锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的研究进展
摘要：目前市场上主流的锂离子电池正极材料磷酸铁锂的能量密度几乎达到了极限，而磷酸锰铁锂有望打破这一瓶颈。以磷酸锰铁锂作为正极材料的锂离子电池具有高电压、高能量密度以及更好的低温稳定性等优势。本文阐述了磷酸锰铁锂的结构和性能特点，并介绍了磷酸锰铁锂制备方法研究的最新进展，讨论了这些方法存在的不足，最后展望了磷酸锰铁锂未来的发展方向和应用前景。
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空间燃料电池金属钛表面复合涂层制备与性能研究
摘要：金属Ti因其密度小（仅为不锈钢的0.6倍）和比强度高等特点，是轻量化空间燃料电池金属板材料的首要选择，但其在弱酸性环境中长时间工作容易被腐蚀。为了改善金属Ti双极板耐蚀性，采用多弧离子镀技术在金属Ti表面制备了由Ti过渡层及TiN表层构成的Ti/TiN 复合涂层，研究制备工艺参数对Ti/TiN 复合涂层微观结构及力学、电化学性能的影响规律。利用场发射扫描电子显微镜（SEM）分析涂层的微观形貌，利用X射线衍射仪分析涂层的相组成，利用纳米压痕仪评价涂层的力学性能，利用电化学工作站评价涂层在模拟质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极工作环境下的耐蚀性。结果表明：制备工艺参数优化后的Ti/TiN复合涂层具有优异的表面质量和良好的耐蚀性，腐蚀电流密度为6.383 μA/cm2，是金属Ti腐蚀电流密度的0.6倍，Ti/TiN复合涂层显著提高了金属Ti 的耐蚀性，可为空间燃料电池金属双极板表面改性提供技术支持。
钢轨材料局部激光熔覆自熔性合金涂层的磨损与滚动接触疲劳行为
摘要：激光熔覆技术可用于钢轨局部损伤表面的局部修复，但局部修复钢轨材料的磨损与滚动接触疲劳损伤规律尚不清楚。通过在钢轨试样表面切除凹槽来模拟局部损伤，在凹槽处激光熔覆Ni 基、Fe 基和Co 基自熔性合金粉末，分析修复钢轨微观组织与硬度，然后利用双轮对滚试验研究局部修复钢轨试样的磨损与滚动接触疲劳行为。结果表明，激光熔覆涂层形成了共晶与枝晶组织，Ni 基涂层组织粗大、硬度较小，Fe 基与Co 基涂层组织尺寸较小，Fe 基涂层硬度最大，Co 基涂层硬度居中。相比未熔覆区域，激光熔覆区（涂层）塑性变形层厚度较小，且涂层原始硬度越高，硬化后硬度越大，但硬化率和硬化层厚度更小。未熔覆区滚动接触疲劳裂纹较长，但裂纹角度较小；熔覆区裂纹长度均有所降低，但裂纹扩展角度明显增大；熔覆区与未熔覆区结合处疲劳损伤最为严重，疲劳裂纹角度和深度均比熔覆区和未熔覆区更大。对比分析发现，Stellite 21（Co基）熔覆试样摩擦因数较低，熔覆区与未熔覆区磨损深度差较小，抗滚动接触疲劳性能较好，较为适合钢轨局部损伤的激光修复。研究结果可为激光熔覆技术在钢轨局部修复上的应用与优化提供理论与技术指导。
极地海洋环境下复合材料的失效机制研究进展
摘要：在极地海洋环境中，材料会受到碎冰、冰层的磨损冲击及海水的腐蚀作用，低温潮湿环境会恶化材料力学性能，强紫外线会加速材料层合板树脂基体老化，这些都将导致材料性能降低进而发生失效。本文介绍开发极地航道所面临的问题，分别阐述极地温度、极地海洋大气及海水成分、海冰运动等环境条件对纤维增强复合材料的影响；结合极地海洋环境服役的复合材料发展趋势，对未来该服役材料的失效研究工作进行展望。分析认为：目前的研究报道主要集中在极寒温度、紫外线照射、极地海水、海冰运动 4方面环境条件下的复合材料老化机制，但系统性不足，缺乏针对极地海洋环境特点的多因素耦合模拟加速老化试验的设计，且极寒环境下对复合材料损伤的定量分析不足。进一步探寻极地海洋环境下复合材料的失效机制，对避免极地航行的安全隐患和经济损失有着重要意义。
多功能防腐涂层材料的研究进展
摘要：[目的]金属设施及部件的腐蚀防护一直是工业发展中至关重要的问题，传统单一功能的防腐涂层材料已逐渐无法满足工业发展的需求。[方法]基于不同自然环境对防腐涂层材料的特殊要求，从金属在不同自然环境中的腐蚀机理出发，着眼于复合型防腐涂层材料的发展现状，重点分析了耐摩擦型、自修复型、超疏水型、抗菌型和防垢型5 种复合多功能防腐涂层材料的应用情况及作用机理，并对复合型多功能防腐涂层材料的发展趋势及前景进行了展望。[结果]多功能防腐涂层材料在实际应用中表现出显著的性能优势，能够有效提升金属设施及部件的防护能力。[结论]多功能防腐涂层材料是现代工业防护的重要发展方向，具有广阔的应用前景和发展潜力。
镓基液态金属基柔性传感材料的制备研究进展
摘要: 随着人工智能可穿戴技术的快速发展,带动了具备可拉伸、可压缩和可扭曲特性的柔性传感材料的蓬勃兴起。镓基液态金属(LM),由于其卓越的导电性、导热性、流动性、高表面张力和可塑性等特点,已被广泛应用于制备柔性传感材料。然而,有关镓基液态金属用于制备柔性传感材料的方法,特别是与柔性基体材料复合,迄今缺乏全面的综述。着重介绍了镓基液态金属用于柔性传感材料的制备方法,包括直接结合法、液滴法和液态金属作为引发剂法。其次,对镓基液态金属柔性传感材料应用的最新进展进行探讨。讨论了镓基液态金属柔性传感材料在可回收利用方面取得的进展。最后,就目前研究中仍存在的问题提出建议,并对未来进行展望。
现代织物类膜材料力学性能研究进展
摘要：织物膜材因其轻质、高强、耐候性及加工运输便捷等优势，广泛应用于公共建筑、应急救援、航空航天、工业及军事等领域。近年来，为精确分析织物膜结构并推动其在不同领域应用，织物膜材的力学性能成为研究焦点。为此采用CiteSpace对国内外20 余年的相关文献进行深入分析，通过可视化知识图谱阐述了织物膜结构研究热点的演化进程，并系统分析了织物膜材测试方法、力学性能及宏–细观本构模型等方面的研究进展。梳理发现国内膜结构的早期研究主要集中在结构找形和静力分析，随着膜结构在我国不同领域的深入运用，相关研究逐渐扩展到材料的本构模型、强度准则、结构风致灾变等方面：1) 织物膜材的拉伸性能与其细观结构、基布编织工艺、涂层工艺及纤维类型等多种因素相关，呈现典型的各向异性，其抗拉强度随偏轴角度的增加呈现“U”型和“W”型两种变化特征。2) 双轴剪切测试法可使得试件核心区域的剪应力呈均匀分布，目前被广泛应用于膜材剪切性能测试。3) 膜材撕裂强度受测试方法的影响显著，现有研究多集中在材料撕裂性能上，初始缺陷对膜结构的静、动力学性能的影响机理需进一步明确。4) 目前关于膜结构连接部位的研究多集中在膜片与膜片热合连接试件的面内拉伸性能上，忽略了面外荷载下连接部位易出现的剥离破坏。5) 织物膜材本构模型分为细观机理模型与宏观唯象模型，现有的宏观模型基本实现了膜材非线性、非弹性、黏弹性等力学特征的描述，细观模型多注重拉伸刚度预测，缺乏对抗拉强度预测的相关研究。织物膜材的研究目前已取得长足发展，但一些方面仍需进一步研究：1) 现阶段织物膜材分类依据单调，未考虑预定用途和特性差异，有必要对其分类依据进一步细化和完善。2) 撕裂破坏是膜结构的主要破坏模式，但现行设计规范中并没有得到充分的体现。3) 面内拉伸试验难以反映膜材热合区域真实的应力状态、力学性能和失效模式，热合焊接工艺对拼接膜材性能的影响机理有待研究。4) 目前关于织物膜材以及连接部位的疲劳性能研究极少，膜材的疲劳损伤机理尚未明确。
吸波材料/结构及吸波-承载功能一体化结构研究进展
摘要：随着现代科学技术的迅速发展，电子信息设备的普及极大改善了人们的生活质量，但随之也带来了电磁干扰与电磁辐射等安全问题，尤其是对于国防军工领域，雷达测试技术的改进升级使武器装备的生存力面对巨大威胁。因此迫切需要开发高性能的电磁吸波材料来抑制电磁干扰与辐射，防止信息泄露。本文以吸波材料与吸波结构应用为切入点，对各种吸波材料的电磁波损耗机制进行了系统地整理，同时探讨了吸波结构的主要应用手段，并以此为基础阐述了吸波材料与吸波结构的研究现状与发展趋势，进一步分析了目前研究发展中吸波材料与吸波结构具备的优势与不足，最后提炼出了吸波领域未来需要解决的关键科学问题，针对现今吸波材料与结构功能一体化研究的不足，提出了关于未来研究方向的关键性建议。在此所讨论的方法与提出的策略有望对未来吸波-承载结构创新型设计提供一定的指导。
超疏水涂层的制备、性能及应用研究进展
摘要 ：随着材料工程和涂料工业的发展，具有耐腐蚀、自清洁、防雾、减阻或抗结冰等性能的超疏水涂层由于能够满足不同应用领域的功能需求，越来越受到研究人员的关注。此外，通过进一步在涂层内部引入隔热、防冰、阻燃、防腐等功能填料可赋予其多功能性，极大地拓宽了超疏水涂层的应用领域。本文首先对超疏水涂层的原理进行了梳理；进一步阐述了超疏水涂层的经典润湿理论，包括杨氏模型、Wenzel 模型和Cassie-Baxter 模型；随后分析了超疏水涂层不同制备方法的特点，并对各方法的优缺点进行了对比；最后通过介绍掺杂功能填料的多功能超疏水涂层研究进展，指出超疏水涂层存在的主要问题，并对其发展方向进行了展望。
