常用固体润滑薄膜的辐照损伤研究进展

摘要:固体润滑薄膜以其优异的减摩抗磨性能、化学稳定性和高温稳定性在航空航天、核工业及机械制造等领域得到广泛应用。然而,在太空、核反应堆等极端环境中,固体润滑薄膜易受辐照损伤而导致润滑性能失效。本文首先介绍了3 类常用的固体润滑薄膜:二维层状润滑薄膜、碳基润滑薄膜和金属基润滑薄膜,并概述了它们在辐照和摩擦学方面的研究进展。然后,提出了该领域目前存在的问题,并总结了该领域未来的发展方向。最后,针对固体润滑薄膜在辐照环境下面临的挑战,从热退火处理、元素掺杂、多层复合膜结构设计、界面调控、晶粒细化5 方面展望了提高3 类常用的固体润滑薄膜抗辐照性能的措施。该综述旨在帮助研究人员了解该领域研究的重要性及紧迫性,以推动具有优异抗辐照性能的固体润滑材料在苛刻辐照领域的发展应用,从而确保其机械部件在极端环境下的可靠性和稳定性。

2025年锂电池热点回眸

摘要:锂电池性能的持续突破对推动新能源交通、智能电网及极端环境装备的发展有重要意义。系统梳理2025 年锂电池在能量密度提升、循环寿命延长、工作温域拓展、安全性强化及回收再利用5 大关键方向的研究进展。在正极、电解质、负极及界面等材料层面,研究呈现出从“被动应对缺陷”到“主动调控机制”、从“单一性能优化”转向“多目标协同设计”的转变;在系统层面,人工智能预测、智能传感与热管理策略的融合,正推动电池全生命周期管理范式的革新。

我国关键金属矿产品储备体系建设研究

摘要:关键金属矿产如稀土、钨、锑、钴、锂、钽等对确保国家经济发展和国防安全发挥着重要的支撑作用;随着全球对关键金属矿产需求的不断增长以及竞争的加剧,建立完善的关键金属矿产品储备体系以确保供应稳定成为我国维护国家资源安全和产业高质量发展的重要战略任务。本文在明晰关键金属矿产内涵的基础上,梳理了国外关键金属矿产品储备体系的相关政策和发展态势,剖析了我国关键金属矿产品储备体系的发展现状,包括顶层设计、运行机制、储量潜力、储备基地及社会存量等方面。研究认为,我国关键金属矿产品储备体系面临储备规模与资源安全形势不匹配、释储程序规范性较弱、承储企业权责未明晰、风险预警机制有待完善等挑战。进一步满足我国在关键金属矿产领域的战略需求,研究提出了完善关键金属矿产品储备立法、扩大紧缺关键金属矿产品储备规模、完善动态储备体系、建立全国关键金属矿产品监测预警和动态评估机制等优化关键金属矿产品储备体系的发展建议,为提升资源安全与产业链韧性、应对国际市场波动及突发供给风险提供坚实的战略保障。

异质结构金属材料制备与强韧化机制研究进展

摘要:在金属材料领域,传统材料面临强度与塑性难以兼顾的难题。为突破这一瓶颈,研究者创新地提出异质结构,即通过构建粗晶与细晶协同、软/硬域耦合的微观组织,实现材料性能的协同提升。本文系统梳理了国内外异质结构金属材料的制备方法和强韧化机制,深入剖析了表面改性法、异质基元组合法、塑性变形调控法等核心制备技术对多尺度晶粒分布的调控规律;同时,还从位错演化、应变分配、异质变形诱导强化等方面揭示协同变形机理,分析不同制备方法的优缺点及其对材料微观组织和力学性能的影响。最后,总结了现有制备方法的不足,并对异质结构金属材料的发展进行了展望。

高强度弹簧钢的研究现状及发展趋势

摘要:在全球制造业高速发展的大背景下,高性能弹簧作为重型机械与精密设备所需的关键器件,其需求量不断增加,性能要求也不断提高。提升弹簧钢的强度以及延长其使用寿命,是当前国内外学者对高强度弹簧钢的研究重点。本文根据当前弹簧钢的研究现状,分别从弹簧钢的热处理工艺、表面改性及强化等方面进行了阐述,分析了第一性原理在弹簧钢研究中的重要性,总结了弹簧钢高强度化的国内外研究现状及弹簧钢的发展趋势,为高性能弹簧钢的发展提供理论支撑和技术参考。

金属血管支架表面功能处理研究进展

摘要:对金属血管支架表面功能处理方法进行综述分析。金属血管支架主要用于治疗堵塞的心脑血管疾病,使血液正常流通。首先介绍血管支架所用金属材料及其优缺点,包括不锈钢、钴铬合金、镍钛合金,以及可降解的镁、铁、锌合金等。经临床反馈可知,金属血管支架被植入人体后,普遍存在支架内再狭窄,易诱发血栓等并发症、力学性能不足等严重的应用痛点。表面功能处理是改善金属血管支架生物相容性、降低血栓发生率和提高力学性能的关键技术,有利于加强临床治疗效果。随着材料科学和表面工程的发展,针对金属支架的表面改性研究取得了显著进展。重点介绍涂层技术、表层改性、表面织构等3 种技术,从细胞内皮化、促进血管再生、降低支架内再狭窄和血栓等生物性能方面,以及耐用性、疲劳强度等力学性能方面,分析这些先进方法对金属支架性能的影响。最后,结合新材料、新技术与个性化医疗,对金属血管支架的未来研究方向进行展望,旨在为相关领域的研究提供参考,推动金属血管支架的进一步发展与应用。

中石油深层煤岩气钻完井工程技术现状及展望

摘要: 中国能源禀赋结构以煤炭为主,全国埋深2 000 m 以深的煤岩/煤层气资源量超过40.71×1012m3,深层煤岩气资源丰富,但深层煤岩气在地质方面与中、浅层煤层气差异显著,具有储层埋深大、游离气与吸附气并存、富割理等特点,对钻完井技术带来诸多挑战。近年来,中国石油天然气集团有限公司( 中石油) 在深层煤岩气钻完井工程技术方面采用系列关键核心技术,并对现场应用效果进行了系统分析。中石油深层煤岩气开发初步形成了深层煤岩气“水平井+大规模压裂”的主体开发模式,在深层煤岩气建井过程中面临基础理论研究薄弱、优质储层钻遇率低、一趟钻占比低、长水平段井壁失稳严重等系列问题。针对深层煤岩气规模化发展趋势提出建议: 围绕现场实际生产需求,坚持地质—工程一体化为核心,强化基础理论研究,创新发展深层煤岩气优快水平井钻完井技术,着力打造适应深层煤岩气的工程技术与装备,持续提升储层钻遇率和单井产量,探索颠覆性与引领性融合开发模式,实现深层煤岩气提质、提产、提速、提效“四提”目标,最终推进低碳绿色发展,助力实现“双碳”目标。

太空金属增材制造研究进展

摘要:人类在探索太空的路上不断前行,从太空飞行到登陆火星、月球等地外行星,人类的航天事业取得了巨大成就。与此同时, 建设地外行星基地以及修复与替换空间站和卫星零部件的需求也与日俱增。增材制造技术因其设计与制造的自由度高,在太空中制造领域具有广泛的应用前景。然而,太空中真空、微重力、粒子辐射、冷热温差等极端环境对太空增材制造技术造成了巨大的困难与挑战。目前,大部分太空增材的研究主要集中于非金属材料。介绍了太空金属增材制造技术的种类、实验方法以及制造过程与服役性能面临的挑战, 为太空金属增材制造领域的发展提供参考。

磁场和超声波在沉铜技术中的应用研究进展

摘要:[目的]电子器件微型化与高性能化对铜镀层提出了严苛要求,传统电镀铜与化学镀铜工艺在沉积效率、镀层均匀性及综合性能方面都面临挑战。[方法]综述了磁场与超声波这两种物理场辅助技术在沉铜技术中的应用研究进展。探讨了两种物理场对离子传输、界面反应、结晶过程及镀层微观结构的调控机制。[结果]磁场主要通过磁流体动力学(MHD)效应有效强化传质、细化晶粒并改善镀层均匀性,甚至可实现微观结构的定向生长。超声波则凭借其空化效应与微射流作用,显著提高沉积速率、镀层致密性与结合力,并有效促进复合镀层中纳米颗粒的均匀分散。两种方法都能克服传统工艺的某些固有缺点。[结论]磁场与超声波辅助技术是提升沉铜镀层性能的有效途径,具有绿色、高效的特点,应用前景广阔。