基于短切纤维吸收剂的吸波材料研究进展

摘要:纤维吸收剂由于宽频吸波、轻质、耐腐蚀等优点,在隐身、电磁兼容领域具有广泛应用。本文从纤维吸收剂的作用机制、数值仿真方法、影响电性能的因素以及制备工艺等方面进行了论述。基于介电常数的介电损耗机制和基于阻抗的欧姆损耗机制都被用于解释该类材料的吸波机制,并得到理论和实验的验证,通过全波理论模拟可以较好地分析复杂结构和高体积浓度纤维吸收剂的电性能。纤维种类、含量、长度等参数对其电性能有较大影响,在制备工艺中选择合适的超声分散参数及分散剂尤其重要。未来可进一步研究纤维吸收剂中的电流与电场分布,明确纤维之间相互作用与耦合机制,在含量、长度等相同条件下对比纤维种类及电导率对电性能的影响,以及不同规格碳纤维之间的差异性,以期在宽频、高效、厚度等方面获得最优的性能。本综述对于设计宽频、高效吸波材料具有重要意义。

镍基合金的高温腐蚀研究进展

摘要: 镍基合金广泛应用于航空航天、能源电力等行业中,然而在一些腐蚀性极其严苛的腐蚀环境中,镍基合金将遭到严重的腐蚀破坏。近些年,越来越多的国内外学者对不同类型的镍基合金在高温环境下的腐蚀行为进行了较为深入的研究,然而到目前为止,对镍基合金高温腐蚀的系统归纳和总结还较为缺乏。基于此,对镍基合金高温腐蚀研究工作进行了较为全面的梳理,从高温氧化、混合气体腐蚀、热腐蚀以及其它腐蚀4 个方面阐述了镍基合金在不同高温环境下的腐蚀行为,结果表明: ① 部分镍基合金在高温环境下合金表面形成致密氧化膜,起到一定的保护作用,但过高的温度可能会引起氧化膜破裂。② 相比高温氧化,混合气体腐蚀相对复杂,其危害性比单一气氛也更大。③ 因服役环境的不同,镍基合金热腐蚀种类较多。当合金中含有稀土元素时,耐热腐蚀性能更好,但含量不宜过高。④ 多孔镍基合金高温腐蚀呈现出不同特点,但目前其腐蚀机理尚不十分明晰。基于研究现状,提出了进一步提高镍基合金高温腐蚀性能的研究重点,以期为镍基合金的设计制备和长寿命服役提供科学参考。

纳米金刚石的制备方法及在生物医学领域的应用研究进展

摘要:纳米金刚石具有金刚石与纳米材料的双重特性,具有优异的物理化学性质。纳米金刚石作为材料及其衍生技术,已在生物医学的多个领域实现应用。本文综述了纳米金刚石的制备方法,详细讨论了纳米金刚石在生物成像与细胞追踪、超分辨率成像、药物递送、关节置换等领域的研究和应用实例。分析了纳米金刚石在生物医学领域应用的发展趋势和挑战。纳米金刚石在生物医学领域具有广阔的应用前景,关键是如何制备出结构精细、生物相容性好、粒度可控且分散性好的纳米金刚石。

航天典型金属材料离子渗氮技术研究进展

摘要:新一代航天器的发展对运动机构的承载能力、服役寿命及轻量化提出了更高要求,离子渗氮技术作为一种重要的表面强化手段,在空间机构高性能、长寿命、高可靠及轻量化制造中具有很高的应用价值。详细介绍了当前航天高强钢、钛合金与铝合金三类典型材料离子渗氮技术最新研究进展,结合未来工程应用需求提出了当前存在的差距及发展方向。

极端条件下锂离子电池失效机制研究进展

摘要:随着现代科技的迅猛发展,对能在极端环境下稳定工作的能源存储系统的需求日益增长,特别是在无人机、电动汽车、深海探测等前沿领域。锂离子电池因其高能量密度、长寿命、无记忆效应等特性,成为满足这些极端环境下能源需求的理想选择。但是,极端的温度、冲击、压力等恶劣条件对电池的性能和安全性提出了严峻挑战。本文综述了近年来关于锂离子电池在不同极端环境下的失效行为及失效机制,重点从电池内部材料结构的变化、锂离子传输以及电化学反应等方面出发,探讨了锂离子电池在各种极端条件下的内部材料失效机理。最后,文章总结了目前锂离子电池应对极端环境的主要改善措施。希望这些研究能够给未来设计更加耐用、高效的锂离子电池提供指导,促进锂离子电池在更广泛领域的发展。

电化学双电层电容器失效机理的研究进展

摘要: 电化学双电层电容器(electrochemical double layer capacitors,EDLC)因其高功率密度,长循环寿命和快速充放电能力而备受关注。然而,EDLC的稳定性和可靠性对于实际应用具有决定性的影响。为提升稳定性和延长寿命,深入了解性能衰减与失效机理至关重要。探讨了EDLC的失效标准以及性能衰减的监测和原位电化学表征方法。通过综述EDLC失效研究的新进展,聚焦于电极材料、电解液、电极-电解液界面及集流体等核心组件,旨在揭示不同体系中的失效现象和机理。最后,展望了高稳定性EDLC的发展方向和挑战,强调新材料开发与表征方法改进,为性能优化和应用拓展提供策略。

免热处理强化铝合金的研究现状及应用

摘要:免热处理强化铝合金作为新能源汽车轻量化与一体化压铸技术的核心材料,通过自然时效即可实现高强度与塑性的协同提升,有效规避传统热处理工艺引起的鼓泡、变形等缺陷。本文系统阐述了免热处理铝合金的强化机制,重点分析了晶粒细化、多相协同强化及元素调控对力学性能的影响规律。通过对比Al-Si、Al-Mg-Si等主流合金体系的设计策略,国际商业化牌号以成分精简与工艺稳健性为核心优势,而国内研究通过多元微合金化技术实现了强塑性的突破性提升,但仍受限于成本控制与规模化生产稳定性。结合特斯拉Model Y 后车底结构件等工程案例,验证了该材料在简化制造流程、降低能耗及提升车身结构集成度方面的显著优势。本文从材料设计性能优化工程应用全链条视角构建研究框架,为免热处理铝合金的产业化发展提供科学依据与技术路径。研究结果对推动新能源汽车轻量化技术革新及绿色制造工艺升级具有重要指导意义。

典型微纳制造技术在新型含能材料可控制备和表面改性中的应用研究进展

摘要:含能材料是武器装备发射、运载、毁伤和控制的主要能源,是实现国防安全战略的重要基石。为满足武器系统对高能、高效、高安全和能量输出精确可控新型含能材料的应用需求,亟需发展兼顾能量性能和安全性能的含能材料新技术,促进武器系统向信息化和智能化方向发展。微纳制造技术是当前各国争相发展的前沿制造技术,在泛半导体、新能源、新材料等领域已取得诸多重要应用。基于国内外相关研究,本文综述了以物理气相沉积技术、化学气相沉积技术、原子层沉积技术、等离子体技术为典型代表的先进微纳制造技术在新型含能材料领域的最新应用研究进展。首先介绍了各种先进微纳制造技术的原理和特点,分析了微纳制造技术在精确控制新型含能材料尺寸、形态、组成和结构方面的技术优势,重点阐述了微纳制造技术在新型含能材料可控制备和表面改性等方面的应用,最后提出了典型微纳制造技术在当前新型含能材料领域应用中面临的挑战以及未来发展方向。