光催化纳米抗微生物自清洁复合材料研究进展
摘要：表面光催化材料广泛用于表面自清洁、污水处理、水制氢等领域。特别是复合半导体纳米材料，利用p-n结原理可以大幅度提高表面自由电子和电子空穴浓度，从而提高吸收太阳光的能力，具有广阔的应用前景。阐述了纳米光催化材料领域的研究进展，以及在食品包装、医疗器械、交通设备及建筑材料领域抗菌自清洁的应用前景。
精品资源
面向复合材料带隙预测的两段式集成学习模型构建
摘要: 带隙是钙钛矿型复合氧化物材料重要的特征参数，对材料的物理化学性质起决定性作用，如导电性能和光电性能等。为了寻找适合不同应用领域的钙钛矿型材料，利用机器学习进行带隙预测是一种重要的研究手段。构建了一个两阶段异质集成学习模型，在第一阶段使用多种不同的基础机器学习器(回归模型)进行预测；在第二阶段把对预测结果影响较大的描述子和基础机器学习器进行集成学习。利用该模型对210种钙钛矿型复合氧化物材料的带隙进行预测，并与多种独立的机器学习算法以及不同集成策略模型的预测性能相对比，评估了本模型的预测性能。结果表明，这种两段式的集成学习模型能够更好地学习到材料数据的内在关系，并具有较好的预测效果和较强的泛化能力。
储能钠电池技术发展的挑战与思考
摘要：储能安全是国家能源安全的重要方面，是国民经济发展的重要支撑，对国家安全、可持续发展以及社会稳定具有重要的影响。钠电池技术兼具高功率密度、高能量密度、低成本以及高安全性等优势，成为一类重要的大规模储能技术。本文重点介绍了包括钠硫电池和钠-金属氯化物电池等在内的典型钠电池体系的技术优势和应用场景，并通过分析钠电池技术在国内外的发展与应用现状提出了我国钠电池技术可能的发展方向并给出了相应的建议，包括支持储能钠电池相关材料科学的研究和工程化技术攻关、推动储能钠电池相关上下游产业的聚集发展、建立健全储能钠电池的相关标准和性能评价平台等措施，以提升我国储能钠电池技术的研发水平和技术成熟度，为我国的能源安全建设带来新的可靠选择。
柔性钠离子电池研究进展
摘要：随着柔性电子产品需求的日益增长，柔性电池得到越来越多的研究和关注。目前，柔性锂离子电池由于高功率密度和高能量密度的特点，在柔性屏、可穿戴设备应用上取得了实质性的进展。然而，锂矿资源储量有限、分布不均的问题限制了电池的可持续发展。在寻求新型电池的道路上，钠离子电池引起了人们的关注。钠在地球中的存储量比锂更多，价格更低，这使得钠离子电池有望满足未来的市场需求。柔性钠离子电池的关键材料包括电极活性材料、电极集流体、电解质和隔膜。电极不仅需要高容量和优异的电导率，还要具有良好的机械柔韧性，保证柔性电池在各种形变(弯曲、拉伸、折叠等)下正常工作。柔性电解质和隔膜在保证电池安全的同时，还要保持与正负极之间具有稳定的界面结合。但这些关键材料不成熟、不完善的问题阻碍了柔性钠离子电池的发展。此外，普通袋式的柔性电池无法满足未来电子设备小型化和可穿戴的要求。创新实用的结构设计和适合大规模生产的制备技术也亟待发展。本文介绍了柔性钠离子电池电极材料(正负极活性材料和导电基底材料)、电解质、电池结构和制备工艺等方面的研究进展，对柔性电池现存的问题(比如成本高、安全性差、制备工艺复杂等)进行了分析探讨，最后展望了柔性钠离子电池未来的发展方向。
钢铁耐磨材料研究进展
摘要：本文介绍了钢铁耐磨材料的发展历史，重点综述了高锰钢、高铬铸铁、高钒高速钢3类典型耐磨材料的成分、显微组织、磨损性能、抗磨机理和改性技术。以高锰钢为代表的耐磨钢依靠高强韧性的基体抵抗磨损，而以高铬铸铁和高钒高速钢为代表的耐磨合金主要依靠高硬度的耐磨相抵抗磨损，高钒高速钢比高铬铸铁具有更优良的耐磨性，与VC硬度高、形态好的特性有关。提出了高性能耐磨材料应具备3个要素：高强韧基体，高硬度多尺度协同作用的优质耐磨相，耐磨相与基体良好结合。
桥梁缆索用钢丝锌铝镁合金镀层的开发进展
摘要: 热镀锌铝镁镀层以Zn、Al、Mg三元合金为主，具有比纯锌和锌铝镀层更优的耐腐蚀性能。目前桥梁主缆热镀锌钢丝耐腐蚀寿命不足20年，从性能和性价比角度看，锌铝镁合金镀层是解决桥梁缆索钢丝耐腐蚀寿命不足的最佳方案。锌铝镁合金镀层钢丝性能优于市场上现有的纯锌和锌铝镀层产品。
先进高强度汽车用钢的多维度协同设计与调控
摘要：阐述了先进高强度汽车用钢的概念，介绍了其发展及应用情况。提出了汽车用钢多维度设计理念，包括热处理过程中的多尺度设计和具有良好成形性的汽车用钢设计。指出汽车轻量化设计不应仅局限于获得理想的力学性能，要进行多维度的协同设计，并通过智能化微观组织调控来定制及满足差异化的要求。
热浸镀锌在海洋工程钢结构中的应用
摘要：通过归纳分析海上导管架平台、浮式生产储卸油船（FPSO）、半潜浮式生产设施等海洋工程钢结构件热浸镀锌防腐蚀设计相关标准，归纳总结了国际标准（ISO）、美标（ASTM、SSPC以及国家标准，针对海洋工程建造过程中各类结构件热浸镀锌设计要求、生产工艺、结构预处理、镀层质量要求、性能检测、缺陷修复和涂装等，结合工程实际进行了应用经验归纳，供从事相关工作人员参考。
新能源汽车对无取向硅钢的技术挑战
摘要：环保与能源问题对汽车工业的可持续发展提出了严峻的挑战。在不可再生资源日益紧张的情况下，发展新能源汽车可以减少国家石油资源消耗，削减车辆运行阶段大气污染物的排放，对调整能源结构、改善城市空气质量，保障人群健康均有重要意义。新能源汽车是低碳经济的必然选择，代表汽车产业的发展趋势。无取向硅钢是汽车驱动电机的核心材料之一。新能源汽车驱动电机最大转速由每分钟几千转提高到几万转甚至高达20万转，工作频率由50Hz提高到数百数千赫兹，这就要求材料在高频下必须具有低铁损; 驱动电机启动、加速时要有高的扭矩，即材料必须具有高的磁感应强度; 还要满足驱动电机反复启动和刹车要求，即材料应具有高强度。因此，新能源汽车用无取向硅钢的硬核指标为“高磁感( High magnetic induction)、高频低铁损( High-frequency low-iron loss) 、高强度( High strength)”，简称H3技术。研究表明，普通无取向硅钢铁损值在400 Hz 下较工频下增加20 倍以上，因此普通无取向硅钢难以用于新能源汽车。本文针对新能源汽车驱动电机H3技术要求，探讨了微细夹杂物、晶粒尺寸、冷轧压下率等参数对无取向硅钢高频磁性能的影响机理及控制策略，阐述了新能源汽车驱动电机用无取向硅钢的最新研究进展与生产现状，提出了制造新能源汽车驱动电机用无取向硅钢的关键科学问题。
超高强度结构钢的研究及发展
摘要:超高强度结构钢是一种具有1200MPa以上屈服强度以及良好的断裂韧性和延性的钢，被广泛应用于航空、航天、舰船、海洋工程、工程机械等高端制造领域。同时保持超高强度、高塑性和高韧性是超高强度结构钢研究领域中的关键难题。本文归纳总结了典型低合金超高强度钢、二次硬化超高强度钢和马氏体时效钢的发展历程和研究进展，重点介绍了超高强度结构钢的强韧化和延性机制。超高强度结构钢的超高强度是通过高密度位错马氏体基体中析出大量纳米级碳化物、金属间化合物或富Cu相而获得; 优异的断裂韧性是通过马氏体板条、区块和亚稳态奥氏体的多相多尺度层状微观结构设计来实现; 而高塑性的关键是在高密度可移动位错基体中引入亚稳态奥氏体形变诱导塑性(TRIP) 效应。高密度位错马氏体基体、多相多尺度结构和亚稳态奥氏体TＲIP 效应的研究进展有望突破超高强度结构钢的强度、塑性、韧性三者不可兼得的瓶颈。
