高熵合金中的化学短程有序

摘要:高熵合金因其多主元特性突破了传统合金的设计局限,展现出优异的力学性能。近年来研究发现,高熵合金中普遍存在化学有序现象。本文综述了化学短程有序的形成机制、调控手段、表征技术及其对力学性能的影响。发现合金中化学有序的形成受混合焓和原子尺寸等多种因素影响;热处理工艺、掺杂间隙原子以及辐照处理等都能调控合金中的化学有序度;X 射线衍射、透射电子显微镜技术以及计算机模拟是表征化学有序的常用方法;合金中的化学有序主要通过影响位错行为和层错能从而影响其力学性能。深入理解化学有序,可为通过成分设计与加工工艺提高高熵合金性能提供重要基础。

环视动态全息三维显示技术进展

摘要:综述了环视动态全息三维显示技术的研究进展,回顾了其发展历程与基本架构,简述了360°三维信息的获取方法,阐述了针对视角全息图的生成算法和优化技术,分析了典型的环视动态全息三维显示系统,最后对环视动态全息三维显示技术的未来发展进行了总结与展望。

航空发动机用锻造TiAl合金的研究进展

摘要:TiAl合金具有低密度、优异的高温力学性能等优点,可替代镍基高温合金应用于航空发动机转子叶片,一方面可以降低叶片质量,另一方面可以减小叶片转动过程中产生的离心力,有助于盘、轴优化设计,实现航空发动机结构减重。至今TiAl 合金的发展已历经三代,第一代TiAl 合金未获得应用,美国研发的第二代TiAl 合金4822、45XD 合金已获得工程应用,采用铸造工艺制备了多种航空发动机低压涡轮叶片,叶片长时使用温度为650 ℃。目前,国内外研发出了多种第三代TiAl 合金,包括TNM、TNB、G8 等,合金在750 ℃ 具有较好的综合力学性能,第三代TiAl 合金在航空发动机领域尚未获得工程应用。本文回顾了航空发动机用TiAl 合金的发展历程,简要总结了锻造TiAl 合金中固溶强化、沉淀强化元素的种类,评述了锻造TiAl 合金组织性能、熔炼工艺、热加工工艺以及应用等方面的研究历程与现状,分析了三相、双相锻造TiAl 合金的特点,阐述了两种第三代锻造TiAl 合金长时高温暴露后组织、性能演变情况,为航空发动机设计人员对第三代锻造TiAl 合金选材提供参考。

用于锂硫电池隔膜修饰的催化剂材料研究进展

摘要:锂硫电池因其高能量密度(2600 W·h·kg-1)和高理论比容量(1675 mA·h·g-1) 被视为最具前景的下一代储能体系之一. 然而, 充放电过程中多硫化物(LiPSs) 迁移引发的“穿梭效应”, 导致活性物质利用率低、锂负极腐蚀以及容量快速衰减. 为此, 将新型催化材料应用于隔膜功能化修饰, 已成为抑制穿梭并提升反应动力学的关键策略. 本文系统阐述了锂硫电池的工作原理和面临的关键挑战, 全面综述了隔膜修饰用各类催化剂材料的研究进展, 展望了其未来发展方向, 以期为关键功能材料的功能化设计提供参考.

4D打印:增材制造技术的发展与展望

摘要:制造技术分为等材、减材、增材制造三类,目前增材制造主要分为3D 打印和4D 打印等。3D 打印成形结构件和功能构件,是目前应用最广的增材制造技术,4D 打印在3D 打印基础上增加了时空轴,突破了传统3D 打印成形的局限性,让构件的形状、性能、功能具备动态可编程的特性,得到智能构件。本文结合4D 打印技术的实际研发与应用实践,从概念与内涵、技术本质、全球研究格局、核心材料体系、工程应用、发展瓶颈及趋势等方面展开分析,明确4D 打印是通过材料与结构的双重设计,让增材制造的智能构件在外部能场刺激下,实现形状、性能、功能随时间、空间可控变化的技术。该技术在航空航天、生物医学、柔性电子、可穿戴设备等领域展现出广阔的应用前景,但面临材料、工艺、产业化等多方面的制约,未来需依托多学科交叉、人工智能融合、绿色可持续发展等途径实现技术突破,推动增材制造技术向更高维度、更智能化方向发展。

软磁合金及其复合材料吸波性能研究进展

摘要:软磁合金以其高饱和磁化强度、优异的磁导率、丰富的磁损耗机制以及可调节的电磁参数等优势,在千兆赫兹频段电磁波吸收领域表现出巨大的应用潜力。本文对近五年来软磁合金及其复合材料在微波吸收领域的研究进展进行系统综述,详细总结软磁合金吸波材料的性能调控方法,主要包括成分优化、元素掺杂与后处理改善,分析这些方法对电磁参数和吸波性能的影响,继而重点论述硬磁材料、介电材料、绝缘材料与软磁合金复合对吸波性能的促进作用,并介绍机器学习对软磁吸波材料研发的辅助作用。最后,总结软磁合金及其复合材料的材料体系、制备方法、形貌设计呈现多元化发展趋势,未来将材料试验、性能模拟与机器学习深度融合,有望推动该领域吸波材料的高效研发。

铍铝合金的研究进展

摘要:铍铝合金是一种高性能轻质材料,因其独特的物理和化学性能,在航空航天、汽车工业、电子光学以及国防等领域得到了广泛应用。本文综述了其优异的特性,包括极高的比强度(强度与重量之比)、良好的导热性、出色的尺寸稳定性和优异的耐腐蚀性。介绍了几种主要的制备工艺,如粉末冶金法、熔模铸造和激光增材制造技术,并探讨了这些方法在实际生产中的优缺点。详细分析了铍铝合金在不同领域的应用前景:在航空航天领域,广泛用于制造飞机结构件和发动机部件;在汽车工业中,用于轻量化设计的车身框架和高性能刹车系统;在电子光学领域,则常用于高精度的光学平台和散热装置。尽管铍铝合金具有诸多优势,但其制备过程复杂、成本较高以及对加工工艺的要求严格仍是限制其大规模应用的主要因素。随着材料科学和制造技术的进步,未来有望进一步提升铍铝合金的性能并降低生产成本,使之在高性能轻量化需求日益增长的市场中发挥更大的作用。

固溶型MAX相材料的研究进展

摘要:Mn+1AXn(简称MAX)相是一大类具有相似结构的三元层状化合物,通过在其M位、A位和X位进行元素固溶,可形成组成和结构极其丰富的MAX相固溶体,该固溶体具有高度可调的力、热、电、磁等性能,在高温结构件、核辐射包壳、电磁波吸收剂和MXene前驱体等诸多领域展现出广阔的应用前景。近年来,制备新型MAX相固溶体并探索其相关理化性能吸引了众多研究者的目光,涌现出大量高质量的研究工作。本文从固溶型MAX相材料的组成结构、合成制备和性能应用三方面对近10年来的代表性研究工作进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望。