常用超导材料接头技术研究进展
摘要：超导材料在多个领域都有着广泛的应用前景，因此自诞生以来就吸引了全球研究者投身其中。超导连接是超导线带材应用的关键一环，也是形成持久模式接头的组成部分。但超导接头目前在临界参数、制备难度、环境影响等方面均存在不足，为此各国学者不断创新和优化工艺方法。本文介绍了超导接头的结构以及近年来4 类常见超导材料接头的制备方法和性能表现，对不足和缺陷进行了汇总，并对超导接头未来的发展进行了分析和展望，为超导接头的发展提供参考。
精品资源
纯铜粉末注射成形工艺的研究进展
摘要：随着新能源汽车、通讯等技术的快速发展，对高性能、复杂结构的纯铜散热器要求越来越高。传统的锻造、铸造、粉末冶金压制等工艺都难以制造复杂结构的制品，而机加工、3D打印等工艺成本较高，不利于大规模推广，金属粉末注射成形工艺具有低成本、批量制造复杂形状制品的优势，有望实现复杂结构纯铜散热器的规模化制造。目前，纯铜粉末注射成形工艺存在球形粉末成本高、烧结致密度不高等技术挑战。因此，本文系统总结了纯铜粉末注射成形工艺的研究进展，重点阐述了喂料制备、注射成形、脱脂和烧结等关键工艺的研究现状，并提出未来发展建议，为推进纯铜注射成形工艺的工程化应用提供参考。
聚酰亚胺带隙宽度调控策略及介电应用研究进展
摘要：聚酰亚胺（PI）作为一类主链含有π共轭酰亚胺环的高性能聚合物材料，其带隙大小是直接影响材料热稳定性、光电性能、介电性能等性能的关键因素之一，而常规PI分子结构中供电性二胺基元与吸电性二酐基元决定其带隙值处于3.0 eV附近，并直接影响其在高温储能、高频通讯、电绝缘等领域中的表现。由于PI优异的结构可设计性，PI的带隙可通过调控单体组合/链段结构/空间结构来调节，进而可以对PI的上述性能进行优化。本文根据近年来报道的PI带隙调控的主要研究进展，分别从聚合物结构和调整聚合工艺的角度阐述了PI带隙调控的主要策略，并以其在介电储能领域的应用为例，讨论了PI带隙调控中所面临的难点问题。最后，根据PI带隙调控的研究现状探讨了其未来的发展方向。
自驱动纳米发电机及其生物医学应用研究
摘要：穿戴式/植入式医疗设备的可持续运行对于下一代个性化医疗至关重要。然而，有限的电池容量是大多数穿戴式/植入式医疗电子设备面临的关键挑战。人体富含机械和化学能（如呼吸、运动、血液循环、葡萄糖的氧化还原等），已有多种方法从机体获取机械能为穿戴式/植入式医疗设备供电的。综述基于压电效应、摩擦电效应的纳米发电机能量收集器的原理，分析用于穿戴式/植入式医疗设备纳米发电机材料的选择与设计、能量输出、耐久性及其在生物医学上的典型应用和评估标准。PENG 更适于用作高频振动收集能量，而TENG 设备能更有效地将频率低于4 Hz 的机械能转换为电能，这使其能够从人体的低频运动（如胃肠运动）中收集能量。两者均可将机体的机械能转化为有用的电能，为各种穿戴式和可植入式微型电子医疗设备提供动力。依据穿戴式/植入式医疗设备的实际需求，讨论了纳米发电机的前景和面临的挑战。自供电的纳米发电机可以收集生物信息并充当电子医疗器件的电源，从而能够应用于健康监测和生理功能调节，如监测生理信号（心率，血压，呼吸节律，运动），药物输送，神经刺激等。随着生物医学设备的开发应用不断增加，未来会继续带来新的诊断工具和更有效的医学治疗方式。
海洋工程用钢中夹杂物特性调控的研究进展
摘要：随着海洋资源开发逐渐向深海及极寒区域延伸，海洋工程用钢需在极端环境中兼具高强度、高韧性和优异耐腐蚀性能。非金属夹杂物作为钢中固有缺陷，其成分、尺寸、形态及分布等特性对海洋工程用钢的抗氢致开裂性能、抗点蚀性能及力学性能具有决定性影响。通过钙处理、镁处理、稀土改性及氧化物冶金等技术，可优化夹杂物形态、尺寸及分布，平衡其“缺陷”与“功能”。为此，系统综述了夹杂物特性对海洋工程用钢不同性能的影响规律和机制，并分别对改善抗氢致开裂性能、抗点蚀性能以及力学性能的夹杂物调控关键策略进行了全面总结和归纳，进而提出了海洋工程用钢中夹杂物调控技术的未来发展趋势。旨在为开发兼具“高强、高韧、耐蚀”特性的新一代海洋工程用钢提供理论依据与技术路径。
锂离子在固态聚合物电解质中传输机制
摘要：【目的】为了设计新型高性能固态聚合物电解质（solid polymer electrolytes，SPEs），深入探讨锂离子在SPEs中的传输机制是核心科学问题，可以在根本上实现高性能SPEs 的理性设计。【研究现状】分析阿伦尼乌斯模型、 Vogel-Tammann-Fulcher（VTF）模型和William-Landel-Ferry（WLF）模型等经典离子传输理论模型的特征及其适用范围； 重点阐述近年来利用先进光谱技术（如红外光谱、 太赫兹光谱等）在实时观测锂离子传输过程中配位环境动态变化方面取得的实验进展；综述分子动力学（molecular dynamics，MD）模拟中的经典分子动力学模拟、 粗粒化分子动力学模拟、 从头计算分子动力学及机器学习分子动力学模拟在该领域的研究现状与发展趋势。【结论与展望】认为先进模拟技术与实验光谱技术协同发展，在解决复杂界面问题等挑战性课题中将发挥越来越重要的作用，为理性设计SPEs提供坚实依据；经典MD模拟具有在计算效率与精度间的良好平衡，仍是当前研究锂离子传输机制的主要手段。
2400MPa级超高强钢粉末及SLM成形合金的组织与性能
摘要：折叠屏手机日益轻薄化的发展趋势对3C领域精密转轴部件材料的强度提出了更高要求，但当前用于转轴件生产的金属注塑成型（metal injection molding，MIM）工艺难以同时满足零件的超高强度和良好塑性需求。因此，基于选区激光熔化（selective laser melting，SLM）工艺特点，分别采用真空感应熔炼气雾化（vacuum inductionmelting gas atomization，VIGA）和等离子旋转电极雾化（plasma rotating electrode process，PREP）法制备了2400 MPa级超高强钢粉末，并利用SLM方法成形合金试样。利用SEM（scanning electron microscope）、EBSD（electronbackscatter diffraction）、XRD（X-ray diffraction）等表征技术，对比研究了VIGA 与PREP 2 种超高强钢粉末的特性以及SLM 合金的微观组织与力学性能。研究表明，VIGA 与PREP 超高强钢粉末微观组织均以柱状晶和胞状晶为主，但PREP 粉末具有更低的气体和杂质含量、更优异的松装密度和流动性。由于PREP 制粉工艺极快的冷却速度，使PREP粉末出现晶体择优取向和较少的FCC（face center cubic）相。对SLM成形合金的研究表明，沉积态（as-built，AB态）和热处理态（heat-treated，HT 态）下的VIGA试样的位错密度均高于PREP试样，但由于VIGA粉末氧含量较高，SLM VIGA成形件中存在明显氧化物夹杂，导致材料塑性下降。经固溶时效处理后，PREP-HT试样相较于VIGA-HT试样呈现出显著的晶粒细化，提高了材料的强塑性，实现了抗拉强度2 406 MPa和伸长率4.3% 的良好匹配。研究结果验证了PREP 粉末在SLM超高强钢制备中具有显著优势，为突破3C领域精密零部件的“高强-复杂-轻量化”协同设计瓶颈提供了新的技术路径。
超双疏表面耐久性研究进展及其应用
摘要：超双疏表面通常指对水和油均表现出高接触角和低滚动角的特殊润湿性表面。超双疏表面在日常生活、工业生产、液体运输、航空航天及航海等多个领域具有潜在应用前景，受到了科研人员的广泛关注。由于超双疏表面微纳粗糙结构较为脆弱，一旦表面微结构或化学物质受到破坏，其超双疏性可能会受到影响，甚至失效，因此材料表面的低耐久性是限制超双疏表面规模化推广应用的技术瓶颈，如何提高超双疏表面的机械耐久性，是当前业内亟待解决的重点课题之一。首先概述了超双疏表面的润湿理论和设计基础，并系统总结了包括层层自组装法、模板法、电化学沉积法和气相沉积法在内的多种制备方法，并深入分析了上述制备方法所获得超双疏表面的耐久特性。随后，重点探讨了提升超双疏表面耐久性的技术和方法，如自修复技术、底面复合技术和微结构保护技术等，并阐述了各方法的耐久性提升原理。最后，总结了超双疏表面在自清洁、防冰除冰、防雾、抗黏附和抗菌等领域的应用，分析了当前制约其规模化应用的原因及其解决策略，并对超双疏表面未来的工程应用前景及发展方向进行了展望。
