内燃机气阀用钢的发展现状

摘要:阐述了我国内燃机用气阀钢的应用现状和性能要求,介绍国内外常用气阀钢的钢号和标准。根据气阀钢的组织特点,将气阀钢分成马氏体气阀钢、奥氏体气阀钢和高温合金三大类,并对马氏体气阀钢、奥氏体气阀钢进行了性能对比。

国内外电磁连铸技术应用研究进展

摘要:概述了电磁技术的作用及特点,介绍国外钢铁企业在电磁设备的设计及成本控制方面的研究成果,重点叙述新日铁、JFE、浦项和ABB 公司电磁搅拌技术的最新研究进展,以及新日铁脉冲电磁技术和塔塔钢铁公司中间包电磁控流技术的发展。简要说明了国内科研院所和钢铁企业通过对电磁设备的使用参数进行优化设置,改善铸坯中心偏析和疏松等缺陷。指出未来国内钢企应加强电磁设备的自主研发和设计,保证设备良好的冶金效果,并提高设备使用灵活性以及降低操作和维护成本。

增材制造高强钢的研究进展及应用

摘要:高强钢具有高的强度及韧性,在航空航天等领域具有重要地位。大型关键重载构件存在锻造难度大、对热加工要求高等问题,限制了其进一步发展和应用。增材制造技术可以实现金属构件的高性能精确快速成形,为高强度钢的制造提供了一条新途径。本文介绍了增材制造高强度钢的成形特性,综述了增材制造高强度钢的组织演变规律和力学性能特征。研究表明,工艺参数对增材制造高强度钢的致密度、熔覆层宽度和高度均影响较大,进而影响成形件内部质量。热累积会使层间组织变粗大,同时使不同部位的组织发生不同的固态相变,使高强钢的组织更加复杂;热处理可以显著提高增材制造高强度钢的综合力学性能;最后对高强度钢增材制造过程中需要进一步深入研究的问题进行了探讨和展望。

强电用超导材料的发展现状与展望

摘要:超导材料具有常规材料不具备的零电阻、完全抗磁性等宏观量子现象,是典型的量子材料。在强电应用领域,使用超导材料可以实现常规技术无法实现的超强磁场、大容量储能等诸多颠覆性技术,因此,强电用超导材料制备技术一直是国际高技术竞争前沿。本文通过梳理国内外强电用超导材料及其制备技术的发展现状,系统分析和阐明了包括低温超导材料NbTi、Nb3Sn和高温超导材料YBCO涂层导体、Bi-2223带材、Bi-2212线材以及MgB2线材等实用化超导材料在强电应用领域的发展趋势。分析我国强电用超导材料发展存在的问题,我国需要以开发出面向不同强电应用需求的高性能超导材料体系为基础,实现超导材料和强电应用产品的协同发展,推动强电用超导材料制备技术和应用技术的创新水平提升和产业化规模。研究建议,通过国家层面组织“产学研用”联合攻关,实现低温超导材料产业升级,突破高温超导材料批量化制备关键技术的发展思路,实现强电用超导材料的快速发展和应用。

发展生物基材料正当时

据预测,生物基产品的市场份额在未来5到10年内有望实现显著增长,从目前的不足2%大幅提升至20%以上,预计年产量可达到8000万吨以上。根据MarketsandMarkets的预测,全球生物塑料及聚合物市场规模在2020年已达到105亿美元,并受到各国政府产业扶持政策的积极推动。预计到2025年,这一市场规模有望增长至279亿美元,年均复合增长率高达21.7%。这一趋势显示出生物基塑料在全球范围内正逐步获得广泛认可和应用,为绿色低碳循环经济的发展注入了新的活力。

南邮汪联辉团队开发DNA纳米机器人,实现精准消栓给药

南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室和生物智能材料与诊疗技术国家级重点实验室培育建设点汪联辉教授、晁洁教授和高宇副教授带领科研团队开发了一种智能DNA溶栓纳米机器,可在血管内复杂病生理环境下识别血栓的生物标志物凝血酶,并通过针对凝血酶浓度的逻辑运算区分血栓和伤口凝块,实现靶向血栓的精准给药。相关工作以“An intelligent DNA nanodevice for precision thrombolysis”为题发表在Nature Materials期刊。

高熵合金材料研究进展与展望

摘要:随着世界科技水平的不断提升以及国民经济建设对高性能合金材料需求的不断增加,传统单一主元合金越来越不能满足人们与日俱增的使役需求。高熵合金因其独特的物理、化学以及力学性能,极大地拓展了金属材料成分设计范围,有望在国防、航空、航天、海洋、核能、医疗、新能源等重大工程领域发挥重要作用。本文结合各领域对先进高熵合金材料的具体需求,梳理了高熵合金材料的特征和内涵,分析了高熵合金材料发展的整体形势与前景,厘清了国内外高熵合金的发展现状。在此基础上,指出了我国高熵合金领域存在的差距和不足,高熵合金部分基础原材料依赖进口,严重威胁产业链安全;高熵合金“产学研用”体系尚未健全,工业化应用方面的研发投入有待提高。研究建议,加强高熵合金材料研发的顶层设计,完善产业政策;加强企业和科研机构的对接和沟通;完善高熵合金材料标准、测试、表征、评价体系;推进人才队伍建设;降低材料成本,打造高附加值产品,促进我国先进高熵合金材料产业朝着体系化、绿色化、高端化、智能化方向发展。

高温超导电缆研究与应用新进展

摘要:介绍了超导电缆的研究发展历程、近年来世界各国在超导电缆应用方面所开展的相关研究和进展情况,并展望超导电缆的未来发展前景。

氢能飞机研制进展及产业化前景分析

摘要:在航空碳减排引发各国广泛关注、航空运输业低碳化发展渐成趋势的背景下,突出氢能“高效、清洁、可持续”,可作为未来航空器最佳能源载体的特征,拓展氢能飞机研制与应用,具有重大的价值和广阔的前景。本文结合航空领域“双碳”目标研判了氢能飞机的发展背景,系统梳理了国外氢能飞机的前沿规划、我国氢能飞机总体研究及飞行试验的最新进展;详细分析了氢能飞机研制与应用关键技术体系,涵盖氢能飞机总体设计、液态储氢罐、氢燃料电池、氢燃料涡轮发动机、氢燃料航空内燃机、氢能飞机安全与适航技术、氢燃料加注基础设施。着眼未来氢能飞机的产业化发展需求,针对通勤 / 短氢能飞机构建了相应的总拥有成本(TCO)模型,测算结果表明2045 年前后通勤 / 短程氢能飞机将与纯电动飞机、燃油飞机的TCO基本持平。进一步提出了采取多技术路线同步发展、坚持动力先行、科学有序地开展研发、推进适航标准体系建设等发展建议,以期为航空科技革新、航空运输业高质量发展等研究提供参考。

当传统复材成型工艺遇到3D打印后的创新路径

摘要:复合材料的性能与金属材料相比具有高比强度、高比模量、设计自由度更高、易于整体成型以及轻量化等优良特性。然而传统的复合材料成型工艺(如缠绕、模压、拉挤、热压罐、树脂传递模塑等)均存在复杂结构难以成型,开发前期需要开模等工序,严重影响了产研前期研发进度。探索3D打印技术制造复合材料已经成为一种新的技术趋势,有望突破传统复合材料成型的限制,带来复合材料制件领域成本大幅度降低和时间大幅度缩短的变革。高性能复合材料3D打印通常涉及短/长纤维增强尼龙(PA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酰亚胺(PEI)等材料。FDM挤出3D打印工艺是复合材料产品开发的重要选择。