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基于二氧化钒的多功能可切换超材料器件研究

基于二氧化钒的多功能可切换超材料器件研究

摘要：提出一种基于加号单元结构阵列的可切换太赫兹超材料器件，通过引入二氧化钒（VO2）材料，可以在不同的太赫兹频段实现交叉极化转换、线-圆极化转换和宽带吸收，具有多功能的特性。当VO2处于绝缘态时，该结构在多个频段内可实现线-圆极化转换和交叉极化转换；当VO2 从绝缘态转变到金属态时，在1.610~4.010 THz 频段内吸收率超过90%，具有宽频带和高效率等优点。此外，还对太赫兹波入射角度和极化角度对器件的极化转换特性和吸收特性的影响进行研究，证明该结构具有极化不敏感和入射角度稳定性高的特点。研究结果表明：所提器件独特的多层堆叠结构不仅展现出卓越的吸收性能，还能够在多种极化状态下快速转换，在太赫兹成像、通信和安全检测等领域有很大的应用潜力。
新材料 2025年09月05日
硅纳米晶的固相合成与表面化学研究进展

硅纳米晶的固相合成与表面化学研究进展

摘要:硅纳米晶凭借其丰富的自然储量、卓越的稳定性、可调控的化学和物理性质, 以及良好的生物相容性,在半导体工业、光电能源转换和生物医药等多个领域占据了难以替代的重要地位. 通过可控合成方法来制备具有特殊功能的硅纳米晶及其衍生结构并对材料进行功能化后处理是推动硅基材料在科学理解和应用中取得突破的关键途径. 本文基于本课题组最新的研究成果, 对硅纳米晶材料的合成、表面化学及应用等方面的技术发展进行了系统梳理. 我们基于材料的组分和配体修饰, 阐明了相关硅材料化学中的构效关系和共性科学问题, 并展示了硅纳米晶在发光器件、低碳技术及生物医药等领域的应用表现. 最后, 结合自身研究结果的分析, 从材料的物理与化学机制、共性规律与普适原理等科学逻辑出发, 提出了本领域目前面临的一些挑战, 并对未来的研究方向进行了展望.
无机 2025年09月05日
激光增材制造硬质合金的缺陷控制工艺与机理

激光增材制造硬质合金的缺陷控制工艺与机理

摘要:选区激光熔化（SLM）技术是目前WC-Co硬质合金增材制造的主要工艺之一，但由于金属相和陶瓷相在物理性质上存在显著差异，如何基于SLM工艺打印得到无裂纹和孔洞、且具有高性能的硬质合金零件仍然面临重要挑战。本文首先基于熔点差异相对较小的WC-Ti粉，研究了激光功率、扫描速率、扫描间距对成形试样孔隙率的影响规律，由此建立了激光工艺参数与打印件致密性的函数关系，发现扫描速率对成形试样致密性的影响最为显著。在此基础上，通过进一步协同优化激光光斑尺寸和粉末粒径，SLM打印WC-Co硬质合金的孔隙率降低至1.5%，完全消除了裂纹，并结合分子动力学模拟揭示了激光光斑尺寸和粉末粒径的优化匹配对抑制打印硬质合金中形成裂纹、孔洞等缺陷的作用机理。基于优化的WC-Co复合粉末、SLM成形和后续热处理条件，打印获得了具有双晶组织特征、近全致密的硬质合金切削刀片，维氏硬度为（1300±20）HV30，抗弯强度为（1020±130）MPa，压缩强度达到（3520±240）MPa，综合力学性能与同成分、类似晶粒尺寸的烧结硬质合金相当，显示出良好的应用前景。
稀有 2025年09月05日
船舶智能救援救助技术发展现状与展望

船舶智能救援救助技术发展现状与展望

摘要：[目的] 随着航运业的蓬勃发展，船舶事故风险相应增加，船舶救援救助能力面临着更高的要求。为对船舶智能救援救助领域的研究和实践提供有益参考，推动船舶救援救助智能化水平不断提升，从而更好地保障海上生命财产安全以及海洋环境的可持续发展，[方法] 全面梳理智能化技术在船舶救援救助领域的应用，分析其国内外发展现状、关键技术及研究现状。[结果] 总结船舶智能救援救助技术的应用场景，提出船舶智能救援救助技术发展过程中面临的技术、法规、标准和研发投入等方面的挑战，[结论] 为船舶智能救援救助的发展提出多方面的展望。
船舶 2025年09月05日
基于太阳能驱动界面蒸发器复合材料的研究进展

基于太阳能驱动界面蒸发器复合材料的研究进展

摘要：太阳能界面蒸发系统近年来被认为是解决水资源短缺和能源危机的有效策略，且获得了长足发展。本文主要聚焦太阳能驱动界面蒸发器，讨论了太阳能界面蒸发技术基底材料以及光热材料的最新研究进展，重点综述了当前研究中常见基底材料的传质特点及其优缺点。同时，探讨了不同光热材料作为光吸收剂的光热转化机制以及太阳能蒸发器在能源和环境领域的应用，并分析了太阳能驱动界面蒸发器复合材料面临的挑战和机遇，以启发太阳能界面蒸发技术的进一步发展。
复合 2025年09月05日
均热板的研究现状及应用前景

均热板的研究现状及应用前景

摘要：随着第五代移动通信技术（5G技术）的出现与快速发展，电子产品尤其是智能手机、平板电脑等产品，愈发朝着高性能、 高集成和微型化的方向发展，导致其在极端狭小空间下产生超高热流密度。均热板作为一种高效的传热元件，具有低热阻值和均温性特点，被广泛应用在高热流密度设备的散热模块中。本文综述了国内外均热板的研究现状，介绍了均热板的优势、传热原理、结构，总结了均热板建模仿真模拟的现状，分析评估了制备工艺等对均热板性能的影响，并提出微纳尺度铜基吸液芯制备方法和均热板可靠性评估方法，在此基础上，展望了均热板的应用前景及发展趋势。
有色 2025年09月05日
柔性液态金属材料的硬核科技——从应用基础研究到颠覆性技术突破

柔性液态金属材料的硬核科技——从应用基础研究到颠覆性技术突破

摘要: 液态金属及其衍生材料是近年来异军突起的新兴功能物质，一系列突破性发现已经催生出诸多全新的材料创制与应用，被视为人类利用金属的第二次革命。中国科学院理化技术研究所团队通过对液态金属物质材料属性及独特的物理化学行为的系统研究，创建了全新的科学理论，并在液态金属热管理技术、先进制造、生命健康以及柔性机器等重大领域取得了颠覆性技术突破。室温液态金属散热首项专利、液态金属增材制造首项装备、液态金属生物医学首项应用、液态金属柔性机器首篇论文等，均出自理化技术研究所，可以说液态金属物质科学与技术应用都是由中国定义的。本文通过对该项研究工作进行系统梳理，旨在探究基础研究激发颠覆性创新的机制，以期能为我国相关科技政策的制定提供借鉴。
新材料 2025年09月04日
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