甲醇及甲醇汽油掺混输送体系腐蚀行为研究进展

摘要:【目的】甲醇及甲醇汽油在管道输送过程中易引发金属材料的腐蚀与应力腐蚀开裂问题,严重威胁能源输送系统的安全性与完整性。探究甲醇及甲醇汽油掺混输送体系的腐蚀行为,有利于促进“醇-氢”能源基础设施的安全、高效发展。【方法】通过调研国内外甲醇及甲醇汽油对金属腐蚀的研究进展,总结了甲醇的腐蚀机理,全面梳理了甲醇及甲醇汽油掺混对不同金属的腐蚀规律,并对未来甲醇及甲醇汽油掺混体系腐蚀研究的重点方向提出了可行性建议。【结果】甲醇管道的腐蚀环境更为复杂,需要综合考量多种杂质、应力等因素的协同作用。甲醇腐蚀主要表现为电化学腐蚀与应力腐蚀开裂,甲醇解离产生的甲氧基阴离子(CH3O −)与金属反应形成甲醇层钝化物,且钝化物在高电位诱导下易溶解而发生电化学腐蚀;应力能够加速金属在甲醇环境中的晶间腐蚀、穿晶/沿晶裂纹扩展,并诱发应力腐蚀开裂。甲醇中掺入的氯化物、硫化物将促进腐蚀过程,而加入体积分数为0.5%的水时,金属在甲醇溶液中可以形成稳定的钝化膜进而抑制腐蚀。掺混比例的增大将会促进甲醇汽油对金属的腐蚀行为,且与钢、铝、铸铁等金属相比,紫铜、黄铜在甲醇汽油中具有更高的腐蚀敏感性。【结论】基于复杂输送环境中的甲醇及甲醇汽油腐蚀行为机理、腐蚀规律尚不明晰等问题,提出以下建议:①进一步研究杂质-材质-应力的关联作用下,甲醇及甲醇汽油对金属的腐蚀行为与内在腐蚀机理;②考虑甲醇及甲醇汽油未来大规模储运的需求,应结合甲醇管道实际的输送环境、材料失效状况,开展管材在甲醇临界失效边界的检验与腐蚀风险评价体系研究。

高强韧水凝胶纤维研究进展

摘要:水凝胶纤维是以水凝胶为基体、呈纤维形态的一类智能材料,其融合了水凝胶材料的高含水量、生物相容性等多元特性,以及纤维结构所特有的优异力学延展性与可编织性。随着新一代柔性电子、智能传感及可穿戴器件向轻量化、高柔性、长服役寿命方向快速迭代,对水凝胶纤维的力学强度、韧性及结构稳定性也提出了更高要求。本文首先综述了高强度高韧性水凝胶纤维的常用制备方法;其次,系统分析了调控水凝胶纤维机械性能的主要策略,包括化学交联、物理交联以及微观有序结构的构建等;随后,介绍了高强韧水凝胶纤维在柔性电子、高性能光纤、智能纺织品和阻尼纱线等领域的应用;最后,对高强度高韧性水凝胶纤维未来发展所面临的挑战与机遇进行了展望。

锡、锑对无取向硅钢磁性能与力学性能影响的研究进展

摘要:无取向硅钢是制造新能源汽车用驱动电机铁芯的重要材料,其磁性能、力学性能的优劣直接影响驱动电机的能耗和性能。研究表明,添加锡、锑可以有效提高无取向硅钢的磁感,降低铁损;同时,试验表明,锡、锑的加入可以强化无取向硅钢的强度、硬度和一定程度的韧性,提升其力学性能。近年来,通过微量合金化(如添加锡、锑等元素)来协同优化无取向硅钢综合性能,已成为该领域的研究热点与前沿方向。基于此,本文系统综述了锡、锑对无取向硅钢微观结构、磁性能及力学性能的作用机制与相关研究进展。重点分析了锡、锑元素在晶界的偏聚行为及其对织构形成空间的调控机制,即锡、锑进入晶内后引起晶格畸变,产生较高应变能,促使其向晶界偏聚;同时,由于两者电负性较强,易在晶界处获得自由电子,形成稳定结构。总结了国内外相关企业及科研机构在锡、锑改善无取向硅钢磁性能方面的研究进展。适量的锡、锑在晶界偏聚不仅阻碍晶界移动、细化晶粒,还能抑制不利织构{111}的形核与生长,并降低(100)晶粒表面能,促进有利织构{100}的发展。此外,锡、锑能够抑制无取向硅钢中细小夹杂物AlN 和MnS 的析出,增大析出相尺寸,改善钢的磁性能。

硅氢化聚合反应催化体系的研究进展

摘要:硅氢化聚合反应,是指Si―H键与不饱和键发生加成的聚合反应,作为合成有机硅聚合物的重要途径,在有机硅化学领域中展现出广泛的应用前景。本文综述了近年来硅氢化聚合反应的最新研究进展,依据反应催化剂种类的不同,将其细分为金属催化体系与非金属催化体系两大板块进行深入探讨。研究重点聚焦于催化剂的创新设计、反应条件的精细优化、新型聚合物的合成探索以及应用领域的不断拓展。希望通过对反应催化剂演变与发展的系统总结与深入分析,为硅氢化聚合反应的进一步完善与革新提供新的思路。

刀具磨损状态监测综述

摘要:刀具磨损状态监测是机械加工行业中保障加工质量、提高生产效率以及确保设备安全运行的关键技术之一。刀具磨损状态监测对刀具寿命优化与产线能效控制具有重要的意义。文章从传感器的选择、特征提取、机器学习和深度学习4 个维度,系统地介绍了切削加工过程中刀具磨损状态监测的研究进展。着重分析了磨损信号的选择,时域、频域和时频域内特征提取的常用方法,机器学习和深度学习在刀具磨损状态监测的应用。在此基础上,对切削加工刀具磨损状态监测的研究难点进行了分析,并总结了目前存在的问题。最后,对切削加工中刀具磨损状态监测技术今后的发展趋势进行了展望。

超大跨度双跨机库局部加强及提升施工技术研究

摘要:大跨度维修机库屋盖钢结构施工技术中,“地面原位拼装+两阶段累积提升”是一种经济、高效的施工方法。目前行业内大跨度双跨机库均采用“三边支撑柱顶设置提升架+大门开口边设置数量不等的临时提升塔架”的技术路线,临时塔架对地基承载力要求高,而填海造陆地区的地基承载力低,塔架底部地基处理难度大,原有技术路线无法满足现场施工要求,故迫切需要研发一种新的施工技术,来解决软弱地基区域机库钢屋盖的安装。基于厦门翔安太古2 号维修机库项目的实践,行业内首次提出和采用了“大门桁架局部加强及其无临时支撑提升”的施工技术,该技术通过对大门桁架结构布置进行调整,实现了大门开口边不再设置临时提升塔架,利用现有结构柱就能进行提升施工,使施工态与设计态结构边界尽可能一致,从而将施工过程对结构应力的影响降至最小。通过全过程施工模拟分析,对钢屋盖进行拼装预变形和对约3.6% 的杆件截面进行微调。通过采用新的施工技术,解决了软弱地基地区机库施工地基处理困难的问题,施工方式相较于传统工艺更为简单,具有良好的经济效益,可为类似工程施工提供参考。

碳纤维船体结构轻量化效果的环境影响分析

摘要:[目的]为揭示碳纤维船体结构轻量化效果对环境负荷的影响,[方法]以11 m 碳纤维增强复合材料高速艇为例,采用全生命周期评估方法进行环境影响评估,评价指标是大气污染相关的全球变暖潜力(GWP)和臭氧层破坏潜力(ODP)。[结果]结果表明:基于纤维含量调节的碳纤维船体结构轻量化设计方法,通过增加纤维用量、减少树脂用量,当纤维含量为55%时,能够在满足结构安全的同时实现质量最优,对比设计原案(纤维含量为40%)船体结构减重12.5%。但碳纤维在制造阶段环境负荷远远高于树脂的,导致生产阶段的GWP 与ODP 分别上升10.24%和14.37%。相反,运营阶段因船体轻量化,25 a 内节油323.98 t,GWP 与ODP 分别下降4.13%和4.19%。[结论]营运阶段的周期远远长于制造阶段,轻量化效果对营运阶段的正面影响可覆盖生产阶段的负面影响。研究可为绿色船舶设计与航运业碳中和提供参考。

2026半导体行业发展白皮书

摘要:在全球科技竞争与产业链重构的时代背景下,半导体产业已经成为决定国家科技实力与经济安全的核心变量。2025 年,中国集成电路产业销售额达到17331 亿元,同比增长20.2%,占全球市场规模的27.4%,稳居全球半导体产业最重要的增长引擎之一,标志着中国半导体产业正式站上全球价值链竞逐的新起点。本白皮书基于中国半导体产业变革的重要节点,深入分析技术发展路径、产业链竞争形势以及全球化进程中面临的挑战,旨在为行业参与者提供全面的战略决策参考。一、产业跃迁:从进口替代到自主创新的转变中国半导体产业经过多年发展,正在实现从依赖进口、政策扶持向自主创新、市场驱动的关键跨越。2025 年,集成电路(IC)作为核心支柱产品,是拉动行业增长的核心引擎。在制造环节,国内半导体设备国产化率自2021 年突破10%以来持续攀升,成熟制程已实现规模化量产,先进制程正逐步取得突破;在材料端,以南大光电28 纳米ArF 光刻胶量产为代表的关键节点相继落地,产业自主可控能力显著增强。在人工智能与算力需求爆发的带动下,半导体正从单一的电子元器件,加速向“数字基础设施核心载体”转变。2025 年,全球半导体数据处理应用市场规模达到1960.9亿美元,同比增长25.5%;通信应用市场规模2721.9 亿美元,同比增长26.2%;汽车行业应用市场规模1552.6 亿美元,同比增长35.2%——AI 芯片、HBM 存储芯片、车规级芯片等细分赛道的爆发式增长,正在重新定义半导体产业的价值分布。二、全球竞合:机遇与挑战并存中国半导体产业链展现出较强的成长韧性。从芯片设计、晶圆制造、封装测试到设备材料,已经形成较为完整的产业链生态,产业集群效应逐步显现。投融资市场保持活跃,2025 年半导体产业投资主要集中在芯片设计、半导体材料等核心环节,资本正加速向关键瓶颈领域集聚。然而,在产业繁荣的背后,结构性矛盾依然突出。高端芯片、核心零部件及制造设备仍高度依赖进口,7 纳米及以下先进制程量产能力不足;2025 年中国半导体企业平均研发投入占比仅为8.7%;芯片设计、高端制造等领域专业人才缺口高达30 万人,人才培养速度难以匹配产业扩张节奏。对外贸易层面,部分发达国家出于技术垄断与产业保护目的持续收紧出口管制,2023 年国内高端半导体产品出口一度出现明显下滑;随着自主创新能力提升,2024至2025 年出口额逐步回升并实现大幅增长,但进口规模始终高于出口规模,对进口产品尤其是高端芯片、先进制程器件的依赖尚未根本改变,地缘政治因素对全球供应链的碎片化、区域化重塑,仍将是长期存在的不确定变量。三、未来图景:可持续发展的解决方案展望2026 年,全球半导体行业将进入稳定高速增长周期,预计中国半导体行业市场规模将保持10.80%-12.60%的年均增速。本白皮书提出三个战略方向:一是构建“自主创新+产业链协同”双轮驱动体系,集中力量突破先进制程、光刻机、EDA 工具等关键技术瓶颈,在2025 年约28.3%的国产替代率基础上,向高端芯片、特种芯片等更高附加值环节延伸;二是优化全球供应链布局,主动应对出口管制与地缘政治风险,推动海外产能协同布局,对冲单一市场依赖;三是强化产学研协同育人机制,加大人才引进与培养投入,缓解专业人才缺口,为产业持续突破夯实根基。同时,行业需警惕中低端产能过剩、同质化竞争加剧的风险,加大基础研究投入,才能在全球产业竞争中真正占据主导地位。结语半导体产业的发展,不仅关乎数字经济、人工智能、新能源汽车、6G 通信等战略性新兴产业的根基,更是衡量一个国家科技实力与综合国力的重要标尺。本白皮书通过详实的数据和深入的分析,揭示了产业发展的规律和未来趋势。我们相信,只有坚持自主可控、开放合作与可持续发展,才能推动中国半导体产业从“制造大国”迈向“科技强国”。

高强韧明胶水凝胶研究进展

摘要:明胶是胶原蛋白部分水解得到的天然多肽,具有优异的生物相容性、可降解性和细胞黏附性。基于此构筑的明胶水凝胶,不仅延续了明胶的生物学优势,还具备高含水量和结构可调性,在生物医学领域展现出广阔前景。但其固有的力学薄弱限制了其承载能力与长期应用潜力,尤其在复杂功能需求下更显不足。近年来,研究围绕性能优化与应用拓展,提出了包括交联调控、结构设计和复合策略在内的多种增强方法,并推动其在组织修复、药物递送和生物电子等方向的发展。本文系统总结了提升明胶水凝胶力学强度的设计理念与性能优化方法,梳理其最新应用进展,并讨论了未来发展中的核心挑战,为后续研究和临床转化提供参考。