精品资源
非金属矿物强韧氧化物陶瓷基复合材料研究进展
摘要：氧化物陶瓷基复合材料具有高硬度、高强度、高耐磨损性、低线膨胀系数、抗氧化、耐高温、耐化学腐蚀和抗高温蠕变等优点，在制造业、航空航天、齿科修复等领域得到广泛应用。非金属矿物与氧化物陶瓷基复合材料的有效复合，不仅能够发挥我国典型非金属矿物的资源赋特征和结构特点，也能够降低氧化物陶瓷基复合材料强韧化成本、提高制备过程的可控性。本文重点介绍了白云石、电气石、海泡石等三种非金属矿物在强韧氧化物陶瓷基（Al2O3、ZrO2和“磷酸钙-高岭土-石英”）复合材料方面的研究进展，归纳了非金属矿物的组分、结构等对氧化物陶瓷基复合材料强韧化的作用成效，并对其发展趋势进行了展望。
增材制造镍基高温合金成形过程数值模拟研究进展
摘要：增材制造技术为镍基高温合金复杂零部件的制造带来了前所未有的机遇，然而在实验研究和实际生产中仍然面临着较大的竞争压力，制约了增材制造镍基高温合金的快速发展。近年来，不同尺度的模拟方法逐步应用于指导镍基高温合金的增材制造和开发。宏观尺度模拟关注成形过程中的热历史、成形控制、残余应力分布和力学行为；介观尺度模拟主要用于解决成形过程中的激光吸收、熔池内熔体流动、熔化凝固、缺陷形成以及裂纹防治等问题；微观尺度模拟则聚焦于制造过程中构建材料的微观组织演化；而多尺度模拟通过耦合不同类型的模型，实现了材料成形过程中的跨尺度研究。本文通过综述宏观、介观和微观以及多尺度条件下镍基高温合金增材制造过程数值模拟研究进展，分析了不同模拟方法对于解决增材制造镍基高温合金成形和控性相关问题的策略和思路。最后，针对如何推动数值模拟在增材制造镍基高温合金开发中的应用进行了展望，并指出其发展方向。
磁场调控纳米生物催化的研究进展与生物医学应用
摘要：纳米生物催化治疗是一种利用外源纳米催化剂在病变区域引发特定化学反应来实现疾病治疗的新兴治疗方式，因其具有高效性、高选择性和外物理场的可调控性，已成为生物医学领域的热点方向。近年来，外物理场（超声、光场、电场、磁场等） 调控的纳米生物催化受到了广泛关注。其中，磁场作为一种安全可控且无组织穿透深度限制的外源性刺激方法，已应用于临床磁热疗与磁共振成像，近年来在催化治疗领域也展现出广阔的前景。本文重点综述了磁性材料在磁场作用下产生的三种物理效应（磁热、磁力、磁电），以及基于这些物理效应调控纳米生物催化的研究现状，并对未来发展方向进行了展望。
智能播种机器人结构设计与试验
摘要:针对当前黄河流域治沙绿化中地形复杂、人工种植效果差、大型设备能源结构不合理等问题，设计了一种集图像传输、远程控制和光伏发电系统等功能于一体的智能播种机器人。首先进行了播种机器人的总体方案设计；然后根据播种机器人的工作区域特点对关键零部件进行了计算和选型，利用Solidworks软件对各零件进行建模及装配，并应用Simulation软件对关键零部件进行了静应力分析和模态分析；最后对该播种机器人进行样机制作，播种试验结果表明装置的播种合格率达到86.08%。此播种机器人的推广可以降低劳动者的工作强度，对提高农业生产的智能化具有重要意义。
基于电化学的可穿戴汗液传感器的研究进展
摘要：汗液包含着丰富的生理相关信息,通过对这些信息的分析检测或可达到对人体健康实时监测的目的。基于电化学的柔性可穿戴汗液传感器具有设备简单、小型化、便于集成、灵敏度高、响应快、多通道检测等优点,近年来得到了快速发展。便携式的可穿戴汗液传感器可广泛应用于生理信息采集、运动监测、疾病预防等生物医学领域,具有广阔的市场应用前景。基于可穿戴电化学汗液传感器的工作原理,本文主要从制备技术、电极材料和集液装置三个方面评述了最近的研究工作和进展,并对可穿戴式汗液传感器在个性化医疗保健发展中的机遇和挑战进行了展望。
多元成分的融合：软磁高炳合金的结构调控与磁特性研究
摘要：软磁材料是实现电子元器件上游配套关键产业技术突破的重要能源材料之一。高性能软磁材料的开发和研究对于节能、降耗和中国制造2025”实施等具有重要意义。高摘合金由于Fe、Co和Ni等磁性元素掺杂具有大的磁特性调节范围，因此高摘合金有望成为性能优异的软磁材料。着重综述了影响高摘合金磁性能的关键因素，强调了高软磁合金磁特性对化学成分、制备工艺参数和相结构非常敏感，同时明确了热处理是改善高熵合金微观组织，优化其磁性能的主要手段。此外，基于理论模拟方法从原子尺度阐释了影响高熵软磁合金磁特性的内在机制，进一步厘清了高摘软磁合金磁性与磁畴间的依赖关系。最后凝练了目前部分高摘软磁合金发展存在的科学问题，并简要概括了未来高熵软磁合金发展需要关注的方向。
静电纺丝法制备陶瓷纤维及其光催化性能
摘要：光催化材料可转换太阳能为化学能，实现水体污染物降解、制氢等功能，在清洁能源与环境保护方面具有广阔的应用前景。静电纺丝法制备的陶瓷纤维是备受关注的光催化材料之一。目前，光催化技术的发展主要受限于光响应范围和载流子利用率。优化光催化过程的效率仍然存在许多挑战。本文首先对光催化过程的基本原理和技术瓶颈进行了阐述，并简述了静电纺丝制备陶瓷纤维的原理及方法。系统介绍了在静电纺丝陶瓷纤维中，通过前驱体成分设计、静电纺丝参数控制、热处理工艺调控等工艺设计，利用掺杂、表面等离子共振、上转换发光等策略，拓展可见光吸收范围的方法。同时，阐释了在电纺陶瓷纤维中构筑各类异质结构进而调控载流子迁移路径的方法。最后，本文对静电纺丝法制备的陶瓷纤维在光催化领域的潜在研究方向进行了总结与展望，以期能推动新型陶瓷纤维光催化材料的发展。
基于超材料声学包的商用车低频降噪研究
摘要：针对传统材料声学包存在低频降噪量不够及轻量化较差等局限性，开展了超材料声学包设计与试验研究。在分析声学超材料隔声性能的基础上，设计了一种九元胞声学超材料，应用有限元方法，进行超材料设计参数确定与隔声量仿真分析。面向某商用车在多种匀速行驶工况下的车内噪声，开展了超材料和传统材料声学包性能的实车试验对比研究。实车验证结果表明，设计的超材料声学包具有比传统材料声学包更好的低频宽带噪声衰减性能，并且质量更轻。该研究结果可为车辆低频降噪提供工程指导。
连续氧化铝纤维及其复合材料的研究进展
摘要：连续氧化铝纤维是新一代耐高温热端构件主力原材料，具备熔点高、热导率低、绝缘性好、抗化学侵蚀能力强及高比强等特性。该材料用于制备耐高温高强、防隔热陶瓷基复合材料，广泛应用于航空、航天、船舶、热电、石油化工、半导体、汽车以及高温炉膛等高端领域。国外氧化铝纤维及其复合材料已形成产品化并实现了构件应用，国内在该领域起步较晚，近10年左右时间实现了从基础研究到应用研究的跨越式发展。本文归纳介绍了国内外氧化铝纤维及其复合材料的发展历程、制备工艺、研究现状及产业布局情况，并提出了当下存在的问题以及后续发展重点。
