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陶瓷材料粘结剂喷射3D打印进展、应用及挑战

陶瓷材料粘结剂喷射3D打印进展、应用及挑战

摘要：粘结剂喷射（Binder Jetting，BJ）是一种基于粘结剂固化的3D 打印成形技术，成形效率及成形精度都相对较高，可快速加工复杂结构。相比于陶瓷材料传统成形方式，BJ-3D 打印技术克服了复杂陶瓷构件制备困难，加工周期长、加工成本高等难题，在复杂异形陶瓷构件的净尺寸成形方面具有广阔应用前景。本文介绍了BJ-3D 打印成形工艺和成形原理，分析了BJ-3D 打印成形陶瓷材料与构件形性的影响因素，包括粉体及粘结剂的特性、打印参数、脱粉及致密化工艺等。进一步，对氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、生物陶瓷、陶瓷基复合材料等的BJ-3D 打印进展进行归纳，对BJ-3D 打印陶瓷材料在生物医疗、航空航天、核工业等领域的应用进行总结。最后，本文就BJ-3D 打印陶瓷材料的未来发展方向及挑战进行分析。本综述期待为陶瓷材料BJ-3D 打印研究与应用提供一定总结与参考。
无机 2026年08月19日
无机金属盐混凝剂的研究与应用进展

无机金属盐混凝剂的研究与应用进展

摘要：混凝法因其操作简单、适用范围广及处理效率高而被广泛应用于污水处理领域。混凝剂的物理化学特性在水处理效果中起着至关重要的作用。在众多混凝剂中，无机金属盐混凝剂由于具有絮体沉降速度快、投加量少、成本低等优点而备受青睐。将无机金属盐混凝剂分为传统无机金属盐混凝剂、新型无机金属盐混凝剂及复合无机金属盐混凝剂，重点介绍其在污水处理中的混凝性能、指出其优势并分析污染物去除相关机理，旨在为无机金属盐混凝剂的应用提供理论支撑。未来的无机金属盐混凝剂应当向着绿色高效的方向进一步发展，推动更多金属元素的引入，并更加深入地探索对于新型污染物的去除效果。同时可利用人工智能进一步优化无机金属盐混凝剂制备工艺，并考察与其他水处理技术连用的效能。
无机 2026年08月13日
钛酸钡基压电材料的压电催化研究进展

钛酸钡基压电材料的压电催化研究进展

摘要：随着社会经济的快速发展，能源短缺和环境污染等问题日益凸显，压电催化技术得以发展。钛酸钡(BaTiO3)因其优异的压电性能、较低的制备成本与良好的机械稳定性，被广泛应用于压电催化领域。当前，BaTiO3 基压电材料的应用研究主要集中在降解有机污染物、分解H2O 制H2、生产H2O2 以及医学应用等方面。随着研究的深入，BaTiO3 基压电材料在压电催化应用领域的研究也逐渐拓展到了CO2 还原、氮气(N2)固定、重金属离子去除等新兴领域。本文围绕BaTiO3 基压电材料，首先讨论其压电催化机理，然后介绍其能量来源。随后，将集中探讨BaTiO3 在压电催化领域的众多应用，系统回顾其在污染物降解(如有机染料和抗生素降解)、能源制备(如H2O2、H2 制备)、CO2 还原、固氮以及医学等多个领域的重要进展，深入分析BaTiO3 基压电催化剂在应用中面临的挑战，并探讨潜在的优化策略，以推动其在压电催化中的进一步发展和应用。
无机 2026年08月06日
基于机器学习方法设计开发无机玻璃材料研究进展

基于机器学习方法设计开发无机玻璃材料研究进展

摘要：玻璃科学与工程领域对新型高性能玻璃的需求日益迫切，传统试错法及物理建模存在效率低、成本高或精度不足等问题。人工智能和机器学习为玻璃设计与开发提供了更加有效的新方法，通过数据集构建、模型训练与验证，可以高效预测玻璃成分、结构及性能。本文阐述了机器学习的基础原理、核心算法（含监督与无监督学习），总结了近年来机器学习在多类玻璃中的应用成果，重点综述了基于机器学习的成分-性能、成分-结构、成分-结构-性能建模与设计玻璃材料的研究进展。已有研究表明，机器学习能显著提升玻璃性能预测准确度与开发效率，但目前仍面临泛化能力不足、复杂结构拟合困难等挑战。未来，随着技术完善与多领域融合，机器学习将持续推动玻璃科学的创新发展，为新型玻璃研发提供更高效的技术支撑。
无机 2026年09月17日
增材制造水处理用陶瓷的研究现状与发展趋势

增材制造水处理用陶瓷的研究现状与发展趋势

摘要：增材制造技术具有高精度、无需模具、可调控陶瓷多级结构的优势，为高性能水处理用陶瓷的开发提供了新途径。本文系统综述了基于光固化和直写挤出等增材制造技术制备的水处理用陶瓷在结构设计、材料复合、水处理性能等方面的最新研究进展，并探讨了其在有机污染物催化降解、油水分离等场景的应用潜力。然而，该技术仍面临难以直接制备分离层、极端工况适应性差以及规模化生产难度大等关键挑战。最后展望了水处理用陶瓷在自愈合智能陶瓷材料和机器学习辅助工艺-结构-性能协同优化的研究。本文旨在为增材制造水处理用陶瓷的研究提供参考，以推动增材制造技术在高通量、长寿命水处理用陶瓷中的工业化应用。
无机 2026年09月09日
高压诱导高分子多层级结构演化与性能调控研究进展

高压诱导高分子多层级结构演化与性能调控研究进展

摘要：高压科学作为一门新兴的跨学科研究领域，通过调控非平衡态热力学参数，为开发新型材料的结构与性能提供了独特的研究手段。该方法在金属和无机非金属材料研究中已取得显著进展。然而，对于高分子体系，受限于表征技术及其复杂结构特性，高压条件下的相关研究相对较少。本文基于高分子物理基础理论，系统总结了高压条件下高分子材料的结构演变规律，包括分子链运动、自由体积效应、玻璃化转变及结晶行为，阐述了由此产生的力学性能与功能特性变化，并进一步探讨了当前高压高分子研究领域的关键挑战与未来发展方向。
无机 2026年03月18日
氮化硅陶瓷与金属钎焊方法研究进展

氮化硅陶瓷与金属钎焊方法研究进展

摘要：氮化硅陶瓷作为一种高性能材料，其与金属的连接技术具有重大研究意义。钎焊因工序简单、对基体损伤小且对接头尺寸和形状的限制少而成为陶瓷／金属常用的连接方法，因此氮化硅陶瓷与金属钎焊技术是当下研究的热点。但由于两者的热膨胀系数存在显著差异，易导致接头产生较大的残余应力，因此优化钎焊方法以提高连接强度成为该领域亟待解决的关键问题。本文综述了近年来国内外氮化硅陶瓷与金属钎焊技术的研究进展，归纳总结了活性金属钎焊、复合钎料钎焊、添加中间层钎焊和超声辅助钎焊等方法的特点和研究现状，旨在为该领域的进一步研究提供参考。
无机 2026年07月27日
氧化锆增韧氧化铝陶瓷研究进展

氧化锆增韧氧化铝陶瓷研究进展

摘要：氧化锆增韧氧化铝（zirconia toughened alumina，ZTA）陶瓷与单相Al2O3和ZrO2陶瓷相比具有优异的力学性能，在电子、生物医疗、半导体等高端工业领域显示出更广阔的应用前景。本文结合ZTA 陶瓷的增韧机制，梳理并总结了近期国内外关于ZTA 陶瓷的粉体制备、烧结方法和第三相引入等三方面的研究进展，重点分析了利用多种烧结技术和制备工艺在ZTA 陶瓷中引入第三相的作用，最后指出粉体的纳米化、先进烧结技术的精细控制以及探索第三相对微观组织的调控是未来研究的重点方向。
无机 2026年03月06日
第一性原理计算三元硼化物金属陶瓷性能的研究进展

第一性原理计算三元硼化物金属陶瓷性能的研究进展

摘要：利用第一性原理计算Mo2NiB2、Mo2FeB2、MoCoB、WCoB等三元硼化物金属陶瓷力学性能和物理性质，在开发和设计新型三元硼化物金属陶瓷方面发挥着重要作用。介绍了三元硼化物的结构特点及性能，综述了第一性原理在计算三元硼化物结构稳定性、力学性能、电子结构和热力学性能等方面的研究进展及存在的问题，并对未来的发展方向进行了展望。
无机 2026年07月16日
基于β-异靛蓝骨架的圆偏振发光材料的发现、发展与展望

基于β-异靛蓝骨架的圆偏振发光材料的发现、发展与展望

摘要：圆偏振发光(circularly polarized luminescence，CPL)材料因其独特的手性光学特性，在3D显示、生物成像、数据存储和自旋光电子器件等领域展现出广泛的应用潜力，近年来备受科研人员关注。然而，当前的研究主要集中在紫外/可见光区，具有近红外CPL特性的分子材料却非常稀少。相较于可见光波段，近红外光具有穿透能力强、背景散射小等优点，在生物成像、探测和加密通信等领域具有显著优势。作为靛蓝的异构体，β-异靛蓝具有丰富的结构修饰和配位模式，为开发近红外CPL分子材料提供了理想的骨架。本文系统阐述基于β-异靛蓝骨架的CPL分子材料的有趣发现过程，以及如何在此基础上简单高效地实现近红外CPL分子材料的制备。最后，展望基于β-异靛蓝骨架的近红外CPL分子材料的未来发展，预测该骨架将成为近红外CPL领域一类重要的明星骨架材料。
无机 2026年02月02日