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粉末片材增材制造过程中粘合剂的蒸发
摘要 多种增材制造方法已经成熟，并已在多个行业投入常规生产。对于金属加工，通常使用线材或粉末作为原料。线材加工通常用于相对较大的结构构建，而粉末加工通常提供更精确的金属应用。对于粉末床熔合工艺，使用非常细的粉末（通常为 20 µm 至 65 µm），而对于定向能量沉积，粉末的范围在 50 µm 至 160 µm 之间。这种细粉末可能对人类健康构成风险（吸入、皮肤整合）。避免在生产环境中接触粉末可能是一项艰巨的任务，甚至无法避免。因此，开发了一种替代工艺，该工艺不是以自由粉末颗粒的形式提供粉末，而是以粉末片的形式提供粉末。为了实现颗粒之间必要的粘合，使用粘合剂。为了了解粘合剂在激光加工粉末片过程中的影响，产生了单脉冲和线处理并用高速成像记录下来。记录显示了粘合剂的蒸发和相关的粉末颗粒的喷出。在较低的能量输入下，粘合剂蒸发导致较少的飞溅，这表明在低加热速率下加热粘合剂会对粉末颗粒产生较小的压力。
利用激光退火软化低合金钛合金坯料
1. 简介 激光加工是一种改进所选材料性能和服务特性的先进工艺。激光在材料加工中的可行性和优势取决于它能够以非接触方式向产品表面提供严格剂量和高强度的能量。激光技术可用于加工物体的远程区域和局部区域，且不会对材料产生振动和其他负面影响。这些和其他显著优势为激光加工在当前和未来具有更大的应用潜力。由于其聚焦激光辐射的能量输入极其局部集中，激光材料加工可为加工部件提供比任何其他热源更高的能量密度。因此，激光材料处理不仅可用于激光焊接或切割，还可用于改变材料的物理和机械性能。各种论文和专著 [1-3] 介绍了激光加工物理特性领域的当前成就。许多参考书 [4-6] 详细描述了激光设备在不同生产技术中的应用。研究表明，金属材料的重要特性，如抗拉强度、疲劳强度和耐磨性，都是结构敏感的，也就是说，可以通过激光加工适当改变材料结构来控制。只有少数研究通过控制材料结构的变化来软化材料 [7-10]。即使是“激光退火”这个术语，在文献中，从更广义上讲，是指通过不同持续时间的激光辐射改变固体的结构，通常是指通过纳秒持续时间的激光辐射对半导体结构进行脉冲定向结晶。
基于红光的双光氧化还原策略类似于自然光合作用的Z型方案
摘要：光氧化还原催化通常依赖于单个发色团的使用，而将两种不同的光吸收剂结合起来的策略很少见。在绿色植物的光系统 I 和 II 中，两个独立的发色团 P 680 和 P 700 都独立地吸收光，然后它们的激发能量以所谓的 Z 方案结合，从而驱动一个热力学上非常苛刻的整体反应。在这里，我们采用这一概念对有机底物进行光氧化还原反应，其中组合能量输入是两个红光子而不是蓝光或紫外光。具体而言，在过量二异丙基乙胺存在下，Cu I 双(α-二亚胺)复合物与原位形成的 9,10-二氰基蒽基自由基阴离子结合可催化约 50 个脱卤和脱甲磺酰反应。这种双光氧化还原方法似乎很有用，因为红光的破坏性较小，而且穿透深度比蓝光或紫外线辐射更大。紫外-可见瞬态吸收光谱表明，溶剂从乙腈到丙酮的细微变化会引起反应机制的转变，涉及占主导地位的光诱导电子转移或占主导地位的三重态-三重态能量转移途径。我们的研究说明了在多光子激发条件下运行的系统的机械复杂性，并提供了有关如何使所需和不需要的反应步骤之间的竞争变得更可控的见解。关键词：光催化、光谱、机械分析、电子转移、能量转移■简介
制造极强润湿性表面，用于在较宽的温度范围内控制液滴操作
摘要 宽温度范围内液滴可控操控在微电子散热、喷墨打印、高温微流控系统等领域有着广阔的应用前景。然而，利用工业上常用的方法构建可控液滴操控平台仍然是一个巨大的挑战。流行的液滴控制方法高度依赖于外界能量输入，对液滴运动行为和操控环境（如距离、速度、方向和宽温度范围）的可控性相对较差。本文报道了一种简便易行、工业适用的制备Al超疏水（S-phobic）表面的方法，该表面能够在宽温度范围内控制液滴的弹跳、蒸发和传输。并进行了系统的机理研究。采用电化学掩模刻蚀和微铣削复合工艺在Al基底上制备了极润湿性表面。为了研究蒸发过程和热耦合特性，进行了宽温度范围内液滴的受控蒸发和受控弹跳。基于液滴在极端润湿性表面的蒸发调控和弹跳机理，利用拉普拉斯压力梯度和温度梯度，实现了在较宽温度范围内合流、分流、抗重力输运的液滴受控输运，为新型药物候选物、水收集等一系列应用提供了潜在的平台。
研究论文 软弱围岩爆破地震波传播规律——以木寨岭隧道为例
为了研究爆破振动波在软岩隧道中的传播规律，在木寨岭隧道进行了纵向和环向爆破振动试验，并利用萨多夫非线性回归、傅里叶变换、希尔伯特-黄变换（HHT）等方法对实测数据进行了分析研究，为木寨岭隧道或类似软岩隧道爆破设计优化提供参考。研究结果表明：随着比例药量的增加，切向主频迅速下降，径向主频下降缓慢。在一定药量下，随着距爆源距离的增加，爆破振动频率频谱宽度变窄，整体能量更加集中，振动频率趋于低频。在距爆源一定距离处，随着药量的增加，爆破振动频率逐渐下降，低频区幅值增大。隧道左侧振动速度大于右侧，在拱顶和下台阶拱脚处振动速度下降较快，上台阶和中台阶拱脚处振动速度下降较慢；中台阶左拱脚和上台阶右拱脚的振动频率高于其他位置，上台阶左拱脚的频率最低。隧道爆破过程中，输入到地层介质的能量主要集中在切洞爆破阶段，爆破对上台阶左拱脚和隧道拱顶的能量输入较多，与频率分析的结论一致。
较高的激光功率可提高粉末床熔合加工的 Mg WE43 的强度，但会降低其耐腐蚀性
Mg 合金的粉末床熔合 - 激光束 (PBF-LB) 为生产具有优化设计的复杂结构提供了新的可能性，既可用于减轻航空航天应用中的重量，也可用于骨科应用中针对特定患者的植入物。然而，尽管已经对该主题进行了大量研究，但各个 PBF-LB 工艺参数对 Mg 合金微观结构和由此产生的材料性能的影响仍然不明确。因此，本研究旨在研究激光功率对表面粗糙度、微观结构和由此产生的关键材料性能（即耐腐蚀性和机械性能）的影响。样品由气雾化的 Mg-4％Y-3％Nd-0.5％Zr（WE43）合金粉末通过 PBF-LB 制成，使用三种不同的激光功率：60 W、80 W 和 90 W。与预期相反，90 W 样品的降解率最高，而 60 W 样品的降解率最低，尽管后者的表面粗糙度最高且内部孔隙较大。相反，发现 90 W 样品的较高降解率源于近表面微观结构。较高的能量输入和随之而来的晶粒尺寸减小，导致第二相沉淀物的数量比 60 W 样品增加，从而增加了通过微电偶腐蚀发生点蚀的趋势。对于拉伸强度和断裂伸长率，观察到了相反的趋势。在这里，发现 90 W 样品的晶粒尺寸减小和沉淀物增加是有益的。总之，观察到激光功率对微观结构的形成有一定影响，最终影响 WE43 的腐蚀和拉伸性能。未来的工作应该研究其他 PBF-LB 工艺参数的影响，以期在耐腐蚀和机械性能之间建立最佳平衡。
矫正：朝着可持续燃料的共同标准
注释：对于生物燃料途径，上游排放量是指在培养中使用化石燃料和化肥，而低上游排放量是指在培养中使用低排放燃料和肥料。GHG最少的技术涉及可行的处理，较高的电解器效率和CC中的低发射能量输入，但不包括通过土壤碳积累的去除。该图中假定的原料运输排放没有变化，尽管可以通过切换到低排放能源来影响。re =用于电解供电的可圈性可再生电力； RD/SAF（RE + ProcessCo₂）=该途径的上游排放中间排放量是指行业之间的30/70分配CO₂排放益处（CO₂来源）和产生的燃料，而低的上游排放量是指100％分配福利对燃料的分配。包括可再生能力的体现排放（假设上游上游排放的中位排放的50/50混合PV/风力发电厂，以及用于低上游排放的水力发电），这与当前的ISO方法有所不同，这些方法不包括在GHG强度中，但分别报道了这些排放。假设：所有效率均给予较低的加热值。电解器效率为66％（典型），69％90％（温室气最少）； h₂-to-to-yncrude 57％，从英尺喷气燃料炼油厂的运输燃料质量产量为85％。从最终燃料到最终用户的运输和分布的排放量为2 GCO2-EQ/MJ，用于液体燃料和甲烷的管道运输，以及4 GCO2-EQ/MJ用于氢的管道运输。基于欧盟红色II附件V（2018）的Biofuel GHG排放。
fe/石墨碳，具有先进的伪电容
在SSA值和孔径A的激活中，大多数材料由于电导率较低而显示出未满足的特定电容。创建石墨碳，导致内部电阻较低是解决问题的可能方法。通常，常规的石墨化转化需要严格的条件，例如高温（> 1000 C）或高真空度，这不仅需要大量的能量输入，而且还会导致宿主的孔隙率降低。13,14然而，使用过渡金属（Fe，Co或Ni）在热解过程中用作催化剂，可以在低温下实现石墨化转化。15 - 17个金属有机框架（MOF）作为一种多孔的协调聚合物，是超级电容器和电池的有前途的材料。18 Pang等。研究了一系列的MOF复合材料作为优秀的电化学储能材料，例如[Ni（噻吩-2,5-二羧酸盐）（4,4 0-Bipyridine）] N MOF纳米晶体，19 CO 3 O 3 O 4 nanocube@co-mof。20在某些情况下，衍生物种也可以用作电活性物种，可用于制备具有高性能的SC。例如，Li等人。21由G-C 3 N 4和草酸铁作为电极制造的碳杂种，它提供了增强的假能体。在此过程中，草酸铁进一步还原为金属FE，然后再降低了碳化物反应。b -feooh@碳衍生的多壳fe 2 O 3微球在空气中可以在1 a g 1时提供高达630 f g 1的高容量。24Fe-based nanomaterials, such as encapsulated FeP nanoparticles with graphene, 22 nano Fe 7 C 3 with in situ grown CNT on N doped hollow carbon cube, 23 N-doped carbon nanotubes gra ed onto MOF-derived carbon nano- materials (Fe-NCNT) were proved to display e ffi cient electro- chemical performance.
用于被动能源的纹理刚性毛细管材料...
毛细管现象在自然界中无处不在，直接参与生命系统的功能。[1] 天然多孔介质的特点是随机（如土壤、海绵）或有序（如木材、肺）结构。人造毛细管介质种类繁多，广泛应用于大多数行业，如过滤器、纺织品（编织和非编织）、吸收剂、陶瓷或组织支架。[2] 人们一直致力于改造多孔材料的毛细管特性，以实现改进的热学、[3] 机械学、[4] 电学、[5] 光学[6] 和生物医学 [7] 性能。除了本质上多孔的材料（如金属有机骨架 [8] ）之外，最近的研究还集中于可以精细控制材料添加（如 3D 打印 [1,9] ）或从块体材料中去除（如激光蚀刻 [6,10] ）的制造工艺，以设计精确的孔隙结构。具有多功能工程设计的多孔材料特别适用于被动式能量转换装置。这些装置通常不需要高质量的能量输入，而且由于没有移动的机械部件，维护成本低，而且具有成本效益。此外，它们最适合离网安装，并且总体上可以促进与水能关系相关的行业的可持续转型。[11] 这些装置可以利用多孔毛细管介质来克服小水头，并在无需主动机械或电气部件的情况下为整个系统提供工作流体。已提出将其应用于蒸汽发电、[12] 海水淡化、[13,14] 盐沉淀、[15] 水卫生、[16] 太阳能热能收集 [6] 和冷却 [17] 等。显然，优化此类被动装置中多孔材料的毛细管特性对于提高其整体性能至关重要：毛细管特性差可能导致连续蒸发过程中干燥，并会严重限制可实现的最大装置尺寸。[18] 因此，毛细管特性不佳会严重阻碍整个系统的生产率和可扩展性。被动能量转换装置通常使用非结构化毛细管材料（如纸或商用纺织品）作为移动工作流体的被动组件。[19] 然而，考虑到
增材制造中的颗粒安全评估
增材制造 (AM) 或工业三维 (3D) 打印推动了设计和生产可能性的全新领域；它突破了复杂产品生产应用和下一代材料开发领域的界限。AM 技术应用了多种原料，包括具有不同尺寸、形状和表面化学性质的塑料、金属和陶瓷颗粒粉末。此外，粉末经常被重复使用，这可能会改变颗粒的物理化学性质，从而改变其毒性潜力。AM 生产技术通常依靠激光或电子束来选择性地熔化或烧结颗粒粉末。在整个生产和加工阶段，原料粉末上的大量能量输入会产生多种副产品，包括不同数量的原始微粒、纳米颗粒、飞溅物和挥发性化学物质，这些都会排放到工作环境中。微米和纳米级尺寸可能使颗粒与生物屏障相互作用并穿过生物屏障，进而导致意想不到的不良后果，包括炎症、氧化应激、信号通路激活、遗传毒性和致癌性。AM 相关风险的另一个重要方面是由于聚合物分解和聚合物颗粒中化学物质的高温转化而导致的单体和低聚物的排放/泄漏，无论是在生产、使用过程中还是在体内（包括靶细胞中）。这些化学物质是直接毒性、遗传毒性和内分泌干扰的潜在诱因。尽管如此，我们对 AM 颗粒粉末及其副产物是否会对人体产生不利影响的了解仍然很大程度上不足，这促使对整个 AM 生命周期（从原始和再利用到空气中的颗粒）进行全面的安全评估。因此，本综述将详细介绍：1）AM 原料粉末的简要概述、重复使用对颗粒物理化学性质的影响、AM 行业的主要暴露途径和防护措施，2）颗粒生物学特性和关键毒理学终点在颗粒安全评估中的作用，以及 3）用于 AM 安全评估的下一代纳米安全毒理学方法。总之，所提出的测试方法将使人们更深入地了解现有和