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碳素钢表面熔覆技术的研究进展
摘要：熔覆技术因稀释率低、热影响区小和覆层强度高等特点，在工业中被大量应用。概述了冷金属过渡熔覆、激光熔覆与等离子熔覆三种常见的熔覆方法及研究现状，并从工艺参数、数值模拟、复合熔覆和外部辅助等方面对熔覆层表面成形和熔覆层质量控制进行了综述。最后，对表面熔覆技术的研究方向进行了展望。
基于天然氨基酸化学反应活性的多肽精准修饰研究进展
摘要：多肽作为一类由氨基酸通过酰胺键聚合形成的生物活性分子, 在生命科学与药物化学领域展现出广阔的应用前景. 然而, 由于其结构上的固有特性, 多肽药物的临床应用受到限制. 对多肽特定位点进行精准化学修饰已成为提升其理化性质和生物功能的关键策略. 本文主要总结了本课题组近年来围绕天然活性侧链的多肽精准修饰方面的研究进展, 讨论了其在多肽药物领域的应用潜力, 并对多肽精准修饰领域后续研究所面临的挑战和发展前景进行了展望.
复杂薄壁构件电磁成形制造技术的发展与展望
摘要：介绍了电磁成形工艺的技术特色和难点问题, 从材料的宏微观变形角度分析了电磁成形工艺对不同合金微观组织演变的影响规律, 研究了材料的宏微观断裂行为并总结了该工艺的增塑机制, 探讨了电磁成形工艺对零件回弹的控制能力及内应力振荡衰减的影响。从成形工艺角度, 综述了当前不同板管类零件成形的多级多向电磁力调控方案, 归纳了现有的电磁复合成形工艺研究现状。电磁成形技术从单一的电磁力成形不断向复合工艺方向发展, 成形零件类型向极端尺寸、变截面和多曲率等方面扩展, 零件的成形极限和精度均得到了显著提升。电磁成形在应用材料、尺度效应和多工艺耦合等方面的研究还有待进一步完善。
锂离子电池硅基负极膨胀机理及改性研究进展
摘要：锂离子电池凭借能量密度高、自放电率低、无记忆效应等优点在能源领域发展迅猛，其中硅基负极因高理论比容量被认为是继石墨之后最具潜力的负极材料。然而，硅基负极在嵌脱锂过程中严重的体积膨胀导致的电池容量衰减、库仑效率下降等问题仍阻碍其商业化应用。本文综述硅基负极的膨胀机理及改性方面的研究，旨在为解决其用作锂离子电池负极材料时面临的膨胀问题提供理论支撑和实践指导。通过介绍硅基负极的工作原理，深入探讨其膨胀机理，并详细分析了膨胀对硅基负极性能的影响和潜在危害。深入剖析膨胀现象及机理，重点从多维度纳米硅结构、复合物、粘结剂和电解液设计四个关键方面系统阐释了硅基负极的改性研究，并展望了今后的发展方向。
长寿命耐候钢桥锈层稳定性原位测试与评价
摘要:基于耐候钢锈层形成和损伤机理,总结了耐候钢桥锈层检测及评价方法,并以中国首批3座免涂装耐候钢桥为工程依托,采用目测检查法和胶带黏附力测试法对典型构件的构造细节处锈层进行原位测试,通过对锈层稳定性的定性与定量分析,明确了结构型式、气候气象和环境条件等对耐候锈层形成的影响规律,分析了不同位置的表面锈层分布特点及稳定性差异,建立了长寿命耐候钢桥锈层稳定性技术状况评价模型,开展了全桥锈层稳定性技术状况评价,提出了锈层的针对性维护管养建议。研究结果表明:稳定锈层的形成受结构构造形式、水汽及光照等各种因素作用影响;耐候钢桥受日照充足的区域,其耐候锈层形成快、稳定性好;通风好且不易积水积尘区域的耐候锈层状况优于积水积尘区域和潮湿通风不畅区域;高湿热环境中的耐候钢桥,通风、日照条件好的区域,其耐候锈层形成快且稳定;耐候锈层稳定性技术状况可根据承重结构锈层稳定性状况、桥梁附属结构技术状况和桥位环境状况3类评价指标分为1~4级,综合评价眉县常兴二号桥、黄延高速隆坊跨线桥和西藏扎墨公路达国大桥锈层稳定性技术状况等级分别为2级、2级和3级;稳定可靠的耐候锈层是实现耐候钢桥长寿命设计和使用的技术保证之一。长寿命耐候钢桥锈层检测方法与评价指标可为桥梁构造设计及锈层维护管养提供依据,将推动长寿命耐候钢桥的工程应用。
铝基碳化硅复合材料超快激光表面加工研究现状
摘要：铝基碳化硅（SiC/Al）复合材料具有高强度、低密度等优异性能，广泛应用于航空、航天等领域。然而，SiC/Al复合材料的硬度和熔点都较高，电火花、机械加工等传统加工方法存在加工效率低、质量一致性差等问题。近年来，超快激光因具有极短脉冲宽度、极高脉冲能量等特点，有望成为SiC/Al复合材料新的高效高质表面加工方法。阐明材料对激光能量的吸收及传递是揭示超快激光加工复杂物理化学过程的首要解决的问题。此外，明确材料的去除机制是实现高精高效超快激光加工的关键，为按需制备表面微纳功能性结构提供了理论基础。因此，针对SiC/Al复合材料超快激光表面加工过程，总结了超快激光与材料相互作用时的能量吸收、能量传递和材料去除机制的研究现状；其次，分析了SiC/Al复合材料超快激光表面微纳结构制备工艺与表面润湿性、胶接性能等应用现状；最后，梳理了SiC/Al复合材料超快激光表面加工目前面临的挑战和未来发展趋势。
铁基非晶涂层的制备及耐磨耐蚀性的研究进展
摘要：铁基非晶合金涂层以优异的综合性能以及较低的经济成本已成为较有前景非晶涂层材料之一。综述了铁基非晶合金的概念和应用领域，介绍了等离子喷涂技术、电弧喷涂技术以及激光熔覆技术制备铁基非晶合金涂层的现状，探讨了铁基非晶合金涂层的力学性能，如硬度和残余应力。研究发现，增加非晶相含量、引入陶瓷颗粒、优化涂层结构可提高涂层的耐磨性和耐蚀性，涂层的孔隙率对涂层的耐磨耐腐性具有至关重要的影响，封孔处理可有效减小孔隙率，提高涂层质量。铁基非晶合金涂层具有广阔的应用前景，需进一步研究和优化，以满足需求。
钢中典型残余元素危害及其控制技术的研究进展
摘要:随着中国“碳达峰、碳中和”战略的提出与实施,冶金行业面临着巨大的碳减排压力。相比于传统高炉-转炉炼钢,电炉炼钢碳排放更低,是近零碳排放炼钢的重要途径之一。电炉炼钢的主要原料是废钢,其含有的残余有害元素,如铜、锡、砷、锑等对生产流程的顺利进行以及钢铁产品的最终性能有着重要影响。综述了典型残余元素的来源及控制标准、危害机制、脱除及减害控制方法等方面的研究进展。残余元素在钢液凝固过程中产生溶质凝固偏析容易产生内部裂纹,在晶界的偏聚行为使晶界强度下降会导致钢的热塑性变差,或造成第二类回火脆性,此外在钢基体和氧化层之间的富集也会造成表面热脆。配料稀释法作为工业生产中控制残余元素危害的主要手段,成本高且不能从根本上解决残余元素问题。而添加抑制元素如硼、稀土等可以生成残余元素化合物上浮去除,或形成竞争偏聚,降低残余元素危害。
