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静电纺丝技术制备聚合物基MXene增强电磁屏蔽复合材料研究进展

静电纺丝技术制备聚合物基MXene增强电磁屏蔽复合材料研究进展

摘要：随着电子信息技术的发展, 电磁波污染已经严重影响了人类健康和社会进步, 因此急需开发出一种高效的电磁干扰(electromagnetic interference, EMI)屏蔽材料. 静电纺丝技术可以制备出柔韧性好的超薄多孔纤维膜, 电磁波能够在纤维膜内部进行多次反射而被消耗. MXene作为一种新型的二维(2D)材料群体, 具有高比表面积、高导电性以及易加工性, 是一种潜在的EMI屏蔽材料. 因此, 将静电纺丝技术和MXene材料相结合, 能够制备出多功能的聚合物基MXene增强电磁屏蔽复合材料. 本文首先介绍了静电纺丝技术的概念、原理及其影响因素, 其次,分析了MXene材料的组成和制备方法, 最后, 讨论了静电纺丝技术制备聚合物基MXene增强电磁屏蔽复合材料的最新进展并对未来聚合物基MXene增强静电纺丝复合材料在电磁屏蔽领域的发展做出展望.
复合 2025年05月27日
高强高韧机敏混凝土的制备及其性能

高强高韧机敏混凝土的制备及其性能

摘要：研究通过混杂碳纤维(Carbon fiber，CF)和聚乙烯纤维(Polyethylene fiber，PE)制备出高强高韧性混凝土(High strength and high ductility concrete，HSHDC)，并对其力学性能及机敏性特性进行了分析。研究表明0.25vol%CF掺量HSHDC 的抗压强度较对照组提升7%、抗折强度增加13%、拉伸应变提高15.2%。HSHDC 的电阻率值随CF掺量增加而显著降低，1.0vol%CF掺量HSHDC 的电阻率值下降至10Ω·m，较对照组降低3 个数量级。在不同温度与相对含水率下，掺有CF的HSHDC 电阻率表现出较好的稳定性，循环荷载作用下0.25vol%CF掺量HSHDC电阻率变化率与应力之间表现出良好的对应关系，压应力和压应变灵敏系数分别达到0.75%/MPa 和136.5。0.25vol%CF掺量的HSHDC在加载幅度为15 MPa时的最大电阻率变化率为9.2%，加载速度为0.4 mm/min时峰值电阻率变化率达到7.9%。
建筑 2025年05月27日
植入式生物可降解电化学储能器件的研究进展

植入式生物可降解电化学储能器件的研究进展

摘要：新型生物可降解的植入式医疗电子器件在个性化健康监测和疾病的精准诊疗方面展现出巨大的应用潜力. 然而, 真正实现临床应用还面临着诸多挑战, 尤其是缺乏与之相匹配的生物可降解能源器件. 现有的植入式电池体积庞大、封装坚硬, 与柔软的生物组织机械失配. 此外, 电池所使用材料包含有毒有害物质, 植入体内后存在严重的安全隐患, 更重要的是服役结束后需要通过二次手术移除, 这给患者带来了极大的身体和经济负担. 具有瞬态特性和良好生物相容性的柔性供能器件为解决以上问题提供了新的途径. 其中, 生物可降解电化学储能器件具有独立的供电能力, 基本不受外部条件约束, 这与植入式医疗电子的特殊应用场景完美契合. 基于此, 本文重点综述了面向植入式医疗电子应用的生物可降解电池及超级电容器的最新研究进展, 根据器件构型对其进行了分类讨论, 内容包括工作原理、材料选择、电化学性能、降解行为等. 最后探讨了各自所面临的一些问题和挑战,并对未来的发展方向进行了展望.
医疗 2025年05月27日
保湿抗冻型导电水凝胶在柔性电子方面的研究进展

保湿抗冻型导电水凝胶在柔性电子方面的研究进展

摘要：近年来，柔性电子材料得到了快速发展，导电水凝胶因其突出的导电性、柔韧性、亲肤性等已被广泛的应用于该领域。然而，类似于传统的水凝胶，大多数导电水凝胶仍面临在极端环境下应用受限的瓶颈问题。因此，许多学者对水凝胶的保湿/抗冻行为进行了研究，并设计制备了一系列保湿抗冻型导电水凝胶。本文对近年来保湿抗冻导电水凝胶的制备策略进行了总结及归类，详细阐述了提升水凝胶温度适应性的潜在机制；重点对耐温型水凝胶在柔性电子领域的应用进行了综述，包括运动感知、健康监测、智能识别与人机交互等；并且对现阶段保湿抗冻型导电水凝胶面临的机遇和挑战进行了探讨和展望，旨在为新型耐温型导电水凝胶的构筑提供新的思路，可望开发出综合性能优异的导电水凝胶，进一步推动其在柔性电子领域中的实际应用。
光电 2025年05月27日
铜及其合金研究进展

铜及其合金研究进展

摘要：铜及其合金具有高导电性、高导热性、优良的力学性能和耐腐蚀性能，是应用广泛的工业材料之一，也是全世界众多机构及学者研究的主要对象之一。Web of Science（WoS）Core Collection数据库2023年发表并收录铜及铜合金领域的论文近8000篇，文献计量学分析表明，铜及铜合金研究的传统方向依然受到很大关注，如铜合金的微观组织、物理化学性能、腐蚀性能等，而铜基功能材料更是当前铜合金研究的热点。中国科学院（>300篇论文）、中南大学、俄罗斯科学院、中国科学院大学、沙特王国大学、北京科技大学（>100篇论文）、中国科学技术大学、昆明理工大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学等机构在铜合金研究与开发方面做出了显著贡献。本综述结合统计数据对2023年铜及铜合金材料的研究现状进行概述，介绍了铜冶炼和铜材料制备的基本方法，然后从5方面论述了铜材料的应用：1）铜合金结构材料；2）铜基催化材料；3）铜基电子材料； 4）铜基再生材料；5）铜基储能材料。最后，对铜及铜合金材料的未来发展方向进行展望，并提出未来研究方向建议。
有色 2025年05月27日
高铁含量2∶17型钐钴永磁材料研究进展

高铁含量2∶17型钐钴永磁材料研究进展

摘要：新能源汽车和轨道交通等领域的快速发展对永磁材料的耐温能力和最大磁能积提出了更高要求。基于2∶17型钐钴（SmCo）磁体的高居里温度优势，适当增加铁对钴的替代量，是开发耐高温磁能积磁体的重要途径。然而，当铁的质量分数超过20%时，磁体中结构缺陷大幅增加，退磁曲线方形度和矫顽力急剧恶化，制约了最大磁能积的提升。基于高铁含量 2∶17型 SmCo永磁材料的研究现状及问题，本文从晶内和晶界两个方面概述了磁体中常见的结构缺陷，并总结了结构优化与磁性能提升的新进展，最后对高铁含量 SmCo永磁材料的研究趋势进行了展望。
稀有 2025年05月26日
多孔石墨烯/SiC基复合材料的直写3D打印制备

多孔石墨烯/SiC基复合材料的直写3D打印制备

摘要：以石墨烯和SiC粉末(SiCpowder,SiCp)为填料，聚碳硅烷(polycarbosilane, PCS)为陶瓷前驱体，制备石墨烯/SiCp/PCS 浆料，通过直写 3D打印和高温热解得到多孔结构的轻质导电石墨烯/SiC基复合材料。研究浆料成分和打印工艺对3D打印成形性的影响，并表征复合材料的结构和性能。结果表明：通过控制固相含量、石墨烯/SiCp复合粉末中的石墨烯含量和分散剂含量，使浆料黏度在32.0 Pa·s左右时，挤出丝成形性良好；打印速度为360 mm/min、打印层高为0.48 mm 时，点阵网格结构的3D打印成形性最佳；打印素坯在1 100 ℃保温2 h后，PCS热解为陶瓷。多孔复合材料的平均抗压强度和电导率分别为11MPa和8 S/m。本研究为多孔石墨烯/SiC基复合材料的制备提供了一条新路径。
复合 2025年05月26日
混凝土表面防腐涂料研究进展

混凝土表面防腐涂料研究进展

摘要：混凝土是典型的非均质多孔材料，易受到环境中侵蚀离子介质的侵蚀，导致混凝土及其内部钢筋腐蚀，进而影响混凝土结构的性能并缩短其使用寿命。在众多防护措施中，采用表面防腐涂料是防止混凝土腐蚀、延长其结构服役寿命的最经济有效方法。基于此，本文系统总结了4 类混凝土表面防腐涂料：表面成膜型、孔隙封闭型、疏水浸渍型和多功能表面处理型。探讨了每种涂料防护机制、防腐性能及存在的问题与不足。其中，重点分析了不同改性方式对混凝土表面防腐涂料增强效果的影响：有机/无机复合涂料能实现优势互补，显著提升涂料整体性能；有机硅和有机氟的低极性使改性后聚合物的表面能降低，从而显著提升涂料疏水性和耐化学稳定性；添加纳米颗粒能改善涂料力学性能和耐久性；构建特殊纳米结构能改善纳米颗粒团聚性，提高涂料疏水性能。展望未来，高效、安全、低成本、适用性强的混凝土表面防腐涂料是研究的重点，尤其是水性防护涂料与可再生材料的结合、纳米复合改性新型涂料及自修复涂料等。
建筑 2025年05月26日
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