超晶格结构在二维转角异质结中产生的新奇物态

摘要：二维量子材料由于其展现出的许多新奇特质而受到了普遍关注。当二维量子材料组成同质结或异质结时，晶格常数和层间旋转角度会使体系产生新的超晶格结构，从而导致一系列电子能带结构和物理性质的变化。文章首先围绕着超晶格结构所带来的晶格空间结构以及能带结构的变化展开讨论，主要介绍了由此产生的超晶格狄拉克点、莫尔激子和原子重构等新奇物性。除此之外，超晶格结构会使电子的费米速度在一组特定的旋转角度下消失，产生平带。这会导致该区域的物理性质由电子之间的相互作用能主导，从而产生显著地改变。这些由电子之间强关联现象所引起的新奇物性，成为了近些年凝聚态物理等研究领域的前沿课题之一。在这里，文章主要围绕着关联绝缘态、超导、电子晶体和轨道磁性等介绍了与电子之间强关联现象有关的内容，并在最后对超晶格结构未来的发展方向进行了展望。

新材料 2024年09月20日 1 点赞 0 评论 276 浏览

共晶高熵合金成分设计的研究进展

摘要：近年来，共晶高熵合金由于优异的铸造性能以及优良的强塑性匹配受到了广泛关注，然而，目前存在着开发共晶高熵合金效率过低的问题，共晶高熵合金的成分设计始终是一项挑战。针对这一项挑战，国内外学者开发了多种共晶高熵合金的成分设计方法来加快共晶高熵合金的开发速度，由最初的试错法，发展到后来的d轨道能级法、简单混合法、混合焓法、相图计算法以及机器学习辅助的方法等等。每种方法各有特点和局限性，本文对共晶高熵合金的成分设计方法进行了全面评述。

新材料 2024年09月06日 1 点赞 0 评论 304 浏览

金属增材制造质量控制及复合制造技术研究现状

摘要：相比传统制造工艺，增材制造能够实现复杂结构金属部件的近净成形。然而，增材制造具有冷却速度快、热梯度大、非平衡凝固与往复热循环历史等特点，容易存在孔洞、残余拉应力、各向异性等缺陷，极大限制增材制造的进一步应用。复合增材制造技术是将传统制造方法与增材制造有机结合，充分发挥传统制造工艺在性能调控与尺寸精度等方面的优势，抑制单纯增材制造引起的各类缺陷，获得高质量、无缺陷的增材制造部件。本文首先揭示增材制造工艺缺陷的形成机理，明确工艺参数优化方法在缺陷改善方面的局限性，进而阐明复合增材制造的内涵，综述近年来增材制造与轧制、激光冲击强化、热等静压、热处理等复合制造技术的研究现状与工艺原理，探讨复合增材制造技术对不同缺陷的适用性，并对增材制造未来发展方向进行了展望。

新材料 2024年08月29日 1 点赞 0 评论 319 浏览

3D打印隔热材料研究进展

摘要：3D 打印技术能够实现面向性能的设计以及非常规结构的制造，其在隔热领域的应用可以使材料具有更加精细、可控、定制化的结构与功能。当前，3D打印隔热材料技术仍处于快速迭代期，打印材料、结构设计和制造工艺等技术瓶颈尚待突破。本文对3D打印隔热材料的现状进行了综述，简要分析了在隔热材料制造方面较有前景的3D打印工艺，对比了各工艺的优缺点以及适用的材料类型，着重讨论了3D打印陶瓷、发泡混凝土、泡沫塑料和气凝胶材料在隔热领域的研究进展，最后总结了目前面临的技术挑战和未来的主要发展方向。

新材料 2024年08月29日 1 点赞 0 评论 239 浏览

火花放电法制备纳米材料及其应用综述

摘要：纳米材料在光学、热学、电学、磁学、力学等方面表现出优异的特性，已广泛应用于储氢、催化、太阳能电池、微电子封装、生物医疗等领域。火花放电法是一种制备纳米粒子的有效手段，具有普适性广、纯度高、操作过程简单、方法灵活、对环境友好等特点。本文概述了火花放电发生器的基本组成部分、火花放电过程的原理，对纳米粒子的形成机制以及影响纳米粒子尺寸和产率的关键因素进行详细分析，列举了制备的纳米材料种类的多样性，并综述了该技术制备的纳米材料在诸多领域展现出的优异性能，最后对火花放电制备纳米材料及其应用领域的发展进行了展望。

新材料 2024年08月29日 1 点赞 0 评论 266 浏览

透明导电材料研究进展

摘要：近年来，透明导电材料（Transparent conductive materials，TCM）作为触摸屏、液晶显示器LCD）、智能窗、太阳电池（Solar cells）、发光二极管（ＬＥＤ）等先进光电子器件中的关键组件，其作用尤其重要。氧化铟锡（ITO）薄膜具有优异的光学和电学性能，是光电器件中应用广泛的透明导电材料。然而，铟元素的稀缺性、易碎性以及沉积过程中对底层薄膜的潜在损坏限制了其在未来新型光电子器件中的应用。开发适应高性能光电器件应用的ＴＣＭ 成为当前研究的重点。本文综述了透明导电氧化物、超薄金属和金属网格、介质层／金属／介质层（Dielectric/metal/dielectric，DMD）、碳纳米管和石墨烯等类型的TCM光电性能、应用领域、近年来相应的研究策略和重要成果、面临的挑战以及未来发展方向。

新材料 2024年08月29日 1 点赞 0 评论 201 浏览

非晶合金薄膜的复合强韧化研究进展

摘要：随着电子行业向便携化、智能化、柔性化方向不断发展，非晶合金薄膜由于强度和硬度高、耐磨损及耐腐蚀性好、表面粗糙度低等诸多性能优势，在微纳机电系统、传感器和生物医学方面显示出巨大的应用潜力，成为国内外炙手可热的高新技术材料之一。然而，剪切局域化和应变软化导致的室温脆性是非晶合金薄膜的致命问题，严重制约着其在结构工程领域中的广泛应用。因此，非晶合金薄膜的强韧化设计是目前的研究热点和前沿课题。近年来，随着生产工业和研发技术不断进步，各种新型非晶合金薄膜材料不断涌现。特别地，复合化具有高度的设计性和可控性，在非晶合金薄膜的强韧化研究方面得到广泛关注。本文回顾了非晶合金复合薄膜的几种主要结构设计策略，围绕“微观结构-力学性能-强韧化机制”的本构关系，重点阐述了不同微观结构对非晶合金薄膜力学性能和变形机理的影响，并对该课题研究进程中所面临的主要问题和挑战进行了展望。

新材料 2024年08月29日 1 点赞 0 评论 187 浏览

石墨烯气凝胶全柔性触觉传感器的设计、组装及性能

摘要：针对柔性触觉传感器存在的设计难度大、抗干扰性差、不易封装以及线路布置困难等问题, 基于Storakers材料模型的应变能密度函数发展了一种基于石墨烯气凝胶(graphene aerogel, GA)的具有“气泡膜”结构的全柔性触觉传感器的设计方法. 通过模拟分析发现, 相对于“三明治”结构, “气泡膜”结构的GA柔性触觉传感器具有更好的抗干扰性. 在此基础上, 设计并组装了“气泡膜”结构的GA全柔性触觉传感器, 通过实验证实该GA全柔性触觉传感器具有优异的传感特性、力学特性和抗干扰特性. 同时, 设计开发了压阻式传感阵列的信号采集系统, 并成功实现了其对力的大小、物体位置和形状等信息的实时采集和传感监测.

新材料 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 211 浏览

我国关键有源光纤材料发展战略研究

摘要：光纤激光器及放大器广泛应用于智能制造、生命健康、新一代信息技术以及国防军事等领域，而有源光纤是光纤激光器和放大器的关键材料。本文综述了红外波段（近红外1.0μm、近中红外1.3~1.5μm、中红外2.0~3.0μm）关键有源光纤材料的研究进展，从增益系数、增益带宽、特种光纤应用等角度分析了国内外有源光纤材料的发展现状和趋势，指出了我国在该领域所面临的生产设备国产化率不高、高端工业化产品不足等问题，提出了我国关键有源光纤材料未来的重点发展思路、发展方向和发展目标。最后从基本理论自主创新、产业可持续发展、推动政策体系构建、高技术产品引领、全产业链循环发展、领域人才梯队培养等方面提出了对策建议，以期推动我国关键有源光纤材料领域优质、快速发展。

新材料 2024年08月07日 1 点赞 0 评论 292 浏览

增材制造技术国内外应用与发展趋势

摘要：全面介绍7大类3D打印技术和增材制造工艺，重点介绍采用激光作为热源的金属增材制造技术，即激光粉末床熔合（LPBF）和激光定向能量沉积（LDED）。综述了近几年国内外激光3D打印和增材制造的设备开发和商业化的发展历程。展示了国内外金属激光增材制造应用的状况，特别是在航空航天、汽车制造、生物医药、模具制造、家电，以及珠宝首饰、文化创意、创新教育等领域的应用成果和未来趋势。阐述了目前增材制造技术存在的困难和面临的挑战。总结了增材制造的最新发展，包括采用绿光或紫外激光打印铜、铝、金、银、铂和铱等高反射材料，超快激光打印高密度、耐火、难熔金属合金，以及3D打印玻璃和陶瓷等。展望未来几年的发展趋势，特别是激光增材制造在空间系统和卫星制造中的应用，以及在太空中进行激光增材制造的前景。

新材料 2024年08月06日 1 点赞 0 评论 178 浏览