压电陶瓷作为机电耦合系统中的核心功能材料，通过其固有的正/逆压电效应实现电能与机械能的双向转换，在航空航天作动器、核反应堆辐射环境、水下换能器等极端工况中具有重要应用。随着工业系统的发展，对兼具高居里温度（Tc≥350°C）和高压电系数（d33500pC/N）的新一代压电陶瓷需求日益迫切。传统锆钛酸铅（PZT）陶瓷虽因简单的制备工艺和准同型相界（MPB）附近优异的压电性能被广泛应用，但其居里温度通常低于380°C，实际工作温度受热退极化效应限制仅能达到Tc的一半（约200°C...

氮掺杂石墨烯（N-dopedgraphene）作为一种无金属催化剂或金属纳米颗粒载体，在电催化、光催化及环境净化等领域展现出巨大潜力。其独特的电子结构和表面性质源于氮原子的引入，能够显著提升材料在氧还原反应（ORR）等关键电化学过程中的性能。目前常见的氮源如三聚氰胺（melamine）因其高达66.7%的氮含量被广泛采用，而热处理方法是制备氮掺杂石墨烯的主流技术。此外，石墨相氮化碳（g-C₃N₄）作为另一种氮化碳材料，因其半导体特性和化学稳定性，在光催化水分解和有机合成中备受...

台式扫描电镜作为材料科学、生物医学等领域的重要分析工具，其选择直接影响样品观测效果和研究效率。一、明确分析需求是基础先要确定样品类型和检测目标。金属、陶瓷等导电材料对电镜要求较低，而非导电样品则需要考虑样品台是否具备喷镀功能。生物样品通常需要低电压成像模式，以避免电荷积累和样品损伤。若需进行元素分析，则要关注设备是否配备能谱仪或波谱仪接口。明确这些基本需求，才能有的放矢地筛选设备。二、成像质量决定应用价值成像系统是电镜的核心。高质量的物镜设计能提供更清晰的图像分辨率，特别是在...

在纳米科技领域，纳米力学台作为精密测量工具，正在材料科学、生物医学等前沿领域发挥着重要的作用。这种能够在纳米尺度上精确操控和测量微小力的设备，其精妙的工作原理和突破性的技术特性，为人类探索微观世界打开了大门。一、微观尺度的力感应改变纳米力学台的核心在于其超灵敏的力感应系统。通过特殊的微纳加工工艺，在硅基或其他复合材料上制造出纳米级的悬臂梁结构，这些结构能够将极微小的力转化为可测量的形变。当探针与样品表面相互作用时，产生的纳牛级甚至皮牛级力会导致悬臂梁产生可检测的偏转。这种将微...

高温环境对材料的力学性能有显著影响，研究材料在高温条件下的行为对航空航天、能源等领域具有重要价值。原位加热台的应用使得在高温环境中实时观察和分析材料力学性能的演变成为可能，为材料研发和工程设计提供了关键依据。​​一、扩展高温测试能力​​传统高温力学测试受限于外部观测手段，难以直接观察材料在高温下的变形过程。允许在加热过程中同步进行力学加载和显微观察，打破了这一限制。研究人员可实时监测材料在升高温度下的变形行为、裂纹萌生与扩展过程，获得高温下材料性能的动态信息，深入了解材料在高...

原位拉伸台是材料力学性能研究中重要的设备，可实时观测材料在拉伸过程中的微观结构变化。其高效的实验设计和规范的操作是获得准确结果的关键。​​一、实验设计的三个核心要点​​先要明确研究目标，根据实验目的选择适合的材料和载荷范围。针对不同属性的材料，需设计差异化的变形路径。其次，试样制备必须标准化，确保尺寸精度和表面光洁度符合要求，避免因几何缺陷导致异常数据。要优化观测方案，根据材料特性选择合适的显微成像技术，同时合理设置观察区域和帧率，捕捉关键变形阶段的微观演变。​​二、规范操作...

薄壁金属结构因其在航天和汽车工业中的广泛应用而备受关注，尤其是在能量吸收装置方面。通过优化单元胞的形状和排列，这些结构能够显著提升冲击衰减和能量吸收能力。近年来，随着金属增材制造（AM）技术的发展，尤其是金属熔融沉积建模（FDM）技术的进步，复杂薄壁金属结构的制造变得更加高效和灵活。金属FDM技术通过打印、脱脂和烧结三个主要步骤实现复杂金属结构的制造，其优势在于避免了金属熔化过程中可能出现的元素宏观和微观偏析缺陷，同时降低了制造成本并减少了打印难度。此外，由于金属粉末被粘合剂...

铁电半导体材料因其可切换的自发极化特性和非易失性存储能力，对于开发新型低功耗电子器件和非易失性记忆体具有巨大的潜力。这些材料能够通过外部电场来调控其宏观极化特性，从而影响载流子传输性能。然而，要在同一薄膜材料中同时实现强大的铁电性质和优异的半导体特性却是一个巨大的挑战。锡（Sn）基钙钛矿半导体近年来受到了广泛关注，这主要归因于它们的p型特性、较低的载流子有效质量以及高迁移率。但是，由于这类材料通常具有较高的载流子浓度，内部电场无法被有效屏蔽，导致铁电极化减弱或消失，使得在Sn...