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单质含能材料降感策略与机制研究进展

火炸药学报 2024年

作者：易治宇姜一帆曲文刚高红旭赵凤起西安近代化学研究所含能材料全国重点实验室

本文从减少外界刺激的影响和优化含能材料结构设计的角度出发，综述了单质含能材料在不同降感策略下的降感机制，具体包括缓冲、润滑、导电、吸热和绝热、改善含能材料晶体品质和增强含能分子稳定性等，分析了多维度降感策略如使用多功... 详细信息

本文从减少外界刺激的影响和优化含能材料结构设计的角度出发，综述了单质含能材料在不同降感策略下的降感机制，具体包括缓冲、润滑、导电、吸热和绝热、改善含能材料晶体品质和增强含能分子稳定性等，分析了多维度降感策略如使用多功能的降感材料和耦合多种降感手段对应的综合降感机制，并提出了今后含能材料降感的发展方向：研发兼具高能和钝感特性的含能材料，研究含能材料降感机制与使用环境的关联性，以及从分子尺度建立普适性更强的定量化描述感度的模型，为设计新型高能钝感含能材料提供理论指导与技术支撑。

关键词：含能材料感度降感策略降感机制

用于人机交互设备的本征可拉伸功能器件和高分子材料

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高分子学报 2024年第6期55卷 637-654页

作者：李松壕孙明源魏子翔王以轩胡文平天津大学有机集成电路教育部重点实验室天津市分子光电科学重点实验室化学系天津大学化学化工协同创新中心

在物联网飞速发展的智能时代，高分子光电材料具有更低的杨氏模量和更好的本征拉伸性，成为人机交互设备的理想选择.本文从平衡高分子光电材料电学(载流子传输需求)和力学(可拉伸需求)性能这一难点出发，根据可拉伸器件在人机交互中的... 详细信息

在物联网飞速发展的智能时代，高分子光电材料具有更低的杨氏模量和更好的本征拉伸性，成为人机交互设备的理想选择.本文从平衡高分子光电材料电学(载流子传输需求)和力学(可拉伸需求)性能这一难点出发，根据可拉伸器件在人机交互中的应用功能，总结了供能、传感、神经接口和显示等功能模块材料/器件方面的创新性成果，分析了各功能器件及多功能集成面临的共性问题，并展望了智能人机交互系统的发展前景.介绍了本征可拉伸功能器件包括有机太阳能电池(OSCs)、有机热电器件(o TEGs)、离子电池、纳米发电机(NGs)和超级电容器(SCs)，有机光电探测器(OPDs)、化学传感器和热传感器，多模态阵列电极(MEAs)和有机电化学晶体管(OECTs)，有机电化学发光器件(OLECs)、有机电致变色显示器(OECDs)和有机发光二极管(OLEDs)，有机场效应晶体管(OFETs)和多功能集成系统等.分析表明，可拉伸高分子光电材料的光电性能进一步提升和各功能层间的动态稳定界面，是未来研究重点.

关键词：人机交互高分子光电材料光电器件本征可拉伸

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双面研磨技术研究现状与发展趋势

机械工程学报 2024年第7期60卷 266-288页

作者：郭江潘博连佳乐杨哲刘欢高菲康仁科大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024

近年来,随着半导体、光学制造等领域的飞速发展,对晶圆、光学窗口及密封环等薄平板件的需求越来越大,加工质量要求越来越高。双面研磨具有加工应力小、效率高等优点,被广泛用于薄平板件的加工。为梳理双面研磨技术发展现状,重点综述了... 详细信息

近年来,随着半导体、光学制造等领域的飞速发展,对晶圆、光学窗口及密封环等薄平板件的需求越来越大,加工质量要求越来越高。双面研磨具有加工应力小、效率高等优点,被广泛用于薄平板件的加工。为梳理双面研磨技术发展现状,重点综述了双面研磨的机理、工艺、应用及装备的最新研究进展;分析了双面研磨理论模型对工艺的优化效果,总结了双面研磨工艺的应用现状。此外,全面比较了行业内代表性厂家双面研磨装备的技术水平,并指出了国内与国外的差距。在此基础上,对双面研磨技术的发展趋势进行了展望,为后续相关研究提供了参考。

关键词：双面研磨技术材料去除工艺优化双面研磨装备

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金刚石高效超低损伤加工机理与工艺研究现状

机械工程学报 2024年第3期60卷 337-353页

作者：袁菘郭晓光金洙吉康仁科郭东明大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024

随着电子器件向高频高压、大功率方向发展,对半导体器材的性能提出了更高的要求。单晶金刚石具有高热导、耐高温、超宽禁带、击穿电压高等特性,被视为终极半导体材料。若要充分发挥金刚石的性能,其表面需要具有超光滑和近乎无损伤的表... 详细信息

随着电子器件向高频高压、大功率方向发展,对半导体器材的性能提出了更高的要求。单晶金刚石具有高热导、耐高温、超宽禁带、击穿电压高等特性,被视为终极半导体材料。若要充分发挥金刚石的性能,其表面需要具有超光滑和近乎无损伤的表面。然而,金刚石不仅硬度大、化学性质稳定、难去除,而且脆性大、断裂性韧性低、极易产生加工损伤,这严重制约了金刚石在半导体领域的应用。有关金刚石高效超低损伤的加工机理和工艺,国内外学者展开了大量研究。但到目前为止,并没有一套适合于金刚石高效超低损伤的加工理论和工艺。在介绍了金刚石现有加工方法及其优缺点的基础上,概述了金刚石加工工艺的研究现状,并从实验表征和模拟计算两方面系统地总结了有关金刚石高效超低损伤加工机理以及相关的工艺研究进展,最后分析了目前实现金刚石高效超低损伤加工面临的问题、难点及未来发展趋势,为今后金刚石半导体器件的制造技术及理论提供借鉴。分析表明,机理方面,实验表征与模拟计算相结合是获得更多的动态原子细节信息的有效方式,是未来在原子尺度阐明加工机理的发展方向。工艺方面,化学机械抛光方法可以用于平坦化大尺寸材料加工,同时也可以获得具有超光滑超低损伤表面的金刚石,但去除率低是限制该方法应用的瓶颈问题,通过金刚石磨粒+强氧化剂+外部能场辅助的加工方法是实现金刚石高效超低损伤加工的发展方向。

关键词：金刚石高效超低损伤半导体材料工艺与机理

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功率型电化学储能技术研究进展

动力工程学报 2024年第3期44卷 406-417页

作者：周润怡黄艳忠祁义恒张传志周美琪杨化超薄拯浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室杭州310027

功率型储能器件具有功率密度高和充放电速度快等显著优点,适用于需要大功率输出和短时间内快速响应的应用场景,如电网调频、军用装甲车辆应急启动和港口起重装备能量回收等。围绕主流的功率型储能器件——超级电容器、功率型金属离子电... 详细信息

功率型储能器件具有功率密度高和充放电速度快等显著优点,适用于需要大功率输出和短时间内快速响应的应用场景,如电网调频、军用装甲车辆应急启动和港口起重装备能量回收等。围绕主流的功率型储能器件——超级电容器、功率型金属离子电池、金属离子混合电容,介绍了各类功率型电化学储能技术的基本工作原理,系统性地总结了国内外学者在功率型电化学储能器件电极材料和电解液方面的改性策略和研究进展,最后对功率型电化学储能技术未来研究方向和应用趋势进行了合理展望。

关键词：高功率密度超级电容金属离子电池金属离子混合电容电极材料电解液

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温度对植物蛋白基油墨3D打印性能的影响

食品工业科技 2024年第13期45卷 30-37页

作者：戴涛涛裘雨萱张文慧邓利珍李俶刘成梅陈军南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江西南昌330047

为了开发新型食品类3D打印材料,本文以大豆分离蛋白-谷朊粉-大米蛋白(SPI-WG-RP)复合糊状物为对象,探究不同打印温度(25、30、35、40℃)对复合植物蛋白基油墨的流变性能、3D打印性能和结构特性的影响。结果表明,所有温度下SPI-WG-RP油... 详细信息

为了开发新型食品类3D打印材料,本文以大豆分离蛋白-谷朊粉-大米蛋白(SPI-WG-RP)复合糊状物为对象,探究不同打印温度(25、30、35、40℃)对复合植物蛋白基油墨的流变性能、3D打印性能和结构特性的影响。结果表明,所有温度下SPI-WG-RP油墨均表现出剪切稀化行为(R^(2)≥0.98),具有3D打印可行性。打印温度的升高降低了SPI-WG-RP油墨的屈服应力和黏度。当温度达到40℃时,蛋白基油墨材料的挤出恢复最好(>62.79%),SPI-WG-RP油墨具有出色的自支撑行为。此外,打印温度的升高促进了三种蛋白之间的紧密连接,40℃时样品微观结构更加致密均匀,在一定程度上提升了3D打印性能。本研究为制备具有打印性能良好的植物蛋白基油墨提供了理论依据,这有利于拓展3D打印技术在植物蛋白领域的应用。

关键词： 3D打印蛋白基油墨流变特性植物蛋白温度

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Ti-2.5Al-2Zr-1Fe在慢应变速率下的氢脆行为与机理研究

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物理学报 2024年

作者：赵有鹏刘晓勇刘辉房坤王佳罗先甫徐宁孙绪鲁刘煜高宇昊吴泽鹏李雪峰张欣耀洛阳船舶材料研究所海洋腐蚀与防护全国重点实验室

本研究通过慢拉伸、恒位移等加载方法，评估了含氢Ti-2.5A1-2Zr-1Fe合金的力学性能衰减行为及氢脆敏感性的变化。利用扫描电子显微镜对断口微观形貌特征进行了分析，并采用二次离子质谱仪对氢的宏观分布进行了表征，揭示了断口脆性区域... 详细信息

本研究通过慢拉伸、恒位移等加载方法，评估了含氢Ti-2.5A1-2Zr-1Fe合金的力学性能衰减行为及氢脆敏感性的变化。利用扫描电子显微镜对断口微观形貌特征进行了分析，并采用二次离子质谱仪对氢的宏观分布进行了表征，揭示了断口脆性区域与氢宏观分布之间的内在联系。此外，我们结合位错载氢运动模型及扩散方程，探讨了氢的扩散机制以及慢应变速率对氢扩散过程产生的影响。为了进一步探索氢化物的存在性，我们利用透射电子显微镜对表面高氢浓度层和裂纹尖端及其附近物相进行了表征分析，最终未发现氢化物相的析出，综合上述实验数据和微观物相结构分析，我们对Ti-2.5Al-2Zr-1Fe合金的氢脆机制进行了探讨，认为该合金的氢脆机制由HEDE机制主导。

关键词：钛合金氢脆慢应变速率氢化物

淹水胁迫下水稻种子和胚芽葡萄糖供应差异与胚芽存活的关系

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中国水稻科学 2024年第2期38卷 172-184页

作者：郑广杰叶昌朱均林陶怡肖德顺徐亚楠褚光徐春梅王丹英中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室杭州311400

[目的]为了探明淹水逆境下水稻种子向胚芽供应葡萄糖能力的品种间差异及其与胚芽存活的关系,从而解析水稻芽苗期耐淹机理。[方法]以4个淹水耐性不同的品种为试验材料,设置长期淹水和湿润播种(对照)两个处理,分析种子和胚芽组织的非结构... 详细信息

[目的]为了探明淹水逆境下水稻种子向胚芽供应葡萄糖能力的品种间差异及其与胚芽存活的关系,从而解析水稻芽苗期耐淹机理。[方法]以4个淹水耐性不同的品种为试验材料,设置长期淹水和湿润播种(对照)两个处理,分析种子和胚芽组织的非结构性碳水化合物含量,种子α-淀粉酶活性、胚芽抗氧化酶活性随时间的动态变化,及其与胚芽存活率的相关性。[结果]淹水胁迫下,淹水敏感材料中嘉8号(S1)和中嘉早17(S2)胚芽的葡萄糖含量、SOD、POD酶比蛋白活性在淹水72h后显著下降,表型上表现为胚芽生长停滞并出现死亡症状;而耐淹材料日本晴(T1)、耘两优玖48(T2)的胚芽中葡萄糖含量、SOD、POD的酶比蛋白活性在淹水96 h内保持稳定,胚芽持续伸长。对种子α-淀粉酶活性的分析表明,虽然短期淹水(0-48 h)能够增强所有4个材料的种子α-淀粉酶活性,但随淹水时间的延长(72-96h),仅耐淹的T1、T2保持α-淀粉酶高活性,其种子内的淀粉含量持续下降而葡萄糖含量不断增加,胚芽葡萄糖含量相对稳定;而淹水敏感材料S1、S2种子内的α-淀粉酶活性则分别在淹水72 h和48 h后下降,种子内淀粉含量相对稳定,但种子和胚芽的葡萄糖含量大幅度下降。相关分析表明,胚芽的存活率与胚芽和种子的葡萄糖含量、胚芽的过氧化物酶(POD)活性极显著正相关,但与种子淀粉含量极显著负相关。[结论]淹水胁迫下胚芽组织消耗大量的葡萄糖维持其生理代谢平衡,种子向胚芽供应葡萄糖的能力直接关系到其存活,种子α-淀粉酶活性变化对胚芽葡萄糖的供应有决定性作用,是种子在淹水条件下存活出苗的关键。

关键词：淹水逆境水稻种子胚芽存活率葡萄糖 α-淀粉酶抗氧化酶

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面向电力装备自供电传感的微纳能源收集技术

高电压技术 2024年第8期50卷 3387-3402页

作者：何海龙李祎陈赦杨爱军肖淞荣命哲电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学) 西安710049 电网环境保护全国重点实验室(武汉大学) 武汉430072 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

数智化电网的建设依赖于海量分布式电力装备状态监测传感器,提升传感器的供电可靠性进而实现自供电感知,对拓展设备状态感知系统的深度和广度具有重要意义。近年来,以纳米发电机为代表的微纳能源收集方法与器件被广泛关注,其能够将多元... 详细信息

数智化电网的建设依赖于海量分布式电力装备状态监测传感器,提升传感器的供电可靠性进而实现自供电感知,对拓展设备状态感知系统的深度和广度具有重要意义。近年来,以纳米发电机为代表的微纳能源收集方法与器件被广泛关注,其能够将多元、分散的机械能、热能、电磁能等转化为电能,搭配微能量存储元件与低功耗微纳传感器实现自供电传感。该文围绕面向电力装备自供电传感的微纳能源收集方法这一主题,首先介绍了电力装备及其运行环境微能量的分布特性;其次,总结了以热电纳米发电机、摩擦纳米发电机、压电纳米发电机、磁场能收集发电机、水伏发电机为代表的微纳能源收集方法原理及特点,分析了其在电力装备场景下的适用性,同时综述了基于微纳能源器件的电力装备微能量收集与自供电传感最新研究进展,并提出了本领域目前发展面临的主要技术难点和潜在解决方案。最后,展望了微纳能源收集方法及器件的发展趋势,有望为电力装备自供电状态监测和数智化发展提供参考与指导。

关键词：自供电传感微纳能源器件纳米发电机电力装备状态感知微能量收集