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精品资源

多光束激光选区熔化研究进展

多光束激光选区熔化研究进展

摘要：激光选区熔化（selective laser melting，SLM）作为一种常见的增材制造（additive manufacturing，AM）技术，在多孔和薄壁等异形零件的成形领域受到广泛关注。然而，传统的单光束SLM 成形因成形尺寸小、成形效率低等问题而发展缓慢。多光束激光选区熔化（multi-beam selective laser melting， MB-SLM）在单光束SLM 成形的基础上，通过多光束、多振镜分区扫描并进行拼接成形，实现了成形尺寸和成形效率的大幅同步提升，有效地解决了单光束SLM 成形存在的固有难题，有望成为进一步拓展金属增材制造应用领域的新兴技术。本文综述了多光束激光选区熔化在成形原理、成形设备以及工艺缺陷的形成及控制方面的研究进展，归纳了多光束激光选区熔化成形不同合金的显微组织和力学性能，重点阐述了工艺缺陷和力学性能调控的主要策略。最后对其未来发展趋势进行了展望，如应关注多光束间的时空差异特性对力学性能的影响、改变不同区域间工艺参数的一致性以减少成形件的工艺缺陷等。
机械 2026年04月23日
CVD金刚石薄膜与涂层制备技术及关键领域应用研究进展

CVD金刚石薄膜与涂层制备技术及关键领域应用研究进展

摘要：金刚石因其优异的理化性质，在众多领域都有着广阔的应用前景，化学气相沉积则是金刚石薄膜与涂层常用的制备技术之一。详细阐述了CVD 金刚石的生长机理，包括气体输送与活化、表面吸附与分解、成核与生长等过程。介绍了多种CVD 金刚石制备技术，如热丝化学气相沉积、微波等离子体化学气相沉积和直流等离子体增强化学气相沉积，并对其原理与特点进行了比较。在工艺调控方面，分析了气源体系选择、沉积参数调控等对金刚石膜质量和性能的影响。通过优化碳源气体种类、浓度、反应气氛以及沉积气压和温度等参数，可以显著提升金刚石膜的生长速率和质量，精准调控这些参数是实现高质量金刚石生长的关键。在应用方面，阐述并分析了金刚石薄膜在量子技术、光学、能源领域，以及金刚石涂层在机械加工、生物医学、航天领域的应用场景。尽管CVD 金刚石技术已实现多领域突破应用，但其仍面临规模化生产、长期生物安全性验证及复杂工况性能优化等挑战。未来研究将聚焦多功能涂层开发、低成本制备、生物安全性验证及极端环境性能突破，进一步攻克大尺寸单晶生长、低温高质量沉积及智能化工艺控制等关键技术，以满足高端制造与科技发展需求。
光电 2026年04月23日
电子导电金属有机框架电化学传感器的研究进展

电子导电金属有机框架电化学传感器的研究进展

摘要：电化学传感器因其具有灵敏度高、选择性好、成本低廉、操作简便等特点，在疾病诊断、环境监测和食品安全等领域得到了广泛应用。电子导电金属有机框架(electrically conductive metal‐organic frameworks，EC-MOFs)凭借其高比表面积、丰富的孔结构、灵活可调的设计特性以及优异的催化性能、高效的电子传输能力和显著的信号放大效应，为电化学传感领域提供了全新的研究机遇和发展方向。本文系统总结了EC-MOFs材料在电化学传感领域的最新研究进展，重点探讨了基于EC-MOFs电化学传感器工作电极的设计合成策略，详细评述了其在生物分子识别、环境污染物监测等方面的突破性应用，同时深入分析了EC-MOFs在电化学传感领域面临的关键挑战，并对其未来发展方向进行了展望。
有机 2026年04月23日
微生物诱导矿化抑制金属腐蚀：机制、设计策略及展望

微生物诱导矿化抑制金属腐蚀：机制、设计策略及展望

摘要：微生物因其具备规模化增殖、基因编辑及环境响应等优势，在抑制腐蚀方面展示出巨大潜力。本文首先综述了国内外关于微生物抑制腐蚀的不同机制的研究进展，概述了目前已发现的诱导矿化的微生物类型及几类典型的矿化产物类型，并详细介绍了微生物矿化抑制腐蚀的机制，重点分析了如何通过成核位点优化、改变环境因素、控制脲酶的表达及3D打印等策略人为干预微生物诱导矿化实现长效腐蚀防护。最后，对微生物矿化抑制腐蚀技术面临的挑战进行总结，并对如何优化微生物矿化抑制腐蚀的技术提出了展望。
新材料 2026年04月23日
多主元高熵材料的独特强韧化机制

多主元高熵材料的独特强韧化机制

摘要: 多主元高熵材料拥有几乎无限的化学成分空间，其组织结构也可通过制备与加工工艺有效调控。因此，通过化学成分与组织结构的耦合设计，可有效协调多主元高熵材料中的各种强韧化机制，实现优异的综合力学性能。除传统单主元材料中的强韧化效应以外，多主元高熵材料还可具备独特的强韧化机制，从而获得更优的强度与塑韧性搭配。总结了多主元高熵材料相比于传统单主元材料的多种独特强韧化机制，包括宏量置换固溶与宏量间隙固溶、亚稳工程与双向相变、共生纳米双析与多层级析出、高应力孪生、高密度层错与迟滞马氏体相变、纳米非晶-多主元高熵晶体复合机制等。阐述了上述机制对应的多主元高熵材料成分与结构设计依据和思路，分析了典型机制在具体材料中的微观作用原理。进一步基于传统单主元材料中的经典强韧化机制与多主元高熵材料的独特性讨论了其它可能的强韧化机制。最后，展望了多主元高熵材料基于广阔成分与结构设计空间同时实现优异力学性能与其它功能特性方面的潜力，以有效发挥多主元高熵材料的独特优势和价值。
稀有 2026年04月23日
核电工程用石墨的性能与应用研究进展

核电工程用石墨的性能与应用研究进展

摘要：石墨因其优异的综合性能，在各类核反应堆中得到了广泛应用。在反应堆运行过程中，石墨需长期服役于高温和辐照环境中，辐照会引起其微观结构及性能的变化，而高温则可能导致其氧化退化。本文系统介绍了核电工程用石墨的关键性能，综述了辐照和高温环境对其微观结构与性能的影响机制，并重点对用于运动部件的核级石墨的摩擦磨损性能进行了对比分析。同时，简要概述了石墨在核电工程中的主要应用领域。相关研究有助于推动高性能核石墨材料的开发与应用，保障核电装置的长期稳定运行。
新能源 2026年04月22日
铜基纳米材料在肿瘤领域的研究进展

铜基纳米材料在肿瘤领域的研究进展

摘要：恶性肿瘤已成为威胁人类健康的一类重要疾病，但传统治疗手段存在严重副作用且用传统手段治疗后该疾病复发率高。铜基纳米材料因其固有的理化性质、独特的生物学特性以及在生物体内具有关键作用，近年来被广泛研究。纳米技术的兴起极大地推动了铜基纳米材料的发展，尤其是在肿瘤领域的发展，促进了肿瘤成像和治疗的快速进步。讨论了铜基纳米材料的特性和在肿瘤治疗领域的潜在应用，涵盖铜在细胞内的代谢、铜稳态的重要性、肿瘤成像、肿瘤治疗，以及铜死亡与其他诱导细胞死亡方式的不同点。同时探讨了铜基纳米材料的生物相容性、当前研究重点以及未来在肿瘤治疗领域的应用前景。
医疗 2026年04月22日
基于多丝电弧增材制造研究现状

基于多丝电弧增材制造研究现状

摘要：多丝电弧增材制造技术具有成本低、效率高等优势，尤其在成分设计与调控方面具有高度的灵活性，成为制备大型金属结构件的主流技术之一。多个丝材（同种或异种）同时进给，在熔池中实现原位合金化，该方法为复杂成分的先进金属材料的制备过程提供了可行性路径。本文综述了国内外多丝电弧增材制造制备高性能钛合金、铝合金、不锈钢等传统材料以及功能梯度材料、高熵合金、金属间化合物等先进金属材料的研究进展。针对多丝电弧增材制造成形构件微观组织不均匀、力学性能存在各向异性以及成形精度不足等问题进行讨论。提出了建立多丝电弧增材制造工艺窗口、多种工艺耦合以及建立成形过程监测和控制系统等发展方向，为多丝电弧增材制造工艺改进与发展提供理论依据。
机械 2026年04月22日
碳化硅辅助增效化学机械抛光材料去除机理研究进展

碳化硅辅助增效化学机械抛光材料去除机理研究进展

摘要：碳化硅具有优异的物理和化学特性，是典型的第三代半导体材料。但碳化硅具有高硬度和化学惰性，导致其精密抛光加工面临材料难去除、表面易损伤和加工成本高等问题，无法满足高效低损伤平坦化加工的迫切需求。目前，化学机械抛光是实现碳化硅衬底全局平坦化的关键技术，但碳化硅化学机械抛光及其辅助增效的研究主要注重实验和技术方法开发，而在其化学反应和机械去除过程中材料去除机理的深层次研究方面存在一定的不足。针对碳化硅典型的晶型结构特点，简述了不同晶型结构的碳化硅材料性能差异，以及材料特性对抛光去除的影响；综述了碳化硅化学机械抛光的原理、材料去除机理及其微观去除机制；分析了几种较为典型的辅助增效化学机械抛光技术，揭示了碳化硅在多能量场耦合作用下的材料去除机理，以及多能量场的耦合效应对其抛光过程中机械作用和化学反应的促进作用。并展望了提高碳化硅抛光材料去除率和表面质量的未来发展方向，以期为碳化硅的高效高质量、低损伤、低成本加工提供新的研究方法和思路。
光电 2026年04月22日
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