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镁合金电弧增材技术基本工艺及工艺因素影响综述

镁合金电弧增材技术基本工艺及工艺因素影响综述

摘要：轻量化结构件是航空航天和交通运输领域的永恒追求，结构件的轻量化主要通过结构设计和材料选择实现。因此，具有自由成型大型复杂形状构件特点的电弧增材技术受到持续关注。镁合金密度约为1.8g/cm3，是实际工程应用中最轻的金属结构材料之一。这两点使电弧增材镁合金大型复杂构件的生产研究受到重视。然而，电弧增材涉及电磁、传热、流体等复杂物理变化，同时镁合金又存在易氧化、易挥发等问题，这对电弧增材的工艺控制提出严峻考验。为此本文归纳总结了镁合金电弧增材技术基本工艺类别，分析了主要工艺参数对电弧增材制造镁合金成型质量、微观组织、力学性能的影响规律和深层机理，指出了镁合金电弧增材技术的现有问题，最后对镁合金电弧增材技术的未来研究方向提出了一些建议和展望。
有色 2024年09月02日
有机电子传输材料在反式钙钛矿太阳能电池中的研究现状

有机电子传输材料在反式钙钛矿太阳能电池中的研究现状

摘要：近年来，反式结构的钙钛矿太阳能电池凭借制备工艺简单、可低温成膜、迟滞效应低、适合与传统太阳能电池结合制备叠层器件等优点，受到了人们广泛的关注，经过几年的发展，反式钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已从3.9%提升到25.37%。其中电子传输层作为钙钛矿太阳能电池的重要组成部分，在提取和运输载流子、阻挡空穴、调节界面能级结构和抑制电荷复合等方面起着关键性的作用。一些有机材料（富勒烯及其衍生物、苝二酰亚胺、萘二酰亚胺等）凭借容易合成和纯化、能级可调、电子迁移率高、溶解性好、化学／热稳定性良好等优势，已经广泛应用于反式钙钛矿太阳能电池。本文主要介绍了不同有机电子传输材料在反式钙钛矿太阳能电池中的研究现状，还介绍了电子传输层掺杂和界面修饰两种提升器件性能的改性手段，旨在为开发全新的有机电子传输材料提供基础性的理论指导。
有机 2024年09月02日
金属增材制造质量控制及复合制造技术研究现状

金属增材制造质量控制及复合制造技术研究现状

摘要：相比传统制造工艺，增材制造能够实现复杂结构金属部件的近净成形。然而，增材制造具有冷却速度快、热梯度大、非平衡凝固与往复热循环历史等特点，容易存在孔洞、残余拉应力、各向异性等缺陷，极大限制增材制造的进一步应用。复合增材制造技术是将传统制造方法与增材制造有机结合，充分发挥传统制造工艺在性能调控与尺寸精度等方面的优势，抑制单纯增材制造引起的各类缺陷，获得高质量、无缺陷的增材制造部件。本文首先揭示增材制造工艺缺陷的形成机理，明确工艺参数优化方法在缺陷改善方面的局限性，进而阐明复合增材制造的内涵，综述近年来增材制造与轧制、激光冲击强化、热等静压、热处理等复合制造技术的研究现状与工艺原理，探讨复合增材制造技术对不同缺陷的适用性，并对增材制造未来发展方向进行了展望。
新材料 2024年08月29日
3D打印隔热材料研究进展

3D打印隔热材料研究进展

摘要：3D 打印技术能够实现面向性能的设计以及非常规结构的制造，其在隔热领域的应用可以使材料具有更加精细、可控、定制化的结构与功能。当前，3D打印隔热材料技术仍处于快速迭代期，打印材料、结构设计和制造工艺等技术瓶颈尚待突破。本文对3D打印隔热材料的现状进行了综述，简要分析了在隔热材料制造方面较有前景的3D打印工艺，对比了各工艺的优缺点以及适用的材料类型，着重讨论了3D打印陶瓷、发泡混凝土、泡沫塑料和气凝胶材料在隔热领域的研究进展，最后总结了目前面临的技术挑战和未来的主要发展方向。
新材料 2024年08月29日
火花放电法制备纳米材料及其应用综述

火花放电法制备纳米材料及其应用综述

摘要：纳米材料在光学、热学、电学、磁学、力学等方面表现出优异的特性，已广泛应用于储氢、催化、太阳能电池、微电子封装、生物医疗等领域。火花放电法是一种制备纳米粒子的有效手段，具有普适性广、纯度高、操作过程简单、方法灵活、对环境友好等特点。本文概述了火花放电发生器的基本组成部分、火花放电过程的原理，对纳米粒子的形成机制以及影响纳米粒子尺寸和产率的关键因素进行详细分析，列举了制备的纳米材料种类的多样性，并综述了该技术制备的纳米材料在诸多领域展现出的优异性能，最后对火花放电制备纳米材料及其应用领域的发展进行了展望。
新材料 2024年08月29日
透明导电材料研究进展

透明导电材料研究进展

摘要：近年来，透明导电材料（Transparent conductive materials，TCM）作为触摸屏、液晶显示器LCD）、智能窗、太阳电池（Solar cells）、发光二极管（ＬＥＤ）等先进光电子器件中的关键组件，其作用尤其重要。氧化铟锡（ITO）薄膜具有优异的光学和电学性能，是光电器件中应用广泛的透明导电材料。然而，铟元素的稀缺性、易碎性以及沉积过程中对底层薄膜的潜在损坏限制了其在未来新型光电子器件中的应用。开发适应高性能光电器件应用的ＴＣＭ 成为当前研究的重点。本文综述了透明导电氧化物、超薄金属和金属网格、介质层／金属／介质层（Dielectric/metal/dielectric，DMD）、碳纳米管和石墨烯等类型的TCM光电性能、应用领域、近年来相应的研究策略和重要成果、面临的挑战以及未来发展方向。
新材料 2024年08月29日
非晶合金薄膜的复合强韧化研究进展

非晶合金薄膜的复合强韧化研究进展

摘要：随着电子行业向便携化、智能化、柔性化方向不断发展，非晶合金薄膜由于强度和硬度高、耐磨损及耐腐蚀性好、表面粗糙度低等诸多性能优势，在微纳机电系统、传感器和生物医学方面显示出巨大的应用潜力，成为国内外炙手可热的高新技术材料之一。然而，剪切局域化和应变软化导致的室温脆性是非晶合金薄膜的致命问题，严重制约着其在结构工程领域中的广泛应用。因此，非晶合金薄膜的强韧化设计是目前的研究热点和前沿课题。近年来，随着生产工业和研发技术不断进步，各种新型非晶合金薄膜材料不断涌现。特别地，复合化具有高度的设计性和可控性，在非晶合金薄膜的强韧化研究方面得到广泛关注。本文回顾了非晶合金复合薄膜的几种主要结构设计策略，围绕“微观结构-力学性能-强韧化机制”的本构关系，重点阐述了不同微观结构对非晶合金薄膜力学性能和变形机理的影响，并对该课题研究进程中所面临的主要问题和挑战进行了展望。
新材料 2024年08月29日
碳化钼的结构、制备及应用研究进展

碳化钼的结构、制备及应用研究进展

摘要：将碳原子引入钼的晶格中形成碳化钼时，形成的间充结构具有独特的物理和化学性质，在加氢反应和制氢反应等领域具有优异的催化性能，可与贵金属铂、钯相媲美。碳化钼化学性质活泼，合成方法和实验条件都密切影响着最终产品的物化性质，任何一种反应原料和实验条件发生微小变化，都可能造成碳化钼的晶相结构、晶粒大小、比表面积等产生较大变化，从而改变材料的催化性质。本文对几种典型碳化钼的晶相类型及空间结构分别进行了介绍，分析了影响碳化钼结构的电子性质和几何因素，系统总结了碳化钼的合成策略并指出了不同制备方法的优劣势。以程序升温还原法为例，分析了碳化钼的生长机理，并从碳化终温、升温速率、碳源浓度三方面着重讨论了制备条件对材料的影响。然后总结了碳化钼在加氢反应、制氢反应、传感器及生物医学材料等领域的应用，详细阐述了碳化钼在电催化析氢和CO2加氢转化反应中的催化机理及改进策略，最后基于目前存在的挑战进一步提出碳化钼材料未来的发展方向。
稀有 2024年08月29日
高速钢耐磨材料研究进展

高速钢耐磨材料研究进展

摘要：本文介绍了国内外高速钢耐磨材料研究进展，主要综述了高速钢耐磨材料的发展简史、合金成分、制备工艺、热处理工艺、计算科学、力学性能及工程应用，系统总结了高速钢耐磨材料的研究特点，从合金成分、微观组织及力学性能方面加以阐述。秉持成分是基础、组织是关键、工艺是手段和性能是目的的观点，为高速钢耐磨材料的研究及开发提供实质性价值。此外，计算科学的应用范围不断扩大，金属耐磨材料研究将趋于多样化，是一种不可或缺的研究性手段。最后，根据高速钢耐磨材料研究技术所要面临的问题和挑战，展望了五个研究方向，以促进高速钢耐磨材料产业技术创新发展。
钢铁 2024年08月29日
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