高熵合金抗氢脆性能的研究进展

摘要:高熵合金由于其复杂的化学成分、无序的原子结构、严重的晶格畸变效应等因素影响,使其具有与其他金属材料不同的氢溶解度、氢扩散特性和氢捕获能力,从而表现出优异的抗氢脆性能。为推动高熵合金在抗氢脆领域的发展,通过对现有研究进行梳理,归纳总结了微观组织结构、合金元素、氢的来源和制备工艺对高熵合金氢脆敏感性的影响及其作用机制,发现上述影响因素对高熵合金抗氢脆性能的影响效果存在一个特定的阈值,而具体的阈值需要进一步的实验研究和理论分析。最后介绍了一些抗氢脆高熵合金的设计方法,如晶界工程、引入梯度纳米孪晶结构、引入纳米碳化物/氮化物、通过计算机辅助进行开发设计,并对未来抗氢脆高熵合金研究的工作重点进行了展望。

肝癌经动脉介入治疗相关栓塞材料研究进展

摘要: 原发性肝癌是全球发病率、致死率均居前列的消化道恶性肿瘤, 超70%患者初诊时已失去根治性手术机会。经动脉介入栓塞治疗是不可切除肝癌的核心治疗手段, 其中栓塞材料直接决定治疗效果与安全性。临床常用栓塞材料以罂粟乙碘油、常规栓塞微球为主, 在中晚期肝癌治疗中应用广泛, 但仍存在栓塞效果有限、靶向性不足、功能单一等问题。近年来,放射性微球、智能响应型水凝胶等新型材料快速发展, 极大丰富了肝癌经动脉介入栓塞治疗的材料体系。系统综述液体栓塞剂(包括罂粟乙碘油、水凝胶等)和固体栓塞剂(包括载药微球、空白微球、放射性微球等)的性能特点、研发进展及临床应用, 为临床合理选用及新型介入栓塞材料的研发与优化提供参考。

超疏水减阻表面制备与应用研究进展

摘要:流体介质中运动体的阻力优化成为多学科交叉的前沿研究领域。研究表明,船舶和水下航行器的摩擦阻力分别占总阻力的50%和70%,不仅增加了燃料消耗和碳排放,还限制了深海探测等技术的发展。超疏水表面因其独特的微纳米结构和优异的疏水性能,显著降低了流体与固体表面的摩擦阻力,为减阻技术开辟了新方向。本文系统综述了超疏水表面减阻技术的最新进展,涵盖以下四个方面:首先,从理论层面解析超疏水表面的减阻机理,重点探讨空气层稳定性和滑移效应对减阻的影响;其次,详细阐述超疏水表面的制备技术,如化学蚀刻、激光加工、电沉积、模板法等,分析其优缺点,并总结主流测试方法,包括速度测量法、直接测力法、扭矩测量法和压降测量法;再次,归纳超疏水表面在船舶、管道输送、微流控芯片及医疗设备等领域的应用案例,展示其在提升能源效率、降低运营成本及推动绿色转型中的潜力;最后,结合当前技术挑战,展望了超疏水表面减阻规模化应用的前景。

高比能富锂锰基层状氧化物正极:关键挑战,改性策略与未来展望

摘要:富锂锰基层状氧化物(LRMO)具有高比容量、高能量密度和低成本的优势, 是下一代高比能锂离子电池的重要候选正极材料。然而,LRMO 仍面临首次库仑效率低、倍率性能差、电压衰减等关键科学问题,难以满足航空航天、医疗设备、先进电动汽车等高端应用中锂离子电池的使用需求。为了深入完整地认识LRMO,本综述系统地讨论了LRMO 的发展历史、晶体结构、关键挑战和主要改性策略,并对未来前瞻性的发展方向进行了展望。首先详细阐述了LRMO 的晶体结构和储能机制,并讨论了其面临的关键挑战,包括晶体结构致密化(体相不可逆反应和表面不可逆反应)和电化学性能衰退(电压衰减、首次库仑效率降低和倍率性能差)。随后,对LRMO 的改性策略进行了归纳探讨,阐明了体相、表面、浓度梯度等元素掺杂能够提升锂离子扩散速率和晶体结构稳定性;采用磷酸盐、炭材料、氧化物、导电聚合物等表面包覆,能够有效抑制LRMO 与电解质间的有害副反应,增强材料循环过程中的结构稳定性;通过固态/液态电解质改性,增强电极-电解质界面稳定性,提升LRMO 的循环性能;此外,通过黏结剂优化策略,能够进一步提高LRMO 电化学性能。最后,深入阐述了前瞻性的观点和具有前景的研究方向,为下一代LRMO 的规模化制备与应用提供了全面细致的建议和理论指导。

钼行业专题:工业维生素的战略崛起

摘要:钼(Mo)是一种天然存在的元素,在元素周期表中的原子序数为42,位于铬和钨之间。钼是所有元素中熔点最高的元素之一,密度仅比铁的密度高25%,热膨胀系数是工程材料中最低的,而其导热系数则超过了大多数元素。钼应用分为钼化工产品(13%)、钼金属制品(5%)、镍合金(3%)、不锈钢(25%)、结构钢工具钢工程钢等(46%)及铸件(8%)。大概80%的钼用于传统领域,20%用于升级领域。根据美国地质调查局(USGS)数据显示,2025年全球钼金属储量为1700万吨,中国/美国/智利/秘鲁合计占比88%。中国钼产量占全球约1/3。预计2027年钼矿年产量为30.9万吨,较目前年产30.5万吨微增,核心增量体现在2029年及之后。现存以及规划项目开满后全球钼矿年产量可高达44万吨。随着大部分增量项目2028年建成,2029年逐步释放增量,钼供给得到释放。2025年全球钼消费总量约30.3万吨钼(金属量),同比增长4.31%。其中,中国增长9.26%,美国、西欧及日本分别下降3.67%、2.02%及0.64%。综合来看,2025年全球钼市场供需呈现紧平衡状态。预计2026-2029年钼供需格局因为需求增速较高而持续紧缺,2030年若现有项目全部放量,平衡表将逆转为过剩,不过实际上约有4-5吨产能无法在2030年完全释放,实际供需平衡可更加乐观。

烯烃自由基阴离子的可控产生与转化

摘要:烯烃自由基阴离子作为一类兼具自由基与碳负离子双重反应特性的高活性中间体, 在有机合成领域展现出独特的应用价值. 然而, 由于缺少温和可控的产生方法, 导致其参与的反应类型受限、底物适用范围较窄, 且反应立体选择性难以调控等问题. 因此, 烯烃自由基阴离子的可控生成与高选择性转化面临着多重挑战. 近年来, 随着新型催化体系的持续开发与不断发展, 烯烃自由基阴离子的反应类型已得到初步拓展, 为相关领域的合成研究提供了更多可能性.本文将从烯烃自由基阴离子的不同生成方式及其参与的多样化转化反应两个维度出发, 简要综述该类中间体的三类主要生成策略——化学还原、电化学还原和光化学还原, 及其在几类重要烯烃转化反应中的研究进展, 并对该领域未来的发展方向进行展望.

基于分形理论的多孔材料设计及表征研究进展

摘要:多孔材料内部空腔的复杂性、孔隙分布的随机性以及孔径的多尺度性对孔隙细观结构的定量表征带来困难。分形理论因其在表征复杂结构自相似性和多尺度性方面的独特优势,近年受到广泛关注。本文综述了分形理论在多孔材料领域的研究发展历程,分析了不同尺度下多孔材料单一和多重分形特征的提取与表征方法,对基于多重分形优化的先进工程材料应用案例进行了归纳,重点讨论了分形理论在多孔材料力学性能、传热性能和渗透性能表征研究中的进展,指出基于分形理论指导多孔材料优化设计及性能表征过程中,主要存在细观结构-宏观多功能特性之间的关联物理机制不明确、预测/优化模型算法效率和精度低的问题,对分形理论在多孔材料未来的研究发展和潜在的工程应用前景,如考虑跨尺度效应、多物理场耦合分析、机器学习优化策略等进行了展望。

基于气凝胶毡复合材料智能生产的关键技术分析与规划建设

摘要:气凝胶毡复合材料是一种具有纳米孔结构的轻质隔热材料,凭借其极低的导热系数和易于加工的特点,广泛应用于建筑保温、工业装备隔热和电池热防护等领域。随着国内需求的持续增长,气凝胶毡复合材料的生产规模不断扩大。然而,现行生产主要依赖间歇式或半连续式流程,普遍面临自动化水平低、人工依赖强、质量稳定性不足及效率低下等挑战。为改善上述生产过程中的诸多弊端,研究了气凝胶毡智能生产线的规划设计,对气凝胶毡复合材料的生产流程进行了系统梳理与整体规划设计,提供了一套覆盖原料入库、配料、复合、改性、超临界、包装至成品入库的全流程智能生产线设计方案。设计方案融合智能工厂理念,集成智能管理软件、自动化机械臂及智能物流系统等控制媒介,实现了生产过程的高度自动化、生产数据的实时可视化和工艺流程的优化,从而有效提升了生产效率和产品综合质量。