过 12% 的硅以在高温下工作，因此由于添加 Si，活塞的热强度可以提高。发动机运转时活塞顶部的温度达到约 300°C，在此温度范围内膨胀程度超过铁，因此，为了将铝活塞与铸铁气缸正确配合，活塞在室温下必须松配合。添加硅会使活塞变硬，不易磨损，因此增加了基于纤维和基质成分百分比可实现的优势。MMC 的缺点是 a) 生产系统昂贵，b) 技术仍然相对不成熟，c) 生产过程复杂（尤其是长纤维 MMC），d) 专门生产服务的经验有限，e) 在颗粒 MMC 的情况下难以实现纤维颗粒的适当扩散，f) 颗粒分布不一致，g) 长纤维充当应力集中器，h) 不均匀性质和 i) 各向异性材料。这些缺点限制了金属基复合材料在汽车应用中的使用。除了用于活塞的先进材料外，还采用一些涂层来改善活塞性能。这些涂层技术将在下一节中讨论。过去几十年的研究和创新催生出复合材料，从用于汽车车身的玻璃纤维发展到用于航空航天和其他各种应用的颗粒复合材料。有些复合材料表现出更高的耐磨性、抗氧化性和抗腐蚀性。这些设计和特性机会是传统单片（非增强）材料无法实现的。复合材料在 20 世纪 70 年代被引入工程应用时被称为“未来材料”。由两种或两种以上可明显识别的成分组成的材料在日常生活中被用作天然复合材料。天然复合材料包括木材、土壤骨料、矿物、岩石等。复合材料是最具创新性的材料，由于材料性能的增强，它取代了航空航天、汽车、结构工程等领域的传统材料。这些复合材料是通过传统的金属生产和加工现场生产的。碳化物含量高的钢或石墨以及含有金属粘合剂、碳化钨和碳化物也属于这类复合材料。2. 现有文献综述在文献综述的基础上，重点介绍了研究空白。此外，本章最后还提出了研究目标。Singh 等人 [1] 本文的目的是研究铝和镁合金活塞的应力分布和热分析。在室温下，WE43A 的强度低于 Al-7Si 活塞，但在高温下，由于 WE43A 的机械和热性能优于 Al-7Si，因此可以承受更高的效率。因此，可以得出结论，对于热负荷相对较高的高性能发动机，镁合金是设计活塞的理想材料，但对于峰值压力高且作用时间较长的扭矩型发动机，铝基合金是设计活塞的理想材料。Taylor 等人 [2] 强调了汽车内燃机主要摩擦部件的摩擦学设计的重要性。可以得出这样的结论：对于热负荷相对较高的高性能发动机，镁合金是设计活塞的理想材料，但对于峰值压力高且作用时间较长的扭矩型发动机，铝基合金是设计活塞的理想材料。Taylor 等人 [2] 强调了汽车内燃机主要摩擦部件的摩擦学设计的重要性。可以得出这样的结论：对于热负荷相对较高的高性能发动机，镁合金是设计活塞的理想材料，但对于峰值压力高且作用时间较长的扭矩型发动机，铝基合金是设计活塞的理想材料。Taylor 等人 [2] 强调了汽车内燃机主要摩擦部件的摩擦学设计的重要性。