金属基纳米材料在口腔感染性疾病抗菌领域中的最新研究

摘要:定植于独特微环境中的口腔微生物群是人类微生态体系的重要组成部分。口腔微生态平衡的破坏会显著增强微生物毒力因子表达,改变代谢产物,进而诱发龋病、牙髓病、根尖周病、牙周病和植体周病等口腔感染性疾病。近年来,在生物医学材料领域的前沿研究中,纳米材料凭借其独特的性能脱颖而出,尤其是金属基纳米材料因其超小粒径、高表面积和良好的表面配体等独特优势,在治疗口腔感染性疾病中展现出卓越的抗菌性能。与此同时,为解决日益严峻的抗生素耐药性问题,金属基纳米材料作为新型抗菌制剂,在口腔微生态调控及口腔感染性疾病防治中展现出重要应用价值。本文综述了金属基纳米材料的分类、抗菌特性、抗菌机制以及在治疗口腔感染性疾病中的最新研究,旨在为口腔感染性疾病的防治提供理论依据,为金属基纳米材料的临床转化提供参考。

氢能利用现状及其材料需求

摘要:随着化石能源日益枯竭,氢的能源属性备受关注,氢能被视为“21世纪终极能源”,但应用价格高、体积能量密度低以及临氢材料氢脆倾向大等问题限制了氢能利用。解决上述三项难题是当前氢能发展的关键。介绍了当前比较成熟的制氢、储氢、输氢与用氢技术路线及其优缺点,对比了常用氢损伤理论与临氢材料现有选材标准,提出了关注高耐氢材料开发、氢损伤机理研究、天然氢勘探与提高绿氢在氢能中的占比等发展建议,期待为氢能提升利用规模、拓展应用场景提供参考。

3D打印连续碳纤维增强热塑性聚合物研究进展

摘要:熔融沉积成型(fused filament fabrication,FFF)技术具备设计灵活度高、无需模具且能快速构建复杂结构的显著优势,是连续碳纤维增强热塑性聚合物(continuous carbon fiber reinforced thermoplastic polymer,CCFRTP)3D 打印的关键方法。但在实际3D 打印过程中,由于FFF 工艺本身的限制,如打印温度、层间结合、纤维浸润不充分等,常导致CCFRTP 构件出现界面结合弱、孔隙率高等问题,严重影响其力学性能。为此,本文围绕3D 打印工艺特点,重点评述了近年来在树脂改性、纤维改性及其协同优化等方面的最新研究进展,特别是多种协同改性策略在提升界面性能方面的作用机制。在此基础上,探讨FFF 最新研究进展及不同打印工艺参数对力学性能的影响及优化方式,并对其发展方向与应用前景进行了展望。

Ø7mm 2100MPa级桥梁缆索用热镀锌铝钢丝制造工艺与组织性能

摘要:为满足跨江跨海大桥对高强度、高可靠性缆索的需求,通过优化高碳钢盘条成分设计,并采用盐浴替代铅浴处理,成功开发出Ø7mm 2100MPa级桥梁缆索用热镀锌铝钢丝。所设计的QS92Si盘条主要化学成分:w(C)=0.93%~0.95%,w(Si) =1.0%~1.1%,w(Mn)=0.5%~0.6%,w(Cr)=0.3%~0.4%。试制结果表明,经盐浴处理后,QS92Si盘条抗拉强度由1390~1460MPa提高至1550~1650MPa,断面收缩率由21%~28%提高至27%~33%;珠光体片层平均宽度由风冷态的90nm细化至70nm,满足制备Ø7mm 2100MPa级热镀锌铝钢丝的原料要求。最终成品钢丝的平均抗拉强度为2160MPa,平均断后伸长率为5.6%,平均扭转为19次,其余各项性能指标均符合标准要求。

贵金属材料在隐身涂层中的应用概述

摘要:隐身涂层在服役过程中常常需应对雷达与红外双重探测手段的威胁,其关键问题在于高频吸波性能不足及高温红外发射率失稳。贵金属材料(Au、Ag、Pt 等)凭借高电导率、可调介电特性及热稳定性,促进实现多频谱隐身。贵金属材料通过界面极化与磁-介电协同增强雷达吸波效率,结合高反射特性实现高温低红外发射率。通过对贵金属单质、合金以及复合体系的分层设计,结合梯度阻抗设计与热辐射管理,实现雷达红外兼容隐身。本文分析了贵金属隐身机制,分析多种体系下的设计原理,探讨优化策略与实际应用,揭示其仍面临着厚度-性能-成本的综合提升问题,并展望了未来发展方向。

高性能陶瓷润滑材料研究进展

摘要: 随着现代工业对极端工况下润滑材料需求的日益增长,传统金属基和有机润滑材料在高温、高负荷和强腐蚀等恶劣环境中的性能瓶颈日益凸显. 陶瓷润滑技术作为1种先进的润滑技术,能够有效实现高温和腐蚀等苛刻环境下的润滑与密封. 陶瓷润滑材料因其具有耐高温、耐腐蚀和低密度等诸多优点,在航空、航天、兵器以及船舶等高端装备技术领域也展现出了广泛的应用前景和重要价值. 然而,陶瓷材料作为润滑材料在干摩擦条件下的摩擦因数和磨损率都比较高,极大地制约了高性能陶瓷润滑材料在高端装备技术领域的应用. 因此,如何对陶瓷润滑材料开展组分和结构设计,实现结构/润滑功能一体化,是当今固体润滑材料领域的研究热点和重点. 本文中主要综述了近年来高性能陶瓷润滑材料的研究进展,重点探讨了通过常规摩擦学设计、新型结构设计(包括多孔结构、仿生结构、功能梯度结构以及表面织构化设计)和高熵陶瓷材料设计研究陶瓷润滑材料的摩擦学性能,以及各类设计参数对摩擦学性能的影响规律,并对高性能陶瓷润滑材料未来研究方向进行了展望,以期指导高性能陶瓷润滑材料的设计和推动其在高端技术装备中的应用.

基于结构化背光的无光栅三维光场显示系统

摘要:提出一种基于结构化背光的无光栅三维光场显示系统。该系统采用Micro-LED 阵列作为可控的结构化背光源,结合交错点亮策略与光场编码算法,在无需使用光栅或透镜的前提下,实现120°的连续水平视角。通过几何建模与干扰分析,优化LED 单元的点亮方式,有效减小相邻单元之间的干扰。实验结果表明,该系统具有良好的立体图像质量,具备优异的光场重建能力与系统扩展性。所提方法为构建轻量化、高性能的大视角裸眼三维显示系统提供新的技术路径。

压电材料在医学领域的研究进展

摘要: 生物电现象广泛出现在生物体中,其与组织重塑和生长密切相关。压电材料可通过压电效应释放电信号刺激组织的活性,从而促进细胞的增殖分化,其不仅制作简单、成本低、换能效率高,而且具有良好的生物学性能。本文旨在综述压电材料在医学领域的研究进展,重点探讨其在组织再生、伤口修复、神经修复及柔性医疗器件中的应用。通过总结压电材料的发展历程、制备方法及在生物医学领域的应用,分析其在医学领域的应用现状,并对未来的发展方向进行展望。首先,回顾了压电材料的发展历程,从1880 年居里兄弟发现石英晶体的压电效应,到现代多种压电材料的广泛应用。其次,详细介绍了5 种常用的压电材料的制备方法,包括Sol-gel 法、共沉淀法、水热法、盐分解法和氧化物混合烧结法,并指出这些方法的各有优势,以及分别适用于不同类型的压电材料制备。在医学应用方面,分析了压电材料在骨组织工程、皮肤伤口修复、神经修复及柔性压电器件中的具体应用,并结合相关研究文献,探讨了其作用机制和实际应用效果。然而,目前压电材料在医学应用中仍面临一些挑战,如电信号的频率和振幅难以调节、柔性压电器件的输出性能不稳定等,未来需要进一步研究,以提高压电材料的性能和临床转化率。本综述为压电材料在医学领域的应用提供了全面的参考,有助于推动压电材料在组织再生、伤口修复、神经修复及柔性医疗器件等方面的研究和应用,并且通过深入分析压电材料的制备方法和应用效果,为未来的材料设计和临床应用提供了理论依据和技术支持,具有重要的科学意义和应用价值。

基于综合热管理的氢燃料电池与金属固态储氢模块集成技术

摘要:储氢量对氢能源轨道交通车辆的续航里程具有重要影响。金属固态储氢具有储氢密度高、氢气压强低、安全性高等优点,在氢能源轨道交通车辆中具有良好的应用前景。基于金属固态储氢放氢吸热的特性,采用氢燃料电池产生的余热加热金属固态储氢模块,实现氢燃料电池与金属固态储氢模块的综合热管理。实验结果表明,氢燃料电池输出功率为50 kW 时,金属固态储氢模块吸热功率为9~21 kW,放氢流量为0.77 g/s,可满足氢燃料电池用氢需求;氢燃料电池热量利用率为25.14%,从而可降低氢燃料电池散热器的负荷和能耗,有助于提高氢燃料电池系统的发电效率。