精品资源
新型机电转化纤维材料与自供能可穿戴技术
摘要：随着柔性可穿戴电子设备的高速发展，众多可穿戴电子产品已成为人们日常生活的一部分。摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator，TENG) 为有效解决供电难题提供了新方法。基于TENG 技术，利用织物将身体运动转化为电能与传感信息，机电转化纤维(Mechano-electric conversion fibers，MECFs) 应运而生。MECFs 能够在高效收集身体低频、不规则机械能的同时，确保舒适、透气、安全且耐用，实现了自充电供能和自驱动传感两大功能。MECFs 催生了一个以人体为中心、自我维持的能量和信息供给系统。基于MECFs 的工作原理，起电材料的选择与设计是影响MECFs 性能的关键因素，MECFs 的多维度结构设计进一步提升了其能量转换效率。目前，MECFs 已经在智能生活中广泛应用，特别是自充电供能和自供能传感。尽管取得了显著进步，新型MECFs 的发展仍然面临着诸多挑战。展望未来，在人工智能和物联网的加持下，MECFs 将继续向智能化、个性化的道路迈进。
人工智能辅助空天新材料设计研究进展
摘要：极端的工作服役环境，是新一代航空航天材料面临的巨大挑战。传统的材料设计方法面临效率低、成本高、研发周期长等挑战，已严重制约航空航天材料的发展。空天新材料的研发亟需创新且高效精准的材料研发范式。人工智能（Artificial intelligence，AI）技术，尤其是机器学习和深度学习的迅猛进步，为航空航天材料研发提供了强有力的工具，可显著提升新材料设计效率和性能预测的准确性。本文系统综述了AI在航空航天材料领域的研究进展，首先介绍了AI 辅助的多尺度计算模拟与智能化试验，接着系统性地介绍了代理模型加速的材料优化设计方法和以大模型为核心的新型材料设计流程，并详细探讨了AI技术在合金材料、复合材料及超材料研发中的具体应用案例。最后，总结了AI辅助航空航天材料设计的优势与挑战，并对未来研究方向进行展望。
过渡金属催化剂在锂硫电池中的应用及催化机理研究
摘要：锂硫电池因其极高的容量和能量密度而具备了极大的应用前景。然而，正极硫缓慢的反应动力学严重阻碍了其进一步应用。为了改善锂硫电池正极转化慢的问题，探索高效催化剂以加快硫的反应动力学研究迫在眉睫。过渡金属因独特的物化特性和优秀的催化性质而被视为锂硫电池的潜在催化剂。值得注意的是，过渡金属的种类、性质差异会引起其催化机理的不同。基于此，本文基于金属特性划分了5类过渡金属（黑色金属、常规有色金属、贵金属、稀有难熔金属、稀土金属），分析了过渡金属催化剂在电池中的催化机制，包括吸附作用、加速电子转移、降低反应活化能和协同催化等6种。综述了各类金属应用于锂硫电池研究进展，明确了不同类别的金属对应的催化机理，并对过渡金属催化剂面临的挑战提出了针对性的4种优化策略，即纳米结构化设计、掺杂改性、合金化和表面包覆策略，以期为锂硫电池催化剂的设计提供一定的参考。
高速列车粉末冶金制动闸片的应用与研究
摘要：高速列车通过制动闸片与制动盘相互摩擦作用将动能转化成热能耗散到空气中，从而实现其减速或停车。制动闸片是高速列车机械摩擦制动装置不可或缺的关键部件，其合理的结构和稳定可靠的摩擦材料性能关系着列车运营的安全性与舒适性。粉末冶金闸片因其具有稳定的摩擦因数、优异的耐磨性和耐热性、良好的环境适应性等优点，被广泛应用在高速列车上。文章对国内高速列车的机械摩擦制动与粉末冶金制动闸片的应用进行了简述，同时从闸片结构和摩擦材料两个方面对高速列车粉末冶金制动闸片开展的分析与研究工作进行了综述，介绍了固定连接、弹性连接和浮动连接３ 种闸片结构原理的差异及研究现状，阐述了高速列车制动闸片摩擦材料摩擦磨损性能及机理的研究。最后，对高速列车制动闸片的未来研究方向提出了展望。
基于扫描微探针技术的现代腐蚀电化学研究进展
摘要：基于混合电位理论的经典腐蚀电化学对于腐蚀与防护的研究具有重要的促进作用，但也必须认识到腐蚀反应的多反应耦合非平衡不可逆的特征，并由此导致的Butler−Volmer 和Nernst−Planck 方程的过度简化，以及对构成腐蚀的电极反应研究的弱化。从腐蚀方程出发，指出腐蚀电化学的内涵，综述了扫描电化学显微镜（SECM）、扫描振动电极（SVET）、局部电化学阻抗（LEUS）和扫描电化学池显微镜（SECCM）4 种典型扫描探针技术在腐蚀反应动力学、空间物种监测、腐蚀活性分布等方面应用的优势与进展，发现高分辨扫描探针技术可识别低至几个纳米腐蚀点与皮安级腐蚀电流，实现了腐蚀发生发展过程反应活性空间差异与动力学的原位监测，进一步结合计算模拟可量化比较分析腐蚀数据。最后展望了现代腐蚀电化学的发展趋势，可继续从多反应耦合的非平衡不可逆腐蚀反应的本质出发，深度融合跨尺度表征，建立宏观−微观的辩证统一关系。
电弧等离子体制备过渡金属氮化物及应用
摘要：过渡金属氮化物由于其独特的物理和化学性质，如高硬度、高熔点、优良的导电性和化学稳定性，广泛应用于催化、能源存储、电子器件和生物医学等领域。电弧等离子体技术作为一种高效、绿色的制备技术，因反应温度高、产物纯度高、反应活性高以及可控性强而在过渡金属氮化物制备领域备受关注。本文介绍了电弧等离子体并探讨了其制备工艺对产物的影响，总结了过渡金属氮化物在涂层、催化剂、磁性制冷剂和超导领域的应用现状，展望了电弧等离子体制备过渡金属氮化物的发展趋势。未来的研究应将先进的表征技术和模拟计算方法相结合，深入理解材料的生长机理并提高材料的纯度和一致性，降低能耗和生产成本，以实现等离子体对过渡金属氮化物微观结构和性能的精确调控。
工模具钢中碳化物控制
摘要: 本文中归纳了工模具钢中碳化物的析出温度、类型,以及不同种类碳化物的形成机理,并综述了国内外对工模具钢中碳化物控制的研究方法和进展情况,分别介绍了工模具钢中碳化物的多种控制方法,包括添加孕育剂或微合金化元素、调控冷却速率、采用机械/ 电磁搅拌技术、优化热加工与热处理工艺等.通过显微表征技术与计算机模拟技术的结合,深入揭示了碳化物的形成机理;此外,系统阐明了热加工工艺参数对碳化物破碎分解的调控机制,以期为精准控制碳化物形貌特征提供理论依据.
纺织基摩擦纳米发电机在运动与健康领域中的最新研究进展
摘要：纺织基摩擦纳米发电机(Textile-based triboelectric nanogenerators，T-TENGs) 在能源收集和可穿戴设备领域展现出巨大潜力，尤其在运动与健康领域中尤为突出。本文针对T-TENGs 在运动与健康领域中的最新研究进行综述。首先，介绍了摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerators，TENGs) 的工作原理及模式；T-TENGs 的关键材料，包括电极和正负摩擦电材料。其次，概述了多种制备技术，如共轭静电纺丝、湿法纺丝、环锭纺纱、二维编织、3D 编织和静电纺丝膜等；以及针织、机织、非织造、刺绣和3D 打印织物等不同结构的制备方法。然后，总结了T-TENGs 在运动领域(如人体运动监测和不同运动项目中的应用)、健康领域(生命体征监测和健康监测与疾病的监测、预防与矫正)，以及多功能运动与健康方面的最新进展。最后，讨论了T-TENGs 遇到的挑战、未来发展趋势及其在多功能应用中的广泛应用前景，为T-TENGs 的进一步研究和制备提供参考。
