doi:https://doi.org/10.2298/SOS2001001F UDK: 546.271;622.785;676.056.73 超耐火过渡金属二硼化物陶瓷的致密化 WG Fahrenholtz 1*)、GE Hilmas 1、Ruixing Li 2 1 密苏里科技大学,密苏里州罗拉 2 北京航空航天大学,北京,中国 摘要:回顾了过渡金属二硼化物的致密化行为,重点介绍了 ZrB 2 和 HfB 2 。这些化合物被认为是超高温陶瓷,因为它们的熔点高于 3000°C。过渡金属二硼化物的共价键很强,导致熔点极高,自扩散系数低,因此很难对其进行致密化。此外,粉末颗粒表面的氧化物杂质会促进颗粒粗化,从而进一步抑制致密化。20 世纪 90 年代之前的研究主要采用热压进行致密化。这些报告揭示了致密化机制,并确定有效致密化需要氧杂质含量低于 0.5 wt%。后续研究采用了先进的烧结方法,如放电等离子烧结和反应热压,以生产出接近全密度和更高金属纯度的材料。还需要进一步研究以确定基本的致密化机制并进一步改善过渡金属二硼化物的高温性能。关键词:过渡金属二硼化物;致密化;烧结;热压。1. 简介过渡金属二硼化物 (TMB2) 作为用于极端环境的材料已被研究多年。 1-7 多种 TMB2 被视为超高温陶瓷 (UHTC),因为它们的熔点超过 3000°C,其中包括 TiB 2 、ZrB 2 、HfB 2 和 TaB 2。其他 TMB2,例如 OsB 2 和 ReB 2,作为新型超硬材料备受关注。8-10 TMB2 拥有不同寻常的性能组合,例如金属般的热导率和电导率以及陶瓷般的硬度和弹性模量,这是由共价键、金属键和离子键特性的复杂组合产生的。11-13 由于其性能,TMB2 被提议用于极端温度、热通量、辐射水平、应变速率或化学反应性,这些都超出了现有材料的能力。通常提到的 TMB2 的一些潜在应用包括高超音速航空航天飞行器、火箭发动机、超燃冲压发动机、轻型装甲、高速切削工具、熔融金属接触应用的耐火材料、核聚变反应堆的等离子体材料以及先进核裂变反应堆的燃料形式。5,14-22 TMB2 具有极高的熔化温度和硬度值,而同样的特性也使 TMB2 难以致密化。陶瓷材料的致密化可以通过多种方法实现。许多商用陶瓷都是通过无压烧结粉末加工方法制造的部件生产的。23-25有些陶瓷很难通过无压烧结致密化。
左心室心肌致密化不全是一种定义不明确且存在争议的疾病,其表型表现多种多样:从简单的解剖特征到具有明显心脏影响的疾病。目前的诊断标准完全依赖于过度小梁的形态学特征,而这些特征对于识别真正的心肌病病例的特异性较低。左心室心肌致密化不全的治疗也各不相同,并且没有专门的临床实践指南。最常见的心血管并发症是心力衰竭、室性心律失常和全身性栓塞。在这篇综述中,我们讨论了现有标准的诊断局限性,并提出了一种全面的替代方法(包括功能成像变量、组织特征、遗传学和家族筛查),可能有助于过度小梁病例的鉴别诊断。我们还描述了该疾病的遗传背景,并讨论了与其他心肌病的重叠。最后,我们重点关注临床管理中的争议问题,并建议使用前面提到的变量进行风险分层和个性化患者随访。
空间电力推进 (EP) 技术的推力致密化对于实现未来雄心勃勃的太空任务和探索(例如载人火星任务)必不可少。EP 致密化主要受限于推进器材料承受极端等离子体条件的能力。本研究调查了最大化电流增强的相互关联的动力学、随后的溅射和电弧腐蚀挑战,以及一类有前途的新型先进材料——体积复合材料 (VCM) 对空间电力推进系统的影响。与标准材料相比,VCM 表现出增强的管理高水平等离子体能量和电流的能力,这主要归功于几何捕获和等离子体注入等原理的综合优势。研究了 VCM 中的能量管理和溅射剂传输机制,以深入了解最佳 VCM 几何形状,并探索利用先进增材制造方法的潜力。还通过耦合计算和实验分析确定了 VCM 电弧响应和有利的升华腐蚀特性。这一发现强调了 VCM 具有彻底改变与 EP 相关的面向等离子体应用的材料设计的潜力,为更耐用、更高效的推进系统铺平了道路。
我们研究了使用分子动力学(MD)和有限元仿真的空间排除极限的密集流体通过纳米多孔膜的运输。仿真结果表明,对于简单的流体,桑普森流的偏差是滑动和有限原子尺寸效应之间竞争的结果。后者通过引入有效的孔径以及有效的膜厚度来表现出来。我们提出了一个解释所有这些因素的膜渗透性的分析模型。我们还展示了如何修改该模型以描述低分子量芳族烃在空间极限下跨这些膜的转运。通过Lennard-Jones流体渗透到单层和多层石墨烯膜的Lennard-Jones流体以及低分子量有机液体渗透到单层石墨烯膜的MD模拟进行了广泛的验证。
功能输入(128,256,3)输入32 rb-kn-1(64,128,8)relu致密32 relu rb-kn-2(32,64,16)relu致密128 relu-kn-3(16,32,32,32,32,32)rela store 2048 Relu Conteate(16,16,32,32,96)relu un ress ress ress ress ress ress res luny luu luue luu distrue 4911152重塑(16,32,96)relu致密2048 Relu rb-kn-3(32,64,32)relu致密128 relu rb-kn-2(64,128,16)relu致密32 relu rb-kn-1(128,256,8)relu concite 32 liar concite 32 liar convite 32 liar convite line line
摘要:我们目前正在见证氢 (H 2 ) 经济的曙光,H 2 很快将成为供暖、运输以及长距离和长期储能的主要燃料。在众多可能性中,H 2 可以作为加压气体、低温液体或通过吸附到多孔材料上的固体燃料储存。金属有机骨架 (MOF) 已成为在体积和重量基础上具有最高理论 H 2 储存密度的吸附材料。然而,将 H 2 用作运输燃料的一个关键瓶颈是缺乏能够将 MOF 塑造成实用配方同时保持其吸附性能的致密化方法。在本文中,我们报告了对 MOF 数据库进行高通量筛选和深入分析以找到最佳材料,然后合成、表征和评估用于 H 2 储存的最佳单片 MOF(mono MOF)。致密化后,当部署在温度-压力组合(25-50 bar/77 K → 5 bar/160 K)波动气体输送系统中时,这种单分子 MOF 在 50 bar 和 77 K 下储存 46 g L − 1 H 2 ,在 25 和 50 bar 的工作压力下分别输送 41 和 42 g L − 1 H 2 。与基准材料相比,这种性能意味着输送 H 2 气体的工作压力要求降低了 80%,与压缩 H 2 气体相比降低了 83%。我们的研究结果代表着高密度材料在体积 H 2 存储应用中迈出了实质性的一步。■ 简介
1 华南理工大学机电与汽车工程学院,广州 510641;mewdlaser@scut.edu.cn (DW); 202020100649@mail.scut.edu.cn (HW); xjchan001@163.com (XC) 2 宁波大学冲击与安全工程教育部实验室,宁波 315211 3 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室,攀枝花 617000;ludong_1786@163.com (DL); cgvermouth2022@163.com (XL) 4 四川省先进金属材料增材制造工程技术研究中心,成都先进金属材料产业技术研究院有限公司,成都 610300,中国 * 通讯作者:liuyang1@nbu.edu.cn (YL); cjhan@scut.edu.cn (CH)
其高吸收系数使其在半透明太阳能电池应用方面具有吸引力。 [6] 然而,这些材料的高吸收系数使其难以在低带隙钙钛矿(≈带隙<1.7 eV)PSC 中获得高平均可见光透射率 (AVT) 值。虽然降低钙钛矿层厚度是增强任何半透明 PSC (ST-PSC) 中 AVT 的明显解决方案,但是,由于与使用溶液工艺制造亚 100 纳米、均匀、无针孔的钙钛矿薄膜相关的限制,该解决方案尚未可靠地实施。 [7] 因此,限制了 ST-PSC 可实现的最大 AVT。为了解决这个问题,据报道,替代性的钙钛矿层沉积和生长策略可以在不需要显著减少膜厚度的情况下提高钙钛矿层的透射率。[7] 例如,最初引入了脱湿和网格辅助沉积技术,使钙钛矿薄膜部分覆盖在基底上。脱湿技术导致随机生长的钙钛矿岛的形成,[8,9] 而网格辅助沉积导致钙钛矿在受控的网格结构中生长。[10,11] 虽然这两种方法显著提高了钙钛矿层的透射率,但由于在无钙钛矿区域空穴传输层和电子传输层直接接触导致分流通路的存在,相应的器件表现出有限的 PCE。[12] 需要在没有钙钛矿的区域额外选择性沉积绝缘分子,以减少上述泄漏损失。 [12,13] 随后,引入支架层和材料以生长有序的大孔 [14] 微结构 [15,16] 和纳米结构 [17] 钙钛矿层。虽然这些钙钛矿结构表现出增强的透射率和减少的分流通路,从而提高了 ST-PSC 的 AVT 和 PCE,但它们的制造相对复杂和繁琐得多,即与厚的不透明钙钛矿薄膜的溶液处理相比,它们需要额外的材料和合成工艺。此外,在大多数情况下,上述 ST-PSC 的开路电压 (V oc) 和填充因子 (FF) 分别低于 ≈ 1000 mV 和 ≈ 70%,这表明与不透明的对应物相比,这些器件中存在残余复合损失。因此,需要一种简单的替代方法来生长足够透明和致密的钙钛矿层
图 3.二倍体黄色马铃薯品种 Criolla Columbia 的花药在不同的体外培养基中发育的愈伤组织和胚胎。A-B。致密愈伤组织 1 级。C. 易碎愈伤组织 4 级。D-E。致密、海绵状愈伤组织,2 级。F-H。致密结节状愈伤组织 2 级。I-L。致密、海绵状愈伤组织,3 级。M. 4 级海绵状愈伤组织,胚胎正在形成。N. 4 级致密愈伤组织,具有胚胎形成。O. 5 级海绵状愈伤组织,有胚胎形成。P. 5 级致密愈伤组织,带有生长和发育中的胚胎。Q. 4 级海绵状愈伤组织,胚胎正在生长和发育。R. 紧凑且海绵状的 4 级愈伤组织,带有成熟胚胎。S-T。紧凑、海绵状的 5 级愈伤组织,具有多个生长的胚胎,并且根治性发育,具有丰富的柔毛。*箭头指向胚胎………………………………107
烧结(DC)和两者使用原位反应的变体已成为产生相对密度以上相对密度的相纯UHTC的偏爱烧结方法。15–19对于IV组的烧结(0.65 <ρ相对<0.90)的中间阶段,据报道,据报道的激活能量范围为140至695 kJ/mol的Zrb 2,56至774 kJ/mol的TIB 2,以及96 kJ/mol的HFB 2。5,20–23总体而言,研究得出的结论是,尽管激活能的值应仅取决于致密化的机械性,但更细的初始粒径和增加的压力降低了激活能量。对于烧结的中间阶段,Lonergan报道说,晶界扩散是在2000℃低于2000℃的反应热的Zrb 2中的主要机制,其激活能为241 kj/mol,但晶状体扩散成为2000°C的主要机制,其激活能量为695 kJ/mol。21 Kalish研究了HFB 2的极端压力(800 MPa)下的致密性最后阶段的动力学,并报告了激活能为96 kJ/mol。kalish建议该机制可能是脱位流,因为激活能量足够低,但没有提供其他机械的证据。kalish最终得出结论,在HFB 2的致密阶段,HF的B或晶界扩散是HF的晶界扩散是主要机制。5从那时起,几项研究报告了硼化物中的脱位运动。Koval'Chenko得出结论,脱位运动受到金属sublattice中金属物种的自扩散的限制。2424–29 Koval'Chenko螺柱的钼和钨硼的致密动力学,并报道激活能量是压力的独立性,这表明脱位滑行过程。28 bhakhri估计了使用压痕实验的154±96 kJ/mol中ZRB 2中脱位运动的活化能,并假设汉堡矢量沿着<1 0 0 0 0>方向。
