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人形机器人轻量化迈向“镁”好

人形机器人轻量化迈向“镁”好

摘要：人形机器人由感知、决策、控制、执行四大模块构成，其中执行模块在控制器的指挥下驱动机器人的肢体运动，类似于人的肌肉轻量化设计可以减少机器人各部件的重量，从而降低驱动系统所需的力矩和功率，能够发挥出更大的承载力，轻量化将有助于机器人降低功耗、延长寿命等，对机器人性能及商业化落地至关重要。常见的轻量化材料包括铝、镁、PEEK材料等，镁同另外两类材料相比，价格优势已经凸显。当前镁合金牌号或可应用于机器人壳体等部件，镁金属在机器人中的应用逐渐打开，提升了机器人的性能。若未来在机器人其他同样实现镁金属替代，则有望进一步拉动对镁合金用量。
研报 2025年02月26日
微流控离子浓差极化芯片研制及其生化检测中的应用

微流控离子浓差极化芯片研制及其生化检测中的应用

摘要：离子浓差极化（ion concentration polarization，ICP） 现象是在外加电场作用下发生在微纳交界面处的一种电富集现象，将ICP 现象与微流控分析技术相结合，可广泛应用于生化分析中带电粒子预富集、目标物分离、靶标物检测等领域。本文首先对ICP 原理及微流控ICP 芯片进行了简要介绍，梳理总结了ICP 芯片的制备技术和方法，其中重点关注了微流道结构设计、纳米结构制备与设计等方面的研究现状与进展。首先对基础单通道ICP 芯片的结构进行分析，进而对并行通道ICP芯片结构以及集成多功能的微流控ICP 芯片进行了总结和讨论，列举了ICP 芯片中纳米结构的制备方法及其优缺点。进而，讨论了优化ICP 芯片的富集效能途径，可通过引入多场耦合、阀门控制等多种手段，实现对靶标物的富集效能优化。最后，针对ICP芯片在多种带电生化样本分析检测中的应用进行综述，指出ICP芯片在匹配检测目标生物特性方面面临挑战，需要提高富集效率和选择性，解决流体控制、混合及传输问题。可以看到，微流控ICP 芯片具有处理样本流量低、分离富集效果好、检测效率高以及易于集成化和小型化等优势，在生化检测领域展示出很好的研究意义和实用前景。
医疗 2025年02月25日
超硬材料在地质钻探中的应用与发展

超硬材料在地质钻探中的应用与发展

摘要:超硬材料和钻探工程有着密不可分的联 系,目前已成为钻探行业的重点研发材料。超硬材料在推动钻探行业向深井、超深井领域发展方面发挥了至关重要的作用。本文以金刚石、立方氮化硼和复合超硬材料为基础,介绍了超硬材料的分类及其特点。随后对钻探行业中超硬材料产品的应用和发展进行了详述,并分析钻探行业对超硬材料的需求,进而对其未来发展趋势进行展望,以期能为超硬材料在地质钻探领域的应用与发展起一定的指导作用。
石化 2025年02月25日
铜基板面积、焊锡和导电铜箔厚度对高功率密度LED极限光电性能的影响

铜基板面积、焊锡和导电铜箔厚度对高功率密度LED极限光电性能的影响

摘要：高功率密度LED器件能实现传统光源和普通 LED 器件无法实现的诸多功能，将半导体照明技术链推向了一个崭新的高度。在实际应用中，单颗 LED 器件需要在数百瓦及近100 A电流下工作，铜基板面积、焊锡和导电铜箔厚度均会对该类型 LED 器件的极限光电性能这一关键指标产生显著影响。本文将单颗极限电功率为300W和200 W的两种规格的LED蓝光和白光器件，分5μm、100μm 和200μm 三个焊锡厚度，分别贴片焊接在直径为 20 mm、25 mm和32 mm 三种不同面积的热电分离铜凸台基板上，测试了当散热器温度分别为25℃、50℃、75 ℃和100℃时蓝光LED 器件光功率、白光LED光通量及其灯板导线焊点间的电压随电流的变化。同时，还研究了铜基板的导电铜箔厚度分别为70μm 和140 μm 时，极限电功率为 150 W 的蓝光LED 器件的 I-L 特性和 I-V 特性，并对其极限发光进行了研究。研究结果表明，焊锡厚度、铜基板面积和导电铜箔厚度均会对 LED的极限发光强度和工作电压产生明显影响；减小焊锡厚度和增加铜基板面积能显著提高高功率 LED器件的极限光强，P110和 T90两种规格蓝光 LED 器件极限光功率的提升幅度高达16% 和19%，白光器件极限光通量的提升幅度均高达15%左右；当铜箔厚度由70μm增加到140μm、散热器温度为25℃时，P70蓝光 LED的极限光功率提升幅度为 9.2%，50 ℃和75℃时极限光功率提升幅度为12.9%，100℃时极限光功率提升幅度为16.4%。
光电 2025年02月25日
耐高温吸波材料的研究进展

耐高温吸波材料的研究进展

摘要：雷达探测技术的发展对武器装备热端部件提出更高的隐身要求，而耐高温吸波复合材料是解决雷达隐身问题的关键材料，具有重要应用前景和战略意义，因此国内外研究学者针对吸波材料进行了大量研究。本文介绍了电磁波的不同吸收原理，包括磁损耗型、介电损耗型、电损耗型。综述了碳基、金属基、三元层状化合物以及陶瓷基吸波复合材料等常用耐高温吸波材料的最新研究进展。碳基材料（石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米管等）多采用复合耐高温材料的方式发挥其吸波性能并解决高温氧化问题；金属氧化物材料（ZnO、MnO2、Fe3O4等）采取调整材料微结构的方式来增加界面极化损耗；三元层状化合物材料（主要为TisSiC2）主要配合AlO3、董青石等不同的热稳定性基体中使用，以此解决纯度以及高温氧化的问题。而陶瓷吸波材料因其出色的热稳定性成为在相对高温下研究最多的类别，本文总结了SiC二元以及SiCN、SiOC、SiBCN多元陶瓷吸波材料的最新研究进展，SiC二元吸波材料多采用元素掺杂及微结构调控的方式来提升吸波性能；SiCN三元吸波材料介电性能优异，目前的研究大多数采用复合磁性颗粒（Fe、Co、Ni）的方法；SiOC三元吸波材料成本低、导电性好，研究人员通过添加超高温陶瓷、BN等第二相组元方式来进一步发挥其吸波性能；而针对SiBCN四元吸波材料的吸波性能提升措施主要包括材料复合（高介电常数材料或者过渡金属）以及前驱体分子结构调整两种方式。最后本文从吸波频宽、耐温性能、多频谱兼容隐身等方面展望了耐高温吸波复合材料的发展趋势，旨在为未来新型吸波材料的发展提供新的研究思路。
新材料 2025年02月25日
磷酸铁锰锂材料的合成方法及结构改性的研究进展

磷酸铁锰锂材料的合成方法及结构改性的研究进展

摘要：锂离子电池因具有比能量高、循环使用寿命长、无记忆效应等特点而备受关注，并已广泛应用于日常生活中。在已有的锂离子电池正极材料中，磷酸铁锰锂正极材料具有能量密度高、放电比容量大、电压平台高等优点，是一种具有前景的锂离子电池正极材料，然而由于其低导电率和离子迁移速率慢等问题，一直制约着其发展。通过分析磷酸铁锰锂不同铁锰比例、颗粒尺寸及形貌对电化学性能的影响，指出铁锰物质的量比为 0.5∶0.5的小粒径多孔球状颗粒对提高电化学性能有积极的影响；并介绍了采用 Mg、Ti、Ni等离子掺杂或表面包覆改性方法对其进行优化，材料的性能会得到改善；最后对磷酸铁锰锂的发展趋势提出了一些建议，指出对合成工艺的改进和开展更深入的理论研究仍是今后的研究重点。
新能源 2025年02月25日
纳米材料在二氧化碳地质封存固井水泥中的研究与应用进展

纳米材料在二氧化碳地质封存固井水泥中的研究与应用进展

摘要：纳米技术的发展促进了纳米材料在固井水泥中的应用。纳米材料具有高比表面积和高反应活性等特点，即使用量少，也能有效改善固井水泥的性能，从而突破封存条件下传统水泥基材料的使用局限。综述了纳米材料对固井水泥的改性作用，分析了应用于固井水泥的纳米氧化物材料、碳纳米材料和纳米矿粉三类纳米材料，重点阐述了纳米材料在固井水泥中的作用机理、改性效果和应用进展。最后对纳米增强水泥基复合材料在CO2 地质封存中的应用进行了展望。
建筑 2025年02月25日
大国之耕基，因地制宜解农机之困

大国之耕基，因地制宜解农机之困

摘要：农业机械市场空间超万亿，可比肩工程机械。中国作为全球重要农业出口大国，2022年国内农业机械市场规模为5611亿元，预计到2027年市场规模将达到7196亿元。在《农业机械报废更新补贴实施指导意见》和《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》推动下，国家农机购置补贴以及报废补贴将会进一步促进老旧农业机械报废、替换、更新，加快行业产能出清，同时加快农业机械结构调整。拖拉机是农机设备中最常见、也是最广泛普及的使用的设备，从2023年农机补贴销售额来看，轮式拖拉机以237.84亿元稳居销售额榜首，撑起了农机销售额30%的份额。可以说，拖拉机发展对于农机行业的发展具有重要支撑作用，一定程度上代表着农机行业的发展趋势，甚至会领先于整个农机行业发展。从2023年企业端每个月拖拉机产量来看，目前行业隐有复苏态势。
研报 2025年02月24日
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