晶界 (GB) 中的局部原子排列与边界晶粒中的局部原子排列不同,以便能够调节相应晶格的取向误差。[1–8] 从结构上讲,局部排列包括沿边界重复的位错核和结构单元。从化学上讲,位错核和其他结构单元并不总是化学计量的,甚至可能具有复杂性。[9] 总之,GB 和晶粒的化学和结构差异导致局部 GB 振动,这在许多领域都引起了人们的兴趣。例如,在热传输 [4–7,10] 和红外光学中,[4,8] 声子频率和寿命决定了材料响应的关键方面。此外,局部振动的变化可以显著改变功能材料的自由能景观 [11–13] 或增加熵对自由能的贡献并影响相变。[14–16]
六元环(SMR)是许多材料体系的常见结构单元,这些材料包括但不限于典型的二维材料,如石墨烯、h-BN和过渡金属二硫属化物,以及三维材料,如铍、镁、MgB 2 和Bi 2 Se 3 。尽管这些材料中的许多已经成为材料科学和凝聚态物理的“明星”,但很少有人关注SMR单元在各种成分和结构中的作用。在本文中,我们系统地分析了这些材料最基本的SMR结构单元,发现其在许多有趣的特性和现象(如狄拉克电子和声子光谱、超导和拓扑)的发生中起着决定性的作用。因此,我们将这组材料定义为SMR无机材料,为材料研究和开发开辟了新的视角。 SMR 材料具有独特的性能,值得从材料设计、新物理发现到目标向导应用等方面进行广泛关注和深入研究。预计 SMR 材料将在下一代信息技术、可再生能源、太空等领域找到利基应用。
许多新兴应用中的主流介电储能技术,如可再生能源、电气化交通和先进推进系统,通常需要在恶劣的温度条件下运行。然而,在当前的聚合物介电材料和应用中,优异的电容性能和热稳定性往往是互相排斥的。在这里,我们报告了一种定制结构单元以设计高温聚合物电介质的策略。预测了由不同结构单元组合而成的聚酰亚胺衍生聚合物库,并合成了 12 种代表性聚合物用于直接实验研究。这项研究为实现在高温下具有高能量存储能力的坚固稳定的电介质所必需的决定性结构因素提供了重要的见解。我们还发现,当带隙超过临界点时,高温绝缘性能的边际效用会递减,这与这些聚合物中相邻共轭平面之间的二面角密切相关。通过实验测试优化和预测的结构,观察到在高达 250°C 的温度下能量存储增加。我们讨论了将该策略普遍应用于其他聚合物电介质以进一步提高性能的可能性。
摘要:传统的制备金属—陶瓷复合结构的方法,由于金属与陶瓷材料之间的热膨胀系数等性能差异,容易产生分层、开裂等缺陷。激光定向能量沉积(LDED)技术具有在成形过程中可以改变材料成分的独特优势,该技术可以克服成形复合结构时存在的问题。本研究利用LDED技术制备了多层复合结构,不同的材料采用各自合适的工艺参数进行沉积。先沉积一层Al 2 O 3 陶瓷,再沉积三层NbMoTa多主元合金(MPEA)作为单一复合结构单元。在φ20 mm×60 mm圆柱体上表面成形了由多个复合结构单元组成的NbMoTa–Al 2 O 3 多层复合结构试件,耐磨性较NbMoTa提高了55%。平行成形方向电阻率为1.55×10 − 5 Ω×m,垂直成形方向电阻率为1.29×10 − 7 Ω×m,成功获得了一种电各向异性的新型材料,本研究为智能材料及新型传感器的制备提供了实验方法和数据。
一系列弱相互作用。4对于合成聚合物,材料科学自1920年提出的“大分子”概念以来,材料科学已经迅速发展。,由共价键相连的结构单元组成的长链分子。5如今,超过三分之二的商业聚体是半晶体的,例如多核n(po),6个聚甲酸酯(PCL),7聚氨酯(PU),8和聚酰胺(尼龙)9,被广泛地用作商业产品(例如包装和电子材料)和燃料和企业材料(例如诸如包装和电子材料)。聚合物链的各向异性对齐是SCP的基本机制。在无定形的矩阵中,晶体硬结构域作为物理交联位点不仅可以确保尺寸稳定性和溶剂电阻,还可以改善网络韧性,从而有助于独特
摘要:起落架是飞机的重要结构单元,它确保飞机在地面上安全起飞和降落。根据飞机的类型和大小,起落架有多种布置方式。最常见的类型是三轮式布置,由一个前起落架单元和两个主起落架单元组成。即使在正常着陆操作期间,重载荷(等于飞机的重量)也要由起落架吸收。反过来,要提供接头,使得重集中载荷首先由机身承受,然后分散到周围区域。通常,重集中载荷通过凸耳接头承受。因此,在飞机结构的研发中,设计一种在静态和疲劳载荷条件下防止失效的凸耳接头非常重要。 关键词:起落架类型和布置。
石器时代、青铜器时代和铁器时代是人类开始掌握这些自然界材料的历史时期。但是,如果我们只需按照需要排列原子,就能制造出具有特定特性的新材料,那会怎样呢?早在 1960 年,理查德·费曼就挑战我们“自下而上”思考,通过引导和操纵单个原子的排列来创造新材料 1。他邀请我们进入一个全新的物理学领域,在那里我们可以前所未有地控制新材料的性质和功能。虽然这在当时只是一个遥不可及的梦想,但现代实验合成技术的进步和纳米技术的革命已经让我们非常接近实现这个梦想。实现这一目标的一个有希望的方法是分层自组装,单个粒子自发组织成有序结构,也是自然界形成复杂生物功能结构的最重要策略。在这个过程中,材料的制备过程是先将原子组装成分子,再将分子组合成更大的单元,尺寸从几纳米到几微米不等,最后让这些悬浮在液体中的胶体结构块自组织成三维有序结构。这些自组装材料具有数十至数百纳米尺度的明确结构和极大的表面积体积比——这些特性使它们不仅非常适合光电、等离子体和光子应用,还非常适合催化和储能。这一策略的成功实施取决于合成和制造新型纳米颗粒和胶体颗粒的能力。尽管最近的进展已经产生了各种各样的新结构单元,这些单元的相互作用潜力可以从硬的到软的排斥的、吸引的、偶极的、形状各向异性的、不均匀的甚至自推进的,但尽管人们为开发新的合成路线付出了巨大的努力,但与化学家的分子“工具包”相媲美的无数可能的胶体结构单元中只有一小部分被制造出来。 提供更多关于胶体相互作用细节的评论包括参考文献 2 – 7 。 为了加速材料科学的进步,最好用理论预测来指导实验工作,以便
从图5中,1365cm⁻°和1210cm⁻⁻处的强峰分别指示存在三角形的Bo₃和四面体BO₄结构单元。这些单元构成了硼酸盐玻璃网络的骨干,BO₃单元有助于非线性光学性能,并且BO₄单位增强了玻璃的热和机械稳定性。887cm⁻见的峰表示BI-O振动或B-O-B弯曲,强调了BI₂O₃作为网络修饰符的作用。此添加引入了非桥接氧原子(NBOS),该原子破坏了连续的硼酸盐网络并影响玻璃的光学和结构特性。总体而言,FTIR数据验证了将稀土氧化物和修饰符成功掺入玻璃基质中,从而突出了系统对高级光学和电子应用的适用性。