Journal of Materials Science - JMS Article Abstracts in Chinese: Volume 59, Issue 23
The Editors of Journal of Materials Science are pleased to present a selection of abstracts translated into Chinese.
近十年来，通过表面涂层方法对聚合物中空纤维膜进行表面改性以用于气体分离的发展：一项综述
Recent 10-year development on surface modification of polymeric hollow fiber membranes via surface coating approach for gas separation: a review
Rosyiela Azwa Roslan, Woei Jye Lau, Ahmad Fauzi Ismail & Sutrasno Kartohardjono
聚合物膜已经成为气体分离过程中的一项有竞争力的技术，因其显著的能源效率，环保属性和最小的系统占地面积。为了提高传统聚合物膜的性能，过去十年里，人们在改变其表面性质方面投入了大量的研究努力。在探索的各种技术中，膜表面改性使用涂层方法，如浸涂，喷涂，接枝和界面聚合，成为最受欢迎和最直接的方法之一。科学家们在这些方法中使用了由聚合物材料或混合材料组成的各种涂层溶液，取得了令人鼓舞的结果。本文旨在全面回顾过去十年中用于改变中空纤维膜表面的表面涂层方法的进步。这篇综述包括评估不同的涂层方法和溶液如何影响表面的物理化学性质以及膜的气体分离性能。此外，文章还深入讨论了与这些表面涂层方法相关的技术挑战，提供了深入的分析。最后，通过概述观点并推荐这个研究领域的未来研究方向，综述得出结论，突出了表面涂层中空纤维膜在气体分离应用中的创新和进步的潜在途径。图形摘要
关于硅烷和硅氧烷材料的评论：通过表面处理增强水泥基材料的耐久性
A review on silane and siloxane materials: enhancing durability of cementitious materials through surface treatments
Meng Zheng, Lu Zhang & Yakai Feng
水泥基材料在现代建筑项目中得到了广泛的应用，但由于其固有的多孔结构，这些材料容易出现退化现象。表面处理方法的应用提供了一种实用、高效、用户友好的策略，可以显著提高这些材料的耐久性。在众多的表面保护剂中，硅烷和硅氧烷材料被广泛用于对水泥孔结构进行疏水改性和密封。本评论提供了关于硅烷和硅氧烷材料应用的当前进展概述。它包括疏水机制，各种材料类型，并强调了每种类型的优点和缺点。此外，还检查了硅烷和硅氧烷表面处理对水泥基材料性能的影响，包括疏水性，抗氯性，冻融循环和盐冻结。虽然观察到了显著的效果，但它们在抗碳化阻力中的作用仍然是一个有争议的话题。最后，本评论概述了未来的研究方向，旨在增强抗碳化机制并解决长期效应。
热透镜和光声作为纳米材料表征的潜在工具：一项综述
Thermal lensing and photoacoustics as potential tools for nanomaterial characterization: a review
M. S. Swapna, S. Sankararaman & D. Korte
这篇全面的综述强调了光热技术，特别是热透镜光谱法（TLS）和光声光谱法（PAS）在纳米材料表征领域的多功能应用。TLS是一种在液体样品中追踪检测不同化合物，光降解研究，以及分析光催化反应速率的有效技术，同时也用于分子动力学的研究，对环境和催化研究产生影响。它能优化煤烟纳米流体的热扩散性，并提供关于种子发芽和纳米生物光子学中植物产量增强的见解。这篇综述还探讨了通过光声光谱法（PAS）对Fe2O3多形体的热和弹性表征。研究金属镜子证明了PAS在确定其反射系数和热扩散性方面的有效性。通过PAS揭示了ZnO纳米粒子在硅藻土表面的强吸收，强调了它们在光吸收增强方面的有效性。此外，PA技术解决了在研究基于硅的纳米材料时的工作频率限制。因此，热透镜和光声光谱法在揭示各种纳米结构材料的细微属性方面起着关键作用，从而推动科学和技术领域的进步。
无添加剂合成层状Faujasite型沸石X
Additive-free synthesis of layer-like Faujasite-type zeolite X
C. Koop-Santa, R. I. Yocupicio-Gaxiola, Fabian N. Murrieta-Rico, M. Avalos-Borja, Mufei Xiao, V. Petranovskii & A. Reyes-Serrato
成功通过无添加剂路线在90℃的结晶温度下合成了具有层状形态的Faujasite型沸石X（FAU-X），结晶时间为24小时。样品在70℃下干燥40小时（指定为FAU），然后在450℃下焙烧5小时（指定为FAU-450）。通过X射线衍射（XRD）分析了两个样品，确认了FAU结构的形成。此外，从XRD数据和能量散射光谱中，确定了Si/Al比例约为1.20，这是FAU-X沸石的典型值。扫描电子显微镜显示，两个样品都具有对应于片状团聚体的形态，其中FAU-450的团聚体大小为1.41微米，片状厚度约为0.13微米。这些值接近通过透射电子显微镜获得的数据，其中观察到的团聚体大小约为1.39微米，片状厚度约为0.12微米。从FAU和FAU-450的Tauc’s图中，确定了直接和间接带隙的值，并发现两个样品的值相近。在FAU-450的情况下，直接和间接过渡的值分别为4.35电子伏特和3.12电子伏特。从TGA/DTA数据中，发现FAU在350℃以下的温度由于沸石的脱水而失去质量，而样品在700℃以下的温度保持结构稳定。图形摘要
Mn-Nd共掺杂对钴铁氧体结构、磁性和电化学的影响
Effect of Mn–Nd co-doping on structure, magnetism, and electrochemistry of cobalt ferrite
Xiufang Qin, Hui Zhang, Fang Wang, Yuanli Ma & Xiaohong Xu
通过简单的共沉淀法制备了Mn-Nd元素共掺杂的钴铁氧体纳米粒子，其中Mn的含量固定为0.2，只改变Nd的含量，并使用XRD、SEM、FTIR、VSM、LSV和EIS方法探索了钴铁氧体的结构、磁性和电化学的变化。结果表明，钴铁氧体的尖晶石结构和球形形态在Mn-Nd共掺杂后没有改变，而一些微观参数如晶格常数、晶粒尺寸和粒子尺寸有所变化。共掺杂和微观参数的随后变化显著增强了钴铁氧体的整体磁性。Nd含量的增加导致矫顽力单调增加，而当Nd含量为0.05时，饱和磁化强度达到最优。这个样品也有所有样品中最大的最大磁能产品。电化学分析表明，Mn-Nd的共掺杂也可以增强钴铁氧体纳米粒子的氧演化反应性能。相关性能的改善表明，Mn-Nd共掺杂是一种非常有用的增强钴铁氧体整体磁性的方法，同时也增强了电化学性能，为后续钴铁氧体作为多功能材料的研究提供了一个好的方向。
嵌段共聚物介导的TiO2/RuO2纳米复合物合成用于高效氧演化反应
Block copolymer-mediated synthesis of TiO2/RuO2 nanocomposite for efficient oxygen evolution reaction
Binod Raj KC, Dhananjay Kumar & Bishnu Prasad Bastakoti
一种两亲性嵌段共聚物，聚（苯乙烯-2-聚乙烯吡啶-乙氧基），被用作结构导向和稳定剂来合成TiO2/RuO2纳米复合物。聚合物与金属前驱体的强烈相互作用导致了TiO2/RuO2多孔异质界面的形成。它充当电子传输的桥梁，可以加速水分解反应。扫描电子显微镜，能量散射X射线光谱，透射电子显微镜和X射线衍射分析的TiO2/RuO2样品揭示了成功制备的TiO2/RuO2纳米复合物。TiO2/RuO2纳米复合物被用来在0.1-M KOH中的三电极系统中测量电化学水分解。电化学活性揭示，TiO2/RuO2-150纳米复合物显示出优越的氧演化反应活性，具有低过电位260 mV和Tafel斜率80 mVdec−1。图形摘要
由CoPc和ZIF-11自组装衍生的Mn/Co共掺杂多孔碳材料用于氧还原反应
Mn/Co co-doped porous carbon material derived from self-assembly of CoPc and ZIF-11 for oxygen reduction reaction
Zihui Zhai, Ruonan Zheng & Zhaoxia Hou
开发低成本、高性能的氧还原反应（ORR）电催化剂在推动低碳绿色生产中起着关键作用。在此，我们通过简单的热解CoPc@Mn-ZIF-11的自组装诱导复合前驱体，制备了一种具有增强ORR性能的Mn/Co共掺杂的基于碳的非贵金属电催化剂（NNME）。所得到的NNME在0.1 M KOH aq.中的半波电位为0.864 V（vs. RHE），这与商业20% Pt/C的相比具有可比性，并且比直接热解机械混合的CoPc和Mn-ZIF-11（无自组装方法）要好得多。特别是，我们的电催化剂在加速耐久性测试和甲醇耐受性方面表现出优于商业Pt/C的碱性介质。通过物理表征证明，增强的ORR活性应与自组装过程有密切关系，该过程允许CoPc被良好地封装到Mn-ZIF-11的纳米笼中，从而导致在热解后Mn/Co-N-C物种在碳基体中的均匀分散。此外，通过自组装方法合成的电催化剂的缺陷和氮的含量较高，应该是其ORR活性高于机械混合样品的另一个关键原因。图形摘要自组装的CoPc与Mn-ZIF-11衍生的电催化剂具有比机械混合方法更强的ORR活性。
一种新的电化学剥离硼烯的方法，用于可扩展的生产
A new route to electrochemical exfoliation of borophene for scalable production
Duygu Kuru & Cihan Kuru
可扩展生产自由硼烯对于实际应用具有重要意义。自上而下的方法，如声化学和电化学剥离，由于硼的复杂结构和低电导率，这是具有挑战性的。在这项研究中，我们设想将多壁碳纳米管(MWCNTs)加入硼粉，以解决硼的低导电性问题。通过在Na2SO4中对晶体硼粉进行阳极剥离，成功地制备了厚度达到0.8 nm的几层硼烯片。发现+20 V是最佳的剥离电压，因为它比更高的电压值产生更薄、更大的片。超过50%的剥离片少于10层，这表明该过程有可能用于自由硼烯的生产。剥离过程后，可以通过甲苯/水系统和随后通过纤维素膜过滤有效地去除MWCNTs。这里提出的方法是可扩展的，因为可以剥离的硼粉的数量可以无限增加，只要添加足够数量的MWCNTs以提供足够的电导率。这种新颖的策略也可以扩展到剥离其他低导电性材料，促进未来的研究。图形摘要
具有多维纳米尺度混合和分层导电微结构的聚氨酯纳米纤维膜，用于智能可穿戴应用
Polyurethane nanofibrous membrane with multidimensional nanoscale hybrid and hierarchically conductive microstructure for smart wearable applications
Liang Li, Jingfang Liu, Shuping Liu, Shujing Li, Xilin Liao & Rangtong Liu
柔性电子设备可以收集人体的动态运动信息，用于各种共享操作，并在数字化和智能化的战略新兴领域中越来越重要。然而，开发一种具有广泛有效感应范围和高灵敏度的应变传感器仍然具有挑战性。在这项工作中，智能可穿戴的聚氨酯纳米纤维基石墨烯氧化物粉末(GO)/银纳米线(Ag NWs)复合膜被制备并展示为用于监测各种人体运动的应变传感器。在N，N-二甲基甲酰胺中，Ag NWs (0.2 wt%)与不同含量的GO (0.3, 0.4 和 0.5 wt%)混合，制备出不同掺杂的膜(DF)，然后通过石墨烯纳米片喷涂中间层。最后，得到了具有三维多层结构的复合膜，并命名为三明治膜(SF)。实验结果显示，复合结构的感应机制在不同的应力下是不同的。当应变小的时候，DF起主要作用，当应变大的时候，SF起主要作用。三明治膜(SF)的微结构由基于掺杂膜(DF)的纤维层和石墨烯纳米片喷涂的中间层组成，决定了在变形过程的不同阶段对相对电阻变化的各种灵敏度。DF在小应变下表现出较高的灵敏度，而SF主要发生在大变形下。特别是，具有11层的SF与输入应变呈现出极其同步的输出电阻信号，其有效应变范围扩大到53.16%，灵敏度为774.19，而且，当其耐久性和稳定性超过1000个周期时，其快速响应滞后时间减少到0.002秒。图形摘要
一种新型高性能复合材料，具有低介电常数和优秀的疏水性
A novel high-performance composite material with low dielectric constant and excellent hydrophobicity
Chuanren Zhu, Tong Zhang, Qing Su, Zhimei Wei, Xiaojun Wang, Shengru Long, Gang Zhang & Jie Yang
具有低介电常数的薄膜在微电子设备中有广泛的潜在应用。在这项研究中，通过点击反应在八面体乙烯基硅氧烷(POSS)的八个顶点上接枝氟化长碳链。通过NMR、FT-IR和XPS分析确认了氟化POSS (F-POSS)的成功合成。然后，通过溶液铸造法制备了F-POSS/聚(芳基砜砜) (F-POSS/PASS)复合薄膜。当添加15 wt.%的F-POSS时，F-POSS/PASS薄膜在1 MHz的介电常数从3.52降低到2.65，而Tan δ值从1.18*10–2降低到9.32*10–3。开发的F-POSS/PASS薄膜显示出优秀的疏水性（水接触角为120.3°），这归因于氟化长碳链。此外，优化的F-POSS/PASS薄膜还表现出良好的机械性能（拉伸强度66.87 MPa）、有希望的热稳定性和阻燃性能。鉴于上述优秀性能，F-POSS/PASS复合薄膜在微电子设备的制造中将具有巨大的潜力。图形摘要
基于B2 FeAl的金属-金属间化合物层状复合材料的压缩力学行为
Compressive mechanical behavior of B2 FeAl-based metal-intermetallic laminate composites
Mengyan Liu, Xin Zhang, Zhenqiang Wang, Chunhuan Guo, Yong Yang & Fengchun Jiang
在这篇论文中，我们通过两步真空热压结合“多薄片”堆叠配置，制备了含有和不含有NiTi形状记忆合金纤维的B2-FeAl基金属-金属间化合物层状（MIL）复合材料。通过扫描电子显微镜和电子背散射衍射研究了复合材料的微观结构。通过Instron 5500R载荷框架和分裂霍普金森压力棒，分别研究了复合材料在准静态条件和高应变率下的压缩力学性能。在20℃下应变率为10-3/s的准静态压缩应力-应变曲线，以及在0℃、20℃和80℃下应变率为1500/s和2500/s的动态应力-应变曲线被获得，并分析了复合材料的断裂行为。实验结果表明，无论是否引入NiTi纤维，复合材料的强度在高应变率下都意外地降低，与准静态条件下相比。在金属层中，无论是在准静态还是动态压缩过程中，都发生了部分从奥氏体到铁素体的相变。在准静态压缩过程中，变形主要集中在金属层。相比之下，在动态加载过程中，金属层和金属间化合物层表现出相似的变形能力，因此，裂纹容易出现在金属间化合物层，导致复合材料的早期失效。即便如此，B2-FeAl基MIL复合材料仍然具有迄今为止MIL复合材料家族中最好的动态力学性能。NiTi纤维增强复合材料的强度基本上高于在每个测试温度下没有NiTi纤维的对应物，而且在前者的金属间化合物层中出现的微裂纹较少。详细讨论了增强机制。图形摘要
通过电化学、光谱学和计算方法对铅笔石墨电极上原位电合成聚苯胺的表征
Characterization of In situ electrosynthesis of polyaniline on pencil graphite electrodes through electrochemical, spectroscopical and computational methods
Riccardo Goldoni, Douglas Vieira Thomaz, Michela Ottolini, Simona Di Giulio & Tiziano Di Giulio
本研究调查了使用铅笔石墨电极（PGEs）的聚苯胺（PANI）的电位动态合成，旨在阐明在简单实验条件下的沉积机制。通过探索聚苯胺的电合成，通过电化学、光谱学和计算方法，获得了有关苯胺聚合物理化学方面的宝贵见解。提出的合成方法被用于开发新的分子印迹聚合物，用于在PGEs表面上的氯霉素，以获得一种创新的阻抗传感器。该传感平台在目标浓度范围内（在水溶液中，从0.1到17.5 nM）显示出线性响应，检测限为0.03 nM，定量限为0.09 nM。所得结果表明，提出的合成方法提供了一种获得稳定且具有巨大潜力应用的电活性聚苯胺膜的途径。
基于改进灰狼优化算法优化的铝合金腐蚀疲劳寿命预测方法
Corrosion fatigue life prediction method of aluminum alloys based on back-propagation neural network optimized by Improved Grey Wolf optimization algorithm
GaoFei Ji, ZhiPeng Li, LingHui Hu, HaoDong Huang, XianHai Song & Qiong Wu
为了提高7050铝合金的腐蚀疲劳寿命预测模型的准确性，本研究提出了一种基于改进灰狼优化（IGWO）算法优化的反向传播（BP）神经网络的腐蚀疲劳寿命预测模型，该模型考虑了不同的采样方向和应力大小。该模型确定了腐蚀疲劳寿命、样本方向和应力水平之间的映射关系。它还将改进的灰狼优化-反向传播（IGWO-BP）预测误差与其他三种模型：BP，粒子群优化-反向传播（PSO-BP）和遗传算法-反向传播（GA-BP）进行了比较。IGWO-BP模型的性能指标如下：决定系数（R2）为0.9740，平均绝对误差（MAE）为0.0479，均方根误差（RMSE）为0.0596，平均绝对百分比误差（MAPE）为0.9443%。对于训练集和测试集，预测结果都在1.5倍的误差范围内。与传统的BP神经网络相比，IGWO-BP的R2增加了5.69%，而IGWO-BP的RMSE、MAE和MAPE是最小的，分别减少了26.24、26.19和26.72%。
单晶铁Cr离子注入的纳米结构演变和表面改性机制：来自分子动力学模拟的洞察
Nanostructure evolution and surface modification mechanism of Cr ion-implanted single-crystal iron: insights from molecular dynamics simulations
Jiangping Zhu, Wen Shao, Weiwei Huang, Jinyuan Tang, Tingting Jiang, Yuansheng Zhou, Xiaocheng Shen & Dimitrios Kontziampasis
提出了一个先进的Cr离子注入单晶铁的分子动力学（MD）模型，并通过SRIM计算验证了其有效性。该模型系统地研究了Cr离子注入能量和剂量对表面形貌、离子分布、表面损伤、位错演变和残余应力的影响。结果清楚地显示，注入能量的增加可以显著提高样品的表面粗糙度。此外，注入能量在确定改性层的深度和范围方面起着关键作用。注入剂量的增加导致样品内部缺陷和非晶结构的逐渐饱和，饱和值取决于注入能量。热尖峰效应和再结晶主要贡献于高注入能量下的动态损伤。相反，在低能量注入的背景下，足够高的剂量可能有助于产生位错。关键的是，已经阐明了位错环演变的基本机制。主要是，残余压缩应力来源于晶格畸变和相变，其大小和渗透深度与能量水平呈正相关。此外，退火在减小残余压缩应力中起着关键的作用。
具有独特花状异质结构的FeMn-LDH/Ni(OH)2作为超级电容器的电极材料
FeMn-LDH/Ni(OH)2 with unique flower-like heterostructure as electrode material for supercapacitor
Yaopeng Zhang, Yijie Shi, Linghong Lu, Suwan Tao, Shiben Jiang & Jun Li
电极材料的异质结构可以提高导电性和离子传输效率，从而增强电容性能。在这项研究中，我们通过水热法制备了FeMn-LDH，然后通过电沉积得到了具有花状异质结构的FeMn-LDH/Ni(OH)2。这种独特的异质结构大大提高了电极材料的电化学性能，其在1 A g−1的电流密度下表现出2380.5 F g−1的比电容，远高于FeMn-LDH的1109.5 F g−1。即使在20 A g−1的电流密度下，FeMn-LDH/Ni(OH)2的比电容仍可达到1660 F g−1，电容保持率为69.9%，优于FeMn-LDH的46.2%。然后，我们将FeMn-LDH/Ni(OH)2与活性炭（AC）组装成电容器。出色的能量密度（49.7 Wh kg−1）和功率密度（750 W kg−1）证明了FeMn-LDH/Ni(OH)2的潜在应用。电容器的循环稳定性非常好，经过10000个循环后，其电容仍保持79%。此外，我们对FeMn-LDH和FeMn-LDH/Ni(OH)2进行了能带和态密度（DOS）计算。结果表明，Ni(OH)2的引入增强了FeMn-LDH/Ni(OH)2材料的导电性，通过提高费米能级附近的电子传输。
设计和开发载荷吉西他滨的壳聚糖包覆聚合物纳米粒子：对胶质瘤癌细胞毒性及其诱导凋亡的研究
Design and development of gemcitabine loaded chitosan cloaked polymeric nanoparticles: investigation of glioma cancer cytotoxicity and its apoptosis inductions
Xiatong Liu, Fengdong Yang, Zong Wang, Xinhong Zhang, Xiaoying Wang, Zebin Liu, Li Li & Yang Yang
聚(乳酸-共-甘醇酸)纳米粒子（PLGA NPs）是具有优势的特定聚合物纳米粒子，与金属NPs相比具有一些优点。其中一个优点是它们能够维持更长时间的治疗药物比例。本次研究涉及合成载荷吉西他滨的壳聚糖包覆PLGA（GEM@CS-PLGA）纳米粒子，以提高吉西他滨药物的溶解性、稳定性和抗癌性能（GEM）。这些载荷GEM的壳聚糖-PLGA纳米粒子被壳聚糖覆盖，以增强它们粘附于粘液的能力并保持溶液中的稳定性。制备的纳米粒子被评估其尺寸、结构、电荷、包封物质的能力、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和体外释放行为。GEM@CS-PLGA NPs抑制癌症的能力在U87胶质瘤癌细胞系中进行了评估。此外，当GEM@CS-PLGA NPs的浓度增加时，与纯GEM相比，U87细胞的活性显著降低。对细胞摄取的研究进一步证实，壳聚糖涂层显著增加了纳米粒子的摄取。此外，通过羧基-2,7-二氯-二氢-荧光素酯，验证了GEM@CS-PLGA NPs诱导产生活性氧物种（ROS）的能力。通过AO/EB、核染色、FITC-Annuxin-V和PI染色研究了形态损伤和凋亡。本研究的发现表明，新设计的载荷吉西他滨的阳离子荷电聚合物纳米载体展示出降低的细胞毒性和增强的胶质瘤癌症治疗效果。
体外评估牛源性羟基磷灰石用于骨异种移植
In vitro assessment of bovine-derived hydroxyapatite for bone xenografts
Huu Tien Cao, Van Linh Ha & Diem Ngoc Thi Mai
已有报道称，牛骨源性羟基磷灰石（BBHAp）是一种生物相容性好且效果显著的骨移植替代物。在本研究中，通过将牛骨的清洁过程与碱和热处理结合起来，制得了羟基磷灰石（HAp）。煅烧温度为700°C。通过其物理化学性质和体外生物相容性确定了BBHAp支架作为骨移植替代物的功能。使用多种分析工具，包括X射线衍射分析（XRD）、傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能量散射X射线分析（EDX）、X射线荧光（XRF）、维氏硬度、接触角（CA）和生物降解，对机械性能、降解、离子组成、结晶度、晶粒大小、表面特性和孔隙度等物理化学性质进行了表征。XRD、SEM和TEM分析证实了BBHAp的六方和球形晶体结构，大小约为100纳米。使用EDX和XRF进行的元素分析证实了Sr、Zn、Mg和Na在配方中的存在，而SEM显示了BBHAp的分层多孔结构。微硬度值约为229.44±82.52 HV或2.2501±1.18 GPa。BBHAp的孔隙度范围从25%到47.18%，体积密度为0.0324 g/cc。生物降解率约为0.7 mg/月。这些结果表明，在体外细胞培养条件下，BBHAp支架没有崩溃。然而，本研究的结果显示，材料的接触角为0-11°，表明材料是亲水性的。通过3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物（MTT）和Hoechst荧光染色试验确定了细胞活性。MTT试验结果显示无细胞毒性。Hoechst荧光染色显示，细胞在材料表面上粘附和增殖，时间为72小时和120小时。总之，BBHAp可以被认为是一种潜在的骨替代材料。
经过壳聚糖/肝素表面改性的编织聚酯血管支架移植物
Woven polyester vascular stent-grafts with surface modification of chitosan/heparin
Feng Wang, Fang Li, Zhibin Zhang, Mengdi Liang, Bei Zhang, Ning Qi, Xicheng Zhang & Gang Li
腹主动脉瘤（AAA）是一种常见的血管疾病，由于其无症状特性和高死亡率，引起了广泛关注。在这项研究中，我们提出了一种新型编织血管支架移植物，它可以改善由于血管支架植入后平滑肌细胞过度增殖引起的血栓形成。为了实现这一目标，我们采用了正交设计方法来优化生产过程参数，然后使用基于静电结合原理的逐层自组装技术，将壳聚糖/肝素涂在编织支架的表面，然后全面评估了改性前后的支架性能。结果表明，涂层对膜的机械性能、壁厚和横截面水渗透性没有影响。值得注意的是，肝素的释放率在216小时时高达90.88%，有效抑制了平滑肌细胞的生长。总之，新型编织聚酯血管支架移植物为AAA的治疗提供了潜在的应用前景。
SiNx薄膜在氧化过程中的基底依赖性结构演变
Substrate-dependent structural evolution during the oxidation of SiNx thin films
Gowun Jung, Sehun Kim, Jiho Eom, In Young Song, Jinhee Lee, Seong-Keun Cho, Wang-Eun Lee, Kyuyoung Heo, Tae-Yeon Cho & Hwanhui Yun
SiNx薄膜因其低杂质扩散率而受到关注，被视为有前途的阻隔膜，主要适用于各种技术应用。尽管这些膜具有潜力，但由于它们容易在恶劣环境中降解，因此面临挑战。本研究调查了SiNx薄膜的氧化行为，特别是当它们沉积在两种不同类型的基底上时：硬质硅（Si）和柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜。对SiNx膜的深入微观结构分析揭示了它们的详细形态和组成特性，使得可以比较SiNx/Si和SiNx/PET膜。本研究进一步调查了高温和湿度暴露对SiNx薄膜的影响，系统阐述了降解行为和潜在机制。在纳米尺度上描绘了SiNx膜氧化过程中的结构演变，并分析了导致氧化的因素。本研究加深了我们对氧化过程与基底独特环境条件之间相互作用的理解，为提高这些材料的稳定性和可靠性提供了洞察。图形摘要
在700°C下，通过Si增强Fe36Ni36Al15Cr10Si2Mo1多主元素合金的氧化抗性
Enhancing oxidation resistance with Si in Fe36Ni36Al15Cr10Si2Mo1 multi-principal element alloy at 700 °C
Xiaoming Liu, Xinbo Shi, Jianbin Wang, Yuhao Jia, Zhijun Wang, Feng He, Junjie Li & Jincheng Wang
含有大量Al和Cr的共晶高熵合金已经展示出优越的氧化抗性。在这里，我们确认了Si能够通过在Fe36Ni36Al15Cr10Si2Mo1合金中形成连续的氧化层来进一步增强氧化抗性。Si促进了Al的外向扩散和转化，有效地增强了氧化抗性。由固态反应形成的FeCr2O4尖晶石和硅酸盐也对氧化抗性做出了贡献。然后，我们讨论了热力学和动力学因素，以理解双相Fe36Ni36Al15Cr10Si2Mo1合金的固有氧化机制，这为双相合金设计和氧化抗性提供了新的见解。
在γ/γ′ Ni基高温合金中的晶界处形成无沉淀区
Precipitate-free zones formation at grain boundaries in γ/γ′ Ni-based superalloys
Guillaume Burlot, Jonathan Cormier, Dominique Eyidi, Emmanuel Cadel & Patrick Villechaise
在五种Ni基高温合金中，已对不同热处理时间和温度下的次级γ′无沉淀区（PFZ）的形成和生长进行了研究。特别关注了含有高碳的AD730™合金版本。虽然在Nimonic PE16中，PFZ的形成是由于在老化过程中Ti富集的次级碳化物的沉淀引起的，但在本研究中已经显示，PFZ主要在接近γ′-溶解线的热处理过程中形成，并与所研究的合金中晶间γ′沉淀物的成核有关。由于这些沉淀物的化学成分与晶内次级γ′粒子相似，沉淀物形成元素的耗竭导致了晶界附近的晶内次级γ′沉淀物的溶解，最终导致了PFZ的形成。PFZ宽度的演变已经用抛物线模型描述，其动力学遵循阿累尼乌斯型定律，表明是一个扩散控制过程。由于在PFZ及其附近进行了化学成分分析，已经显示，钛和铌的扩散，无论是体积还是通过晶界，都可能控制PFZ的形成。
氧化和热腐蚀行为的多组分涂层由大气等离子喷涂产生
Oxidation and hot corrosion behavior of multicomponent coatings produced by atmospheric plasma spray
Bruno C. N. M. de Castilho, Navid Sharifi, Mary E. Makowiec, Pantcho Stoyanov, Christian Moreau & Richard R. Chromik
一系列自润滑多组分涂层（PS系列）在20世纪70年代初开发，以提供低摩擦和低磨损率，同时在高温下保持其化学稳定性。这个系列的两种组成，PS304（NiCr-Cr2O3-Ag-BaF2/CaF2）和PS400（NiMoAl-Cr2O3-Ag-BaF2/CaF2），是已经建立的涂层，当在一系列温度下测试时，显示出有希望的摩擦学结果。这些涂层是可能在高温下暴露于腐蚀盐的发动机部件的候选涂层，但是在公开文献中关于这些涂层在这种条件下的行为的数据有限。因此，在这项研究中，当暴露于Na2SO4和MgSO4的混合物时，评估了PS304和PS400涂层在550至950°C的温度范围内的热腐蚀和氧化行为。通过拉曼，扫描电子显微镜和X射线衍射对涂层进行了表征，以确定故障机制和腐蚀副产品。PS304涂层已显示出更易于氧化和热腐蚀攻击，而PS400即使在最高测试温度下也显示出更稳定的行为。基于这些结果，为两种涂层提出了不同的氧化和热腐蚀机制。
添加Ti和退火对CoCrFeMnNi高熵合金微观结构和机械性能的影响
Effects of Ti addition and annealing on microstructure and mechanical properties of CoCrFeMnNi high-entropy alloy
Pei-Yu Chen & Chun-Hway Hsueh
具有面心立方（FCC）结构的高熵合金（HEAs）最近由于其出色的延展性和断裂韧性而受到了重要关注。在这项研究中，我们调查了Ti添加和退火对CoCrFeMnNi HEAs的微观结构和机械性能的影响。通过电弧熔炼，然后进行均匀化，冷轧和在800°C和900°C下分别退火1小时，制备了两种CoCrFeMnNiTix（x= 0和0.2，命名为Ti-0和Ti-0.2）HEAs。研究了微观结构演变，晶体学纹理和机械性能。发现Ti-0合金表现出单相FCC固溶体，而在退火后，Ti-0.2合金中析出了富含Cr的σ相和(Ni, Co)3Ti η相。随着硬而脆的σ和η相的析出，Ti-0.2合金的屈服强度和硬度显著增加，但牺牲了拉伸延伸。计算并与测量结果比较了固有强度，固溶体，晶粒尺寸和析出强化对拉伸屈服强度的贡献。晶界强化和析出强化是Ti掺杂CoCrFeMnNi HEAs的主要强化机制。图形摘要
朝向Al-Mg合金的强度-延展性协同：通过熔融旋转和热挤压增强溶质Mg浓度和应变硬化能力
Toward strength-ductility synergy in Al–Mg alloys: augmenting solute Mg concentration and strain-hardening ability via melt spinning and hot extrusion
Xinkui Zhang, Liejun Li, Chiyu Deng & Zhengwu Peng
Al-Mg合金提供了高拉伸强度和低密度的引人注目的组合，然而，传统的高Mg合金化通常会产生密集的Al3Mg2沉淀物，这会影响加工性和延展性。为了解决这个挑战，这项工作结合了熔融旋转和热挤压，以在高Mg含量的Al-Mg合金中实现过饱和基体和细粒结构。生产出的Al-9 Mg合金展现出了异常的拉伸强度（~388 MPa）和伸长率（~31%），超过了Al-6 Mg和Al-12 Mg合金。研究表明，高Mg溶质浓度对固溶体强化有重要贡献，降低堆垛错位能量以促进再结晶和晶粒细化，并且，最关键的是，增强了应变硬化能力。这种增强延迟了局部变形，缓解了应力集中，并同时增强了强度和延展性。这种新颖的过程具有克服与传统合金化相关的挑战的潜力，并为开发具有异常强度-延展性协同的高性能合金铺平了道路。
对阳极氧化铝（AAO）膜的纳米孔参数和表面特性的变化进行时间控制阳极化过程的研究
Research on variation in nanopore parameters and surface characteristics of anodic aluminum oxide (AAO) films with time-controlled anodization processes
Jisoo Kim & Chanyoung Jeong
轻质、可回收的铝合金以“绿色金属”修饰符提高了能源效率，通过替代各种金属；然而，其薄薄的自然氧化层在恶劣环境中容易破裂或腐蚀，需要表面处理，如阳极化。阳极化提高了金属的耐腐蚀性和耐磨性，硬度，和美观印象。其纳米孔结构的排列影响了二次过程的均匀性，如着色，涂漆，和涂层粘附。本研究将时间变量应用于三步过程的第一步阳极化和阳极氧化铝（AAO）去除步骤，以确认AAO孔的均匀性。六小时的阳极化形成了8.26 ± 0.10 µm厚的AAO。随后的去除步骤，持续0.5, 2, 6, 和 10 小时，结果是5.04 µm h−1的AAO去除率。随着AAO去除时间的增加，孔径（Dp）和孔间距（Dint）发生了变化，6小时的AAO去除条件被用于阳极化。在第一次阳极化1, 3, 5, 7, 和 9小时后；AAO去除；和第二次阳极化后，观察到AAO的孔均匀性，表面粗糙度，和润湿性。此外，随着第一次阳极化时间的增加，形成了更大，均匀的孔，孔结构的变化增加了AAO的粗糙度并降低了接触角。本研究介绍了一种高效的阳极化制造方法，可以应用于各个领域，旨在提高材料稳定性和提高能源存储效率。图形摘要
原位纳米纤维化聚(丁二酸丁酯)/聚四氟乙烯复合材料的开发，其流变学、结晶和发泡性能提高
Development of in-situ nanofibrillated poly(butylene succinate)/polytetrafluoroethylene composites with elevated rheology, crystallization, and foaming performance
Mingxian Xu, Xiaohu Bing, Minghui Wu, Fei Wu, Qian Ren, Long Wang & Wenge Zheng
在此，我们制备了纳米纤维化聚(丁二酸丁酯)/聚四氟乙烯(PBS/PTFE)复合材料。PTFE纤维延长了松弛时间，从而增强了储存模量和熔融粘度。我们使用差示扫描量热法研究了不同冷却速率下的非等温结晶动力学。这些结果显示，PTFE纤维可以促进结晶成核，而过多的纤维可以抑制结晶生长。我们使用核回注塑发泡法制造了轻质PBS/PTFE复合泡沫。加载PTFE纤维增加了PBS泡沫的细胞密度，从2.7×106到1.4×108细胞/cm3，并改善了PBS泡沫的细胞形态。通过控制发泡参数，1 wt.% PTFE的PBS基复合泡沫的拉伸性能整体上得到了改善，而且Izod冲击强度比PBS泡沫增加了9-69%。图形摘要