MZ
Mingrui Zhang
Author with expertise in Conducting Polymer Research
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(50% Open Access)
Cited by:
1
h-index:
6
/
i10-index:
4
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Ultrahigh energy harvesting ability of PVDF incorporated with 2D halide perovskite nanosheets via interface effect

Zhangmin Chen et al.Oct 1, 2024
Two-dimensional (2D) perovskites have recently emerged as an new family of ferroelectrics and attracted extensive attention for their specific surface interface characteristics benefitting from the unique structure by inserting hydrophobic organic cations into conventional three-dimensional frameworks. In this study, 2D metal–organic perovskite nanosheets, (C4H9NH3)2CsPb2Br7, ((BA)2CsPb2Br7), were successfully synthesized by facile temperature-cooling method and introduced into poly (vinylidene fluoride) (PVDF) polymer fibers to construct flexible piezoelectric energy harvester (PEH). (BA)2CsPb2Br7/PVDF nanofibers reveal a high piezoelectric coefficient (d33) of 63.3 pm/V, which is 2.9 times of the PVDF polymer (21.7 pm/V). Principally, the PVDF composite with 5 wt% (BA)2CsPb2Br7 nanosheet filler assumes an superior electroactive phase amount of about ∼ 93 % profiting from the interfacial interaction between BA+ cations of (BA)2CsPb2Br7 and the dipoles of PVDF. The PEH based on (BA)2CsPb2Br7 nanosheets embedded in PVDF fibers showed a maximum output voltage, 135 V, which is almost 17 times of the PEH based on neat PVDF fibers. Furthermore, the interfacial interaction between (BA)2CsPb2Br7 and PVDF was analyzed by first principle DFT study which reveals electrons migrate and the interfacial polarization between the interface. Simultaneously, (BA)2CsPb2Br7/PVDF composite fibers based PEH reveals exceptional long-term stabilities and durability. More attractively, the exceptional performance of this fabricated PEH evinces a pressure sensitivity of ∼ 7.3 V/N and bio-mechanical harvesting behavior arising from varied human motions, such as beating, pressing, twisting, walking and running. This cost-effective and high performance of (BA)2CsPb2Br7/PVDF based PEH is favorable for the continuation of 2D halide perovskites for further application in new energy and biomechanical filed.
0

Research on the Welding Process and Weld Formation in Multiple Solid-Flux Cored Wires Arc Hybrid Welding Process for Q960E Ultrahigh-Strength Steel

Ting Xiang et al.Jun 28, 2024
This paper proposes a novel welding process for ultrahigh-strength steel. The effects of welding parameters on the welding process and weld formation were studied to obtain the optimal parameter window. It was found that the metal transfer modes of solid wires were primarily determined by electrical parameters, while flux-cored wires consistently exhibited multiple droplets per pulse. The one droplet per pulse possessed better welding stability and weld formation, whereas the short-circuiting transfer or one droplet multiple pulses easily caused abnormal arc ignition that decreased welding stability, which could easily lead to a “sawtooth-shaped” weld formation or weld offset towards one side with more spatters. Thus, the electrical parameters corresponding to one droplet per pulse were identified as the optimal parameter window. Furthermore, the weld zone (WZ) was predominantly composed of AF, and the heat-affected zone (HAZ) primarily consisted of TM and LM. Consequently, the welded joint still exhibited excellent mechanical properties, particularly toughness, despite higher welding heat input. The average tensile strength reached 928 MPa, and the impact absorbed energy at −40 °C for the WZ and HAZ were 54 J and 126 J, respectively. In addition, the application of triple-wire welding for ultrahigh-strength steel (UHSS) demonstrated a significant enhancement in post-weld deposition rate, with increases of 106% and 38% compared to single-wire and twin-wire welding techniques, respectively. This process not only utilized flux-cored wire to enhance the mechanical properties of joints but also achieved high deposition rate welding.