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精品资源

钛合金低温力学性能研究进展

钛合金低温力学性能研究进展

摘要: 钛合金因其优异的高比强度、耐蚀性、无磁性和良好的低温塑性, 可用作液氢储运、深潜等低温工况下装备的结构材料。系统综述了目前钛合金低温力学性能的研究进展。低温拉伸实验研究表明, TA7、CT20、TC4 ELI 等合金随实验温度的降低, 抗拉强度显著上升, 塑性变化不明显。低温下临界分切应力的增加使得位错滑移难启动, 从而使该合金强度显著提升; 在低温下其较好的塑性可归因于形变孪生和多系滑移的耦合作用。低温冲击试验研究表明, 纯钛在低温下的冲击韧性几乎不变, 高密度孪晶是低温下纯钛冲击韧性仍能与室温下持平的根本原因。Ti80、CT20、TC4 合金随温度降低冲击韧性呈下降趋势, 塑性变形能力的减弱以及较为平直的裂纹扩展路径使得低温下其冲击韧性显著下降。最后, 对钛合金低温力学性能的研究方向进行展望, 指出需开展高强级别钛合金的低温力学性能研究, 并探究增材制造钛合金的低温变形机制和强韧化机理。
有色 2026年09月20日
高熵合金材料合成策略以及催化应用进展

高熵合金材料合成策略以及催化应用进展

摘要: 高熵合金(HEAs) 作为一种由多元素构成的新型材料, 凭借其高熵效应、迟滞扩散效应、晶格畸变效应和鸡尾酒效应等独特性质, 在催化领域展现出巨大潜力. 本文系统梳理了HEAs 的合成策略以及在催化领域的应用, 深入探讨了HEAs 在电催化、光催化及其他催化中的优异表现, 分析了其良好的催化活性、稳定性及抗中毒性能的机理, 强调了多元素协同作用对优化中间体吸附能、d 带中心、电荷分离与转移效率的关键贡献. 最后, 总结了HEAs“合成-结构-性能”的关联性, 指出了开发高效、稳定、低成本催化材料的重要性, 并对HEAs 的规模化制备、多元素协同机制的深入解析及HEAs 的工业应用等方面进行了展望.
稀有 2026年09月20日
人工智能赋能材料科学：历史、挑战与未来愿景

人工智能赋能材料科学：历史、挑战与未来愿景

摘要：面对材料研发周期长、依赖经验的现实困境，系统论述了人工智能驱动材料科学从传统试错范式向“智能自主创制”范式变革的演进逻辑，解析了认知能力与决策主权由人类向智能系统迁移的跃迁机制。从材料设计、合成规划及自主实验系统等方面系统阐述了人工智能赋能材料创新的实现路径。针对数据孤岛、物理可解释性缺失及算力前置等局限，提出将物理机理嵌入统计模型是跨越能力边界的关键。展望未来，多模态大模型与数字孪生技术的深度集成，将构建覆盖材料全生命周期的智能管理体系，推动材料研究和应用迈入算法驱动与人机协同的自进化时代。
新材料 2026年09月20日
高熵合金研究现状及其在海洋工程领域应用展望

高熵合金研究现状及其在海洋工程领域应用展望

摘要：高熵合金是一种新型合金材料，成分设计突破了传统合金仅以1~2 种元素为主的固有理念，凭借多主元组合赋予的结构特征和性能优势，使其在船舶与海洋工程领域具有广阔的应用前景。本文将简要回顾高熵合金的基本概念与研究现状，综述高熵合金在结构力学、涂层防护、耐腐蚀、抗辐照及构件制备等场景中所表现出的技术突破、性能特点及机理分析，特别关注高熵合金在船舶及海洋工程领域的发展情况及应用场景，总结当前高熵合金研究过程中存在的突出问题，提出适合船舶与海洋工程领域应用的高熵合金体系、性能等设计方法与制备方向，从而明确高熵合金在面对海洋环境等复杂服役工况条件下系列腐蚀和防护等实际问题的解决方法，以及综合性能优越、环境适应性更强的前沿高熵合金材料未来发展新思路。
海工 2026年09月20日
碳纤维增强铜钨电触头材料:现状分析及展望

碳纤维增强铜钨电触头材料:现状分析及展望

摘要：电触头是断路器等开关设备的核心部件，现役高压开关触头以Cu-W 合金材料为主。断路器在开断故障电流或在无功补偿投切时会产生强烈的电弧，导致触头熔焊甚至过早失效，电触头材料的性能直接影响电力系统运行的稳定性与安全性，对其进行改性增强十分必要。合金元素、化合物颗粒等传统增强方式存在增强相与基体相容性差、界面结合强度弱等缺陷；碳纳米管增强使触头材料在极端环境下的性能优异，但制备难度大。而采用高强度、高硬度以及良好自润滑性的碳纤维来增强铜钨电触头材料具有明显的优势。在上述背景下，从Cu-W 电触头材料的增强需求与常用方法出发，分析了碳纤维增强Cu-W 电触头材料的机理与优势，介绍了碳纤维增强Cu-W 电触头材料的制备方法，总结了制备碳纤维增强Cu-W 电触头材料的难点并展望了解决措施。
机车 2026年09月18日
锶铁钼基双钙钛矿材料在固体氧化物电池中的应用

锶铁钼基双钙钛矿材料在固体氧化物电池中的应用

摘要：钙钛矿材料作为一种结构可调、易于合成的氧化物体系，根据其晶体结构特征可分为单钙钛矿、双钙钛矿和Ruddlesden-Popper 结构钙钛矿等结构类型，在电化学能量转换与存储器件中发挥着重要作用。其中，典型双钙钛矿结构材料Sr2Fe2-xMoxO6-δ(SFM)因特殊的晶体结构和可调控的化学组成，展现出优异的热稳定性、离子/电子混合导电性和催化活性，近年来在固体氧化物电池(Solid oxide cell，SOC)电极材料领域受到广泛关注。本文系统综述了SFM 基双钙钛矿材料在SOC 领域的应用及研究进展。首先综述了SFM 双钙钛矿的晶体结构及理化性质，随后重点分析了其在SOC 电极（燃料电极和空气电极）中的应用研究进展，深入探讨了SFM基电极在不同工况下的电化学反应机制及性能优化策略。最后，针对当前SFM 基电极材料在SOC 应用中面临的挑战，提出了未来的研究方向，旨在为高性能SOC 电极材料的设计与开发提供理论依据和技术参考。
新能源 2026年09月18日
天然氢气资源分布特征、勘探开发技术现状与挑战

天然氢气资源分布特征、勘探开发技术现状与挑战

摘要：传统化石能源的使用影响可持续发展，而天然氢气因热值高、零排放、价格低，被视为理想的清洁能源，目前已在多地发现天然氢气。但天然氢气藏专属勘探开发技术尚未成熟，系统性钻探实践较为有限，制约了中国天然氢气资源商业化开发利用。为此，分析了天然氢气藏的成因与分布、国内外勘探开发技术发展现状与挑战，展望了中国天然氢气藏勘探开发前景。研究结果表明：①天然氢气主要源于地核地幔脱气、蛇纹石化、水的辐解等地质作用，经断层裂缝向上扩散并聚集、形成天然氢气藏，是消耗- 补充的动态过程；②天然氢气藏勘探需结合遥感、地球化学、地球物理、测井等技术，在传统油气勘探方法基础上改进，研发更高灵敏度的传感器等以提高探测精度和效率；③天然氢气藏安全钻探需开发新型抗氢脆钻杆、井口装置、套管等全套钻具，以及专用钻井液添加剂和体系，并结合随钻录井技术实时分析地层特性和氢气显示，建立实时井控与钻井优化方法。结论认为：中国具备天然氢气成藏地质环境，通过对天然氢气成藏机理、分布特征的深入认识和勘探开发技术的创新，有望较快实现天然氢气资源商业化开发利用。
石化 2026年09月18日
低密度高强可焊铝合金的开发设计思路及展望

低密度高强可焊铝合金的开发设计思路及展望

摘要: 随着航空航天和交通运输等领域对材料轻量化与高性能的迫切需求, 低密度高强可焊铝合金逐渐成为研究热点。传统高强铝合金虽然在强度和耐蚀性方面表现优异, 但普遍存在密度较高、焊接性能差的问题。因此, 探索兼具低密度、高强度和优良焊接性的铝合金体系, 成为当前铝合金研究与应用的关键课题。针对这一需求, 基于合金成分调控、组织及相结构优化以及与先进的焊接工艺相结合的方法路径, 提出了低密度高强可焊铝合金的开发设计思路与发展展望。在合金成分方面, 通过大幅度提高低密度Mg 元素含量来降低整体合金密度。在组织及相结构方面, 通过加入Zn 元素形成T-Mg32(Al,Zn)49 相来抑制低密度高强可焊铝合金中有害β-Al3 Mg2 相出现, 同时形成的T-Mg32(Al, Zn)49 相弥散细小, 不仅可以细化组织, 还可以进一步提高基体强度。在焊接工艺方面, 通过采用搅拌摩擦焊这类先进的加工技术, 可以解决低密度高强可焊铝合金的焊接问题。除此之外, 对低密度高强可焊铝合金中应力腐蚀开裂敏感性问题进行了分析并提出了合理的解决方案, 以实现低密度高强可焊铝合金的密度、强度、焊接性和耐蚀性的全面平衡, 进而推动其在高端装备制造领域的工程化应用。
有色 2026年09月18日
氢气在锆表面和体相吸附扩散过程的第一性原理研究

氢气在锆表面和体相吸附扩散过程的第一性原理研究

摘要：为解决氢在锆表面和体相吸附扩散机制尚不明晰的问题，文章基于第一性原理，对锆吸氢过程四个步骤（氢分子解离、氢原子吸附、氢原子表面扩散和渗透和氢原子在锆体相中的扩散）进行研究。利用攀爬轻推弹性带方法，计算得到氢沿特定扩散路径的能垒和不同路径对应的扩散系数。计算结果表明氢分子的解离过程存在约0.07 eV 的能垒，解离后的氢原子倾向于吸附在锆表面的密排六方位点。氢原子从锆表面密排六方位点向面心立方位点扩散的能垒为0.31 eV，从表面面心立方位点向次表面的八面体位点扩散的能垒为0.85 eV，在体相中的四面体位点向八面体位点扩散的能垒为0.43 eV。对比发现，氢原子从锆表面向体相渗透的步骤是限制锆吸附氢的限速步骤。文章为锆基材料吸氢过程提供原子尺度的见解，为高性能吸气剂材料研发和核反应堆包层材料氢化控制提供理论参考。
稀有 2026年09月17日
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