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镍基高温合金关键熔炼工艺及其质量控制策略
摘要：镍基高温合金在航空航天等领域应用广泛，其熔炼工艺对其性能和质量至关重要。本文综述了基于VIM、ESR、VAR的镍基高温合金单炼、双联及三联熔炼工艺。详细分析各熔炼工艺的流程、特点、存在的缺陷及针对缺陷的研究成果，对比不同熔炼工艺在杂质去除、元素烧损控制、缺陷产生等方面的差异，明确各工艺的适用合金类型。结果发现，单炼工艺VIM适用于对纯净度要求相对较低的合金，双联熔炼工艺VIM+ESR和VIM+VAR分别在脱硫和控制易氧化元素烧损方面有优势，三联熔炼工艺VIM+ESR+VAR则能最大程度保证合金纯净度和综合性能。然而，镍基高温合金熔炼工艺仍面临杂质元素难以精确控制、易于产生缺陷等挑战。未来，应聚焦于工艺参数优化、开发新型熔炼技术、缺陷形成机制及大规格铸锭性能提升方面，为我国高温合金熔炼工艺创新发展奠定基础。
纳米和纤维材料增强环氧重防护涂层的研究进展
摘要：环氧重防护涂层具有良好的粘结强度、力学性能和耐化学介质性，因而被认为是优异的防腐材料，在海洋、石油、化工和建筑等领域有广泛应用。然而，纯环氧树脂涂层的防护性能有限，其服役耐久性易受苛刻服役环境因素影响。纳米和纤维材料增强技术的发展为环氧重防护涂层性能的提升提供了新途径。综述了纳米与纤维材料增强环氧重防护涂层的研究进展，包括单一维度增强（如纳米颗粒、一维纳米线、二维纳米片及纤维增强环氧树脂涂层）和多维度增强（如纳米颗粒协同纳米片、纳米颗粒协同纤维及纳米片协同纤维增强），及其在提升涂层的抗冲蚀性、耐磨性、耐腐蚀性及物理力学性能等方面的作用，探讨了其在提升涂层防护性能中的作用机理，并展望了纳米与纤维材料增强环氧重防护涂层的应用前景。
碳纤维复合材料在体育领域的应用和发展
摘要: 碳纤维增强树脂基复合材料具有比强度和比模量高、耐疲劳和耐腐蚀性能好、可设计性强等优点，目前广泛应用于体育运动器材和休闲设施中，可有效的提升体育器械的力学性能，增加设施的使用寿命。本文从碳纤维复合材料在体育领域的需求出发，介绍了其在运动器材和休闲设施方面的应用，最后对该材料在未来体育领域发展前景进行了展望。
海洋防污技术研究进展
摘要：海洋生物污损是海洋装备设施面临的最严重问题之一，显著威胁装备设施的服役性能和安全可靠性，研发能够显著提升装备设施防污性能的高性能、长期效、绿色环保防污技术是当前海洋防污领域的研究热点。综述现有常见防污技术的研究进展，在介绍海洋生物污损形成过程及危害的基础上总结了传统有机防污涂料的发展历程及优缺点；重点总结污损脱附型防污技术、污损阻抗型防污技术、仿生型防污技术以及新型环境友好型防污技术的研究现状，对其防污机理及特性进行概述，并指出各类防污技术存在的问题；从激光熔覆防污涂层及热喷涂防污涂层等入手介绍新型无机防污技术的研究进展及应用方向；对海洋防污技术发展面临的难点及未来发展方向和趋势进行展望，可为高性能、长期效、环境友好海洋防污技术的研发提供参考。
激光增材制造金刚石工具的研究现状与展望
摘要：金刚石拥有极高的硬度和优良的耐磨性，由其作为磨粒制作的金刚石工具在硬脆难加工材料的高效、精密加工方面具有不可替代的作用。然而，随着新型硬脆材料的推广应用及现代精密加工需求的不断提高，亟需开发形状复杂化、结构精细化和性能高端化的金刚石工具。与传统制造技术相比，激光增材制造技术从原理上突破传统工具的结构设计和制造模式，可实现复杂形状、微小尺寸、超薄厚度金刚石工具的精密成形，受到国内外研究者的高度关注。检索了对近几年国内外有关激光增材制造金刚石工具的文献报道，综述了金属基金刚石工具、树脂基金刚石工具的激光增材制造技术与工艺，最后指出激光增材制造金刚石工具研究现状存在的不足，同时展望了未来研究方向，为激光增材制造金刚石工具的研究和应用提供参考，推动超硬材料工具制造技术的革新与发展。
空天飞行器电磁功能结构研究进展及展望
摘要：空天飞行器是结构-功能高度一体化的新质装备，需实现力、热等承载特性和透波、隐身、射频等电磁特性的融合。首先，分析了空天飞行器的主要特点及现实需求，构建了空天飞行器承载/透波/隐身/射频（LWSR）一体的四面体设计体系，阐述了四面体各顶点功能的科学内涵；其次，分析了3 类飞行器典型电磁功能结构的最新研究进展，即天线罩结构、隐身蒙皮结构、综合共形天线结构；最后，展望了空天飞行器电磁功能结构的发展趋势，阐述了多物理场耦合、极端环境适应、多功能融合、智能感知响应及控制等关键问题。
环境作用下钢管混凝土桥梁温度研究综述
摘要:为提高钢管混凝土桥梁应对温度响应的能力,梳理了钢管混凝土桥梁在水化热和环境因素影响下面临的关键温度问题,总结了钢管混凝土桥梁施工和运营阶段温度作用与效应、界面热脱黏以及温度效应计算方法等的研究进展,探讨了未来的研究方向。研究结果表明:施工阶段,空钢管拼装受日照温度场影响显著,需对拼装线形进行精准调控,管内混凝土水化热导致大管径(大于1.2m)截面的温升和里表温差均超过30℃,开裂风险较高,钢管混凝土拱的合龙温度取值存在争议,需结合累积内力反算;在运营阶段,气温变化和太阳辐射分别引起均匀温度和截面非线性温度梯度(温差大于10℃)作用,温度效应对钢管混凝土桥梁的应力、内力、变形和稳定性均有较显著的影响,并通过加速混凝土徐变改变结构的长期响应;钢管与核心混凝土间温差易诱发钢-混界面拉应力超限和热脱黏,脱黏高度为0.03~0.72mm,通过红外热成像和分布式光纤等热感知技术可有效检测界面脱黏。现有规范对温度作用模式和线膨胀系数等的界定尚存不足,热弹性力学分析和能量法等解析法以及精细化热-力耦合模拟为温度效应计算提供支撑,未来需进一步研发低水化热和辐射吸收率材料,推广界面连接件应用,开展长期热损伤演化评估以及优化超大跨钢管混凝土桥梁温度控制策略,并完善相关设计规范。研究结果为钢管混凝土桥梁的高品质建造与长寿命运维提供理论参考。
铅基织构压电陶瓷研究进展
摘要: 铅基织构压电陶瓷因其制备成本远低于单晶且性能显著高于非织构压电陶瓷, 被视为最有潜力的锆钛酸铅多晶陶瓷替代者, 成为近年来材料领域的重点研究课题。基于过去数十年的研究进展, 本文详细介绍了铅基织构压电陶瓷的生长原理与表征方法、模板的制备工艺与铅基织构压电陶瓷制备过程中的关键工艺, 进而全面汇总了具有代表性的铅基织构压电陶瓷研究成果, 讨论了不同改进策略的特点。从材料配方的角度来看, 三元体系与二元体系织构压电陶瓷的各组分比例通常选择在相界处, 使各极性态在外电场下较易翻转, 进而获得高压电系数(d33)。虽然两种体系的d33 接近, 但三元体系的居里温度普遍高于二元体系, 体现出更高的应用价值。从烧结等制备工艺的角度看, 添加助烧剂可以显著促进晶粒定向生长, 后退火处理可以消除晶界和孔洞缺陷内的杂相, 淬火处理可以使电偶极子从无序状态中固定。这些改善工艺都显著增强了铅基织构压电陶瓷的性能。最后, 本文分析了目前存在的问题与发展的挑战, 认为模板与基体材料的晶格参数和B位离子价态的差异是限制铅基织构压电陶瓷性能提升的主要原因, 针对不同基体材料定制匹配性好的模板将有助于进一步改善其性能。
