二硫化钼的原位力学和摩擦学研究

二硫化钼(MoS_(2))作为一种力学性能优异的典型二维半导体材料,成为制备柔性电子器件的最佳材料之一,同时其层间结合力相对较弱,也是润滑减摩的理想材料。二维材料的结构特性和受载下的力学行为对其服役寿命和摩擦学表现有直接影响。本文系统回顾了二维MoS_(2)原位力学性能和摩擦学性能的理论模拟和实验研究。首先关注了MoS_(2)在纳米压痕过程的弹塑性变形和断裂失效行为,以及缺陷对MoS_(2)机械可靠性的影响,梳理了基于原子力显微镜的原位测试方法的优势和局限。其次,探讨了温度、气氛、湿度和晶格取向等因素对MoS_(2)表面摩擦及层间剪切的影响,并对MoS_(2)作为润滑添加剂在工程应用领域实现宏观尺度减摩润滑的研究现状进行了总结与展望。

测控技术与仪器专业多学科交叉的创新教育模式与实践

近年来,教育模式不断创新发展,在测控技术与仪器专业领域尤为明显。文章分析了如何通过多学科交叉的新型教育模式,既强化专业教学与实际工程的结合性,又能激发学生的探索精神与研究兴趣,并构建一体化的跨学科教育体系。具体策略包括构建综合课程设计的实践平台,加强工程实践与专业教学的深度融合,将课程思政融入到专业教学之中,确保课程内容与工程实践的相辅相成。这一创新的教育模式能更好地满足未来社会和工业发展需求,为学生的全面成长提供有力支撑。

固液界面的力-电-化学耦合及在电催化体系中的应用

目前许多新型高效金属催化剂在设计制备中都考虑到表面力学因素,例如层状结构、核壳结构等,其表面高活性原子受到不同程度的应变作用.应变可直接改变金属的能带带隙,对催化剂表面的电化学反应产生显著影响,是一种有效提升材料催化活性的新思路和制备高性能催化剂的新途径,因此受到了科研工作者的广泛关注.传统的材料应变工程手段存在着活性物质层的应变值难以精确定量,并缺少实时调控以及制备工艺繁琐等难题,导致应变与电催化活性相关性规律识别方面的理论和实验研究进展缓慢.相比于传统的材料手段,交变载荷产生的应变具有幅值和频率的可变性以及连续的调控性,在实验中可以完全排除噪声、缺陷、空位、基底效应等其他外部或材料本征的影响因素.该综述从经典固液界面热力学表述出发,简要介绍了电催化体系中的力-电-化学耦合效应,归纳总结目前电催化体系中应变施加的实验手段和分析方法,并基于目前相关研究着重讨论在交变载荷作用下应变对金属表面电催化反应的作用机理,最后从力学角度展望了表面力学在电催化体系中的研究重点及发展趋势.

基于等效电路模型理解机械应变对电催化反应的作用

电催化的应变工程被认为是提高材料电催化性能最有效的策略之一.然而,目前还缺乏数学模型来深入理解这些有趣的科学现象.本文基于等效电路理论研究了应变对电极反应中法拉第过程的影响.根据基尔霍夫定律,获得了应变影响电极响应电流的数学表达式,研究了法拉第过程逐渐成为电催化反应的主导作用时,由应变导致的响应电流参数的变化趋势和峰值的变化规律,并深入探索电催化反应中不同因素相互作用的复杂机制.

聚合物基复合固态电解质中锂枝晶生长的相场模拟研究

固态锂金属电池是最具潜力的下一代高能量密度储能技术,但其面临的一个最迫切问题是锂枝晶的不均匀生长.目前低模量复合固态电解质,特别是低模量多相复合固态电解质,抑制锂枝晶生长的机制还没有被完全明确.因此,本文通过相场法构建了力学-化学模型,研究了复合固态电解质不同弹性模量对于锂枝晶生长的影响,结果表明电解质模量越高,锂金属的应力越大,易使锂枝晶发生塑性形变,从而抑制锂枝晶的生长.本文的研究加深理解了低模量多相复合固态电解质抑制锂枝晶的机制,并为复合固态电解质的设计提供了指导.