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北京大学物理学院曲波、肖立新研究团队与合作者取得钙钛矿光伏突破性进展

北京大学物理学院曲波、肖立新研究团队与合作者取得钙钛矿光伏突破性进展

北京大学物理学院现代光学研究所、人工微结构和介观物理国家重点实验室曲波副教授、肖立新教授研究团队与合作者，针对高湿度条件下光伏活性黑相钙钛矿易发生相变的科学难题，采用“原位构建晶体覆盖层”策略，成功突破了高湿度环境下稳定制备高性能钙钛矿光伏器件的瓶颈。相关研究成果以“晶体覆盖层用于在潮湿空气条件下制备黑相FAPbI3钙钛矿”（A crystal capping layer for formation of black-phase FAPbI3 perovskite in humid air）为题，于2024年7月12日在线发表于国际期刊《科学》（Science）。
最新研发 2024年07月17日
贵金属高温结构材料的强化及应用

贵金属高温结构材料的强化及应用

摘要：铂族金属具有高熔点、高温抗氧化性、高的抗腐蚀性能及较高的高温强度等一系列性能特点，作为高温抗氧化耐腐蚀结构材料具有重要应用。基于对50 余篇文献的分析，综述了铂族金属高温结构材料的强化机制及应用研究进展，并对未来铂族金属高温结构的研究方向进行了展望。
稀有 2024年07月17日
环保型氧化物增强银基电接触功能复合材料研究进展

环保型氧化物增强银基电接触功能复合材料研究进展

摘要：围绕研制开发具有与AgCdO性能相媲美的银基电接触材料，报道了近3 年来传统Ag/SnO2、Ag/ZnO、Ag/CuO三种银基电接触材料体系的研究现状，主要论述国内外研究学者从掺杂改性、制备方法、材料模拟仿真、第一性原理计算等方面开展的大量优化研究；梳理了目前制备银基电接触材料体系的常规制备技术及其工作原理；简述了当前部分学者研制开发的诸如Zn2SnO4、LaSrCuO4、Ti2AlN、La2Sn2O7等新型增强相改性银基电接触材料体系；论述了关于材料模拟仿真、第一性原理等理论计算在电接触材料中的应用现状，这些理论计算为银基电接触材料的成分-结构-性能的优化设计提供了相应的指导意义，有助于缩短材料筛选与研发周期。采用新型表征技术检测Ag/CdO等电接触材料的本质特性，为新材料体系研发推导出最本质的设计判据，而关于电弧能量场作用下银基电接触材料的表面熔池特性、熔池内部冶金反应行为及其电寿命失效机制有待深入探究。
复合 2024年07月17日
生物陶瓷材料的3D打印技术现状

生物陶瓷材料的3D打印技术现状

摘要：3D打印技术在小批量、个性化定制方面具有较大优势，因而在生物医用领域备受关注。可供3D打印的耗材已涵盖高分子、金属、陶瓷和衍生材料等多种类型。生物医用陶瓷熔点高、韧性差，是最不容易应用于3D打印的材料。文章综述了以陶瓷粉体、陶瓷浆料、陶瓷丝材、陶瓷薄膜等不同原料形态为耗材的3D打印陶瓷制备工艺进展，并对SLS、3DP、DIW、IJP、SL、DLP、FDM、LOM等不同工艺制备陶瓷的表面粗糙度、尺寸大小、致密度等参数进行了对比。文章还总结了3D打印生物陶瓷在骨组织工程支架和口腔修复体等硬组织修复领域的临床应用现状。综合比较，SL陶瓷增材制造技术的制造精度和成形质量高，且能制备较大尺寸零件，还可以通过掺杂微量营养元素以及表面功能性修饰来赋予生物陶瓷更好的生物学性能、力学性能乃至抗菌、肿瘤治疗等功能，具有较明显的优势。3D打印制备的生物陶瓷相比传统减材制造工艺，制备的骨组织工程支架和口腔修复体不仅力学性能好，而且具有更优秀的生物相容性和骨传导性等。
医疗 2024年07月16日
生物医用锌基合金性能研究进展

生物医用锌基合金性能研究进展

摘要：医用金属植入体已广泛应用于临床骨组织修复中，但是随着临床手术案例的积累，发现不锈钢、钛、钽传统生物金属材料在生物体内长期存在会造成应力屏蔽、组织排异发炎等症状，二次手术会给患者带来极大痛苦。近年来，可降解金属植入体材料的概念被提出并引起重视，由可降解金属制备的植入体在生物体组织中可被吸收分解，并促进血管组织愈合与骨组织再生，被视为新一代医用植入体材料。锌合金由于其优异的降解特性及生物相容性成为近年来的研究热点，在血管腔内支架、骨科及口腔科内固定材料领域拥有巨大的应用潜力。锌合金发展迅速，须及时进行全面总结。总结归纳目前医用锌合金的主要制备方式、材料力学性能、降解行为和生物相容性。基于大量的数据分析与归纳，发现在锌合金中添加Li、Mg元素可细化晶粒，显著提高锌合金强度，添加Mn元素则可在塑性变形中细化晶粒，可提高锌合金的延伸率。与纯锌相比，锌合金中的Zn-(Fe、Cu、Ag)析出相与Zn基体形成的微电池作用提高了锌合金的降解速率。针对新型锌合金成分及先进制备工艺，提出以材料基因工程，指导适用于增材制造的三元高强锌合金体系开发，在提高力学性能的基础上匹配锌合金的降解速率和生物相容性，直接获得具有定制化结构的锌合金近终成型植入体。在系统性汇总的基础上，从性能、开发以及增材制造三个方面展望未来发展方向。
医疗 2024年07月16日
生物3D打印技术及组织工程应用研究进展

生物3D打印技术及组织工程应用研究进展

摘要：生物3D打印技术基于增材制造思想，有望实现细胞、生物材料等生命物质的自由成形，构建具有仿生天然组织复杂性和异质性的三维组织结构。经过近20年发展，生物3D打印已成为组织工程的主流技术之一，应用于多种组织的构建。综述了生物3D打印的基本技术类型及其在不同组织上的应用现状。
医疗 2024年07月16日
碳纤维复合材料激光切割技术研究进展

碳纤维复合材料激光切割技术研究进展

摘要：碳纤维复合材料具有重量轻、抗断裂、耐腐蚀、耐磨性好等优越特性，被广泛应用于汽车制造、航空航天和军用制品等领域，但同时该材料的硬度高且各向异性及层间强度低，采用传统机械加工时易产生毛刺、分层等损伤，对此综述了激光切割碳纤维复合材料的特点、表面质量及影响因素，总结了该技术在工艺优化、理论仿真方面的研究进展，同时指出了相关研究中存在的问题，并对该技术发展趋势进行了展望。
复合 2024年07月16日
激光复合制造技术研究进展

激光复合制造技术研究进展

摘要：激光复合制造技术通过耦合能场/工艺，弥补了单一激光制造的缺点与不足，成为当前激光制造领域的研究热点。提出了激光复合制造技术定义及分类，并从多能场复合与多技术协同两方面介绍了当前国内外激光复合制造技术的发展现状，揭示了多能场、多技术的协同作用机理，阐述了激光复合制造技术的优势，分析了激光复合制造技术面临的挑战与发展趋势。
复合 2024年07月16日
高稳高效海上风电安装平台关键制造技术研究

高稳高效海上风电安装平台关键制造技术研究

摘要：海上风电作为可再生清洁能源之一，受到世界各国的高度重视与大力发展。我国将海上风电提升至解决能源危机、减缓气候变化、调整能源结构的国家战略高度，到2030 年我国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上， 非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右。安装平台不足将是我国海上风电场无法如期建成投产的主要障碍。对自升自航式海上风电安装平台系列高端装备及其设计制造的三大技术难题———腿站立作业易“失稳”、大平台大跨距大倾覆力矩自升易“失控”、高空吊装巨型叶片逾百螺栓精准定位易“失准”，以及焊缝缺陷修复和局部裂纹损伤的激光锻造修复再制造进行了介绍，研制的具有不同规格的系列装备在中国、英国、丹麦、德国等国家的著名海上风电场建设应用情况良好。
新能源 2024年07月16日
超声加工的技术发展与行业应用

超声加工的技术发展与行业应用

摘要：超声加工技术因其众多良好的加工效果，得到了广泛的重视和良好的发展，形成了特有的行业体系。系统介绍了超声加工技术在机械制造、生物医学制造、微纳制造行业的发展应用，从加工模式、装备、应用方面重点介绍了超声加工的标志性进展，最后对超声加工技术的发展现状和发展趋势进行了总结与展望。
机械 2024年07月16日
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