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壓電陶瓷作為機電耦合系統中的核心功能材料，通過其固有的正/逆壓電效應實現電能與機械能的雙向轉換，在航空航天作動器、核反應堆輻射環境、水下換能器等極端工況中具有重要應用。隨著工業系統的發展，對兼具高居里溫度（Tc≥350°C）和高壓電系數（d33500pC/N）的新一代壓電陶瓷需求日益迫切。傳統鋯鈦酸鉛（PZT）陶瓷雖因簡單的制備工藝和準同型相界（MPB）附近優異的壓電性能被廣泛應用，但其居里溫度通常低于380°C，實際工作溫度受熱退極化效應限制僅能達到Tc的一半（約200°C...

氮摻雜石墨烯（N-dopedgraphene）作為一種無金屬催化劑或金屬納米顆粒載體，在電催化、光催化及環境凈化等領域展現出巨大潛力。其獨特的電子結構和表面性質源于氮原子的引入，能夠顯著提升材料在氧還原反應（ORR）等關鍵電化學過程中的性能。目前常見的氮源如三聚氰胺（melamine）因其高達66.7%的氮含量被廣泛采用，而熱處理方法是制備氮摻雜石墨烯的主流技術。此外，石墨相氮化碳（g-C?N?）作為另一種氮化碳材料，因其半導體特性和化學穩定性，在光催化水分解和有機合成中備受...

臺式掃描電鏡作為材料科學、生物醫學等領域的重要分析工具，其選擇直接影響樣品觀測效果和研究效率。一、明確分析需求是基礎先要確定樣品類型和檢測目標。金屬、陶瓷等導電材料對電鏡要求較低，而非導電樣品則需要考慮樣品臺是否具備噴鍍功能。生物樣品通常需要低電壓成像模式，以避免電荷積累和樣品損傷。若需進行元素分析，則要關注設備是否配備能譜儀或波譜儀接口。明確這些基本需求，才能有的放矢地篩選設備。二、成像質量決定應用價值成像系統是電鏡的核心。高質量的物鏡設計能提供更清晰的圖像分辨率，特別是在...

在納米科技領域，納米力學臺作為精密測量工具，正在材料科學、生物醫學等前沿領域發揮著重要的作用。這種能夠在納米尺度上精確操控和測量微小力的設備，其精妙的工作原理和突破性的技術特性，為人類探索微觀世界打開了大門。一、微觀尺度的力感應改變納米力學臺的核心在于其超靈敏的力感應系統。通過特殊的微納加工工藝，在硅基或其他復合材料上制造出納米級的懸臂梁結構，這些結構能夠將極微小的力轉化為可測量的形變。當探針與樣品表面相互作用時，產生的納牛級甚至皮牛級力會導致懸臂梁產生可檢測的偏轉。這種將微...

高溫環境對材料的力學性能有顯著影響，研究材料在高溫條件下的行為對航空航天、能源等領域具有重要價值。原位加熱臺的應用使得在高溫環境中實時觀察和分析材料力學性能的演變成為可能，為材料研發和工程設計提供了關鍵依據。??一、擴展高溫測試能力??傳統高溫力學測試受限于外部觀測手段，難以直接觀察材料在高溫下的變形過程。允許在加熱過程中同步進行力學加載和顯微觀察，打破了這一限制。研究人員可實時監測材料在升高溫度下的變形行為、裂紋萌生與擴展過程，獲得高溫下材料性能的動態信息，深入了解材料在高...

原位拉伸臺是材料力學性能研究中重要的設備，可實時觀測材料在拉伸過程中的微觀結構變化。其高效的實驗設計和規范的操作是獲得準確結果的關鍵。??一、實驗設計的三個核心要點??先要明確研究目標，根據實驗目的選擇適合的材料和載荷范圍。針對不同屬性的材料，需設計差異化的變形路徑。其次，試樣制備必須標準化，確保尺寸精度和表面光潔度符合要求，避免因幾何缺陷導致異常數據。要優化觀測方案，根據材料特性選擇合適的顯微成像技術，同時合理設置觀察區域和幀率，捕捉關鍵變形階段的微觀演變。??二、規范操作...

薄壁金屬結構因其在航天和汽車工業中的廣泛應用而備受關注，尤其是在能量吸收裝置方面。通過優化單元胞的形狀和排列，這些結構能夠顯著提升沖擊衰減和能量吸收能力。近年來，隨著金屬增材制造（AM）技術的發展，尤其是金屬熔融沉積建模（FDM）技術的進步，復雜薄壁金屬結構的制造變得更加高效和靈活。金屬FDM技術通過打印、脫脂和燒結三個主要步驟實現復雜金屬結構的制造，其優勢在于避免了金屬熔化過程中可能出現的元素宏觀和微觀偏析缺陷，同時降低了制造成本并減少了打印難度。此外，由于金屬粉末被粘合劑...

鐵電半導體材料因其可切換的自發極化特性和非易失性存儲能力，對于開發新型低功耗電子器件和非易失性記憶體具有巨大的潛力。這些材料能夠通過外部電場來調控其宏觀極化特性，從而影響載流子傳輸性能。然而，要在同一薄膜材料中同時實現強大的鐵電性質和優異的半導體特性卻是一個巨大的挑戰。錫（Sn）基鈣鈦礦半導體近年來受到了廣泛關注，這主要歸因于它們的p型特性、較低的載流子有效質量以及高遷移率。但是，由于這類材料通常具有較高的載流子濃度，內部電場無法被有效屏蔽，導致鐵電極化減弱或消失，使得在Sn...