钨基材料在锂离子电池领域的应用：技术现状与发展展望
摘要：本文聚焦钨基材料在锂离子电池领域的应用，基于钨的优异特性及资源分布基础，梳理了其在锂离子电池的正负极、热响应材料中的应用现状，分析了钨基材料在锂离子电池应用中所面临的体积膨胀、电导率低、电压滞后等技术挑战及解决策略，并展望了市场趋势与技术发展方向，指出需在材料性能优化和制备工艺提升等方面持续攻关，并辅以多学科合作以推动大规模应用，为锂离子电池技术突破提供支撑。
精品资源
玄武岩纤维的原料特性和多元化应用研究进展
摘要：通过对玄武岩纤维从基础研究到产业化应用进展的论述，提出了玄武岩矿石分级利用的新路径，阐述了玄武岩矿石熔融与熔体成纤过程中的相变机制，明确了熔融温度、冷却速率等关键参数对纤维结构和性能的影响规律，探讨了多组分浸润剂对纤维力学性能的作用机理。开展分级利用生产原料，优化生产工艺，突破多品种纤维浸润剂等核心技术研究，是提升玄武岩纤维性能、拓展其应用领域的有效手段。
铜及铜合金的导电性能与抗氧化性能研究进展
摘要：随着微电子器件微型化与高密度集成化的快速发展,高性能铜基微细丝凭借优异的传导性能被广泛应用于集成电路引线键合。然而,铜基键合线在存储以及服役过程中易受环境中的氧侵蚀形成Cu2O/ CuO 氧化层,导致界面接触电阻升高,严重影响电子元器件的使用寿命和稳定性。本文从导电性能优化、导电机理研究、抗氧化性能实验研究、改善抗氧化性能方法以及抗氧化机理等方面综述了铜及铜合金的导电性能和抗氧化性能的研究进展。基于铜及铜合金成分设计、加工工艺改善抗氧性能和导电性能对比分析,提出了当前存在的问题,展望了利用微量稀土元素与涂镀工艺协同提升铜及铜合金微细丝抗氧性能与导电性能的应用发展前景。
陶瓷材料4D打印：从静态成形到智能结构的材料制造革命
摘要：陶瓷作为典型的无机非金属材料，经成型与高温烧结后展现出高硬度、耐高温、耐腐蚀的优异特性，分属结构陶瓷的承载耐磨、热冲击抗性，与功能陶瓷的电、磁、光、热特殊物理性能，使其成为贯穿民用生活与尖端科技的核心基础材料。而陶瓷材料4D 打印技术，将3D 打印的数字化成形优势与材料的时空变形、性能及功能动态调控深度结合，完成了陶瓷制备从“静态形状”向“智能结构”的关键跨越，成为增材制造领域的前沿研究方向。目前陶瓷4D 打印相关成果的发表与引用量呈逐年增长趋势，该方向已成为材料领域研究重点，我国更是该领域的核心研究主阵地，技术发展处于世界领先水平。
单硅烯和锗烯的热电输运特性研究
摘要：基于密度泛函理论和声子Boltzmann输运理论，对比研究了单层硅烯和单层锗烯的热电输运特性，深入探讨了二者的声子与电子输运机理。研究结果表明：单层硅烯和单层锗烯热输运特性的各向异性不明显，室温下单层硅烯和单层锗烯X方向的晶格热导率分别为9.8wW（m·K）和2.1W/（m·K）；电输运各向异性明显，二者均为直接带隙半导体，且电子能带隙十分狭窄（分别为0.019eV和0.002eV），展现出Dirac特性。室温下单层硅烯最大热电优值ZTX和ZTY分别为0.58和0.67，单层锗烯最大热电优值ZTX和ZTY分别为0.41和0.67。研究结果可为基于硅烯和锗烯的热电设计提供理论依据和参考，未来可以通过施加应变等方法进一步对二者热电性能进行调控。
高性能金属材料表面磨削技术现状
摘要：文章旨在探讨高性能材料(以钛合金以及镍基合金为例)表面磨削技术的现状,深入分析了其在磨削加工中的难点,探讨了超高速磨削、磨料喷射加工等先进磨削技术的应用,为钛合金以及镍基合金在磨削过程中优化磨削参数、控制磨削力和调整冷却系统提供了解决思路,从而达到提高加工效率和表面质量的目的。文章最后对高性能材料表面磨削技术的发展趋势以及未来研究方向进行展望。
质子交换膜燃料电池双极板表面改性研究进展
摘要：双极板是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心部件之一,其性能优劣直接影响电池堆的输出功率和使用寿命。双极板不仅能够将单个电池连接成电池堆并提供支撑,还能提供气体流道、隔离阴阳两极,在燃料电池的工作性能和寿命方面起到关键作用。由于PEMFC的运行环境较为苛刻,包括高温、高湿度和酸性环境,因此双极板需要具备优良的导电性能和抗腐蚀性能,以确保燃料电池的高效、稳定运行。本文简述了PEMFC双极板的发展现状和应用进展,着重阐述了表面导电耐蚀改性方案的研究发展情况,系统介绍了不锈钢、钛及钛合金、铝合金等多种金属双极板基体的表面改性方案,对比不同金属双极板及其表面改性方案的性能特点、发展趋势和存在的问题,探讨了PEMFC金属双极板表面改性的共性问题及发展应用前景。
环境友好型铝合金阳极氧化膜层封闭技术：Li、Ce、Mn盐体系工艺研究进展
摘要：针对铝合金阳极氧化膜传统重金属封闭体系的环境风险，亟需系统解析环境友好型封闭技术的反应机理与耐蚀机制。通过综述铝合金阳极氧化膜层制备工艺及多孔结构特性，剖析了传统封闭（热水/铬盐/镍盐）的技术局限；进而聚焦Li、Ce、Mn3类环保体系，从封闭反应路径、产物化学特性、耐蚀机制及自修复功能等多个维度展开讨论。Li盐体系存在ｐＨ值调控封闭行为，酸性条件下生成LiAlO2，碱性条件下形成LiAl-LDH层状双氢氧化合物），其耐蚀性源于物理屏障以及层间离子交换反应；Ce盐体系凸显其Ce3+/Ce4+价态间的转变赋予的动态自修复能力，耐蚀机制依靠水解产物协同物理封堵与化学钝化效应；锰盐体系通过构建Mn2+-Mn4+-Mn7+之间的多价态循环，模拟了铬酸盐的钝化机制。该循环所产生的氧化还原作用能够在材料表面损伤区被重新触发，从而驱动活性组分的再沉积与再钝化。基于所揭示的Li/Ce/Mn体系的构效关系与机制差异，为无铬封闭技术的设计提供理论框架，并指明通过价态调控与多机制耦合提升环境适应性是未来核心方向。
