液态金属科技与工业的崛起：进展与机遇
摘要：常温液态金属及其衍生材料是近年来异军突起的新兴功能物质，该领域取得了一系列突破性发现，催生出诸多全新的材料创制与应用，被视为人类利用金属的第二次革命。本文扼要介绍了液态金属物质科学领域涌现出的若干典型进展、基础问题与工业应用范例，剖析现象背后的科学规律。关键词：液态金属；新材料；颠覆性技术；新工业；先进冷却；印刷电子；生物医学材料；柔性机器人
晶格结构可打印性研究现状
摘要：晶格结构因其复杂多变的结构呈现出多种优异的电、磁、声学、热学和机械性能，在航空、航天、汽车、建筑和生物医学行业显示出较大的市场前景，而晶格结构的制造难度大是制约其快速发展的一大难题，增材制造技术为晶格结构制造带来了便利。本文主要总结分析了晶格结构的设计、打印原材料和打印过程中参数对结构可打印性的影响，分析得出晶格结构的可打印性受晶格类型、相对密度、支柱倾斜度、粉末类型和打印参数的影响，最后提出了提升晶格可打印性的未来发展方向。
发光纤维的研究现状及应用
摘要：随着环境污染和能源危机的日益严峻，发光纤维的研究与应用引起广大科研人员的关注。发光纤维不仅具有普通纤维良好的机械性能，还具有可发光、环境友好性、生物相容性、抗老化性、以及可持续发光等诸多优点。发光纤维主要分为荧光纤维和夜光纤维两类，而夜光纤维又可以进一步分为自发光和蓄光纤维。发光纤维可以通过吸收外界能量－储存能量－散发出光子这一周而复始的过程实现发光。发光纤维的使用可缓解资源匮乏的问题也符合我国节能减排的需求。通过对发光纤维的分类及发光机理、制备方法以及应用等方面代表性文献进行了梳理和总结，以期为发光纤维的深入研究提供一定的理论支持。
航空发动机和工业燃气轮机热喷涂热障涂层用金属黏结层：回顾与展望
摘要：超音速火焰喷涂制作的金属黏结层加料浆喷涂制作的柱状晶结构陶瓷隔热层被视作新一代航空发动机和燃气轮机用热喷涂热障涂层，其中采用的MCrAlY 金属黏结层正朝着长寿命、低成本、适用于新燃料的方向发展。本文综述近年来航空发动机和燃气轮机热端部件热障涂层用MCrAlY 金属黏结层研究进展，并对涂层的结构设计与成分设计进行探讨。
摩擦纳米发电机在收集蓝色能源上的应用与研究
摘要：为了减少碳排放，保护生态环境，人们对海洋资源的开发和研究愈发深入， 可再生能源收集技术是该领域研究的重点。其中，摩擦纳米发电机是利用接触电气化现象的最有前途的机械能收集器之一，其具有可利用的机械能资源丰富、材料可得性和可选性广、器件结构相对简单、加工成本低等诸多优势。最近10年，世界各地研究人员在这一领域的研究取得了巨大进展。本文综述了近年来应用于摩擦纳米发电机（TENG）上的各种新型摩擦电材料，介绍了摩擦电材料的选取规则，并总结了对摩擦电材料进行物理表面修饰、化学表面修饰和其他相关改性方式，最后归纳了用于收集蓝色能源的摩擦纳米发电机装置的仿生结构的设计研究进展，并对未来的应用和发展方向进行了展望。
先进功能材料钎焊连接研究进展
摘要：以复相陶瓷、纤维增强陶瓷基复合材料以及热电材料为例，从钎料成分设计、钎缝界面组织调控、接头残余应力缓解以及钎焊接头性能评测等角度，讨论了近年来发表的研究成果. 结果表明，在钎料中添加活性元素以及对母材表面改性的方法，能够有效改善钎料润湿性和界面结合强度；对于界面元素扩散以及母材过渡溶解的问题，可以设计制备复合钎料或阻隔层进行解决；接头残余应力的大小受材料热膨胀系数差异的影响较大，目前已提出了多孔中间层、梯度复合层以及母材表面机械加工等多种创新方法，但研究成果的应用仍停留在小尺寸样件，对于缓解大尺寸接头的残余应力问题仍有待解决. 最后对相关研究方向进行了总结和展望，期望推动航空航天构件连接的发展进程。创新点： (1) 针对复相陶瓷、纤维增强陶瓷基复合材料以及热电材料，系统地总结了钎焊难点和目前的研究成果。(2) 剖析了目前研究成果仍存在的不足和瓶颈，对后续研究提出了指导方向。
基于聚二甲基硅氧烷弹性体的摩擦电纳米发电机的研究进展
摘要：随着全球气候变化与环境污染问题日益严峻，可再生能源技术越来越受到关注。摩擦电纳米发电机(TENGs)可以将机械能转为电能，是重要的能量收集技术之一。TENG由于成本低、效率高且输出功率大，被广泛用于微纳电源、自供电传感器、大规模海洋能量收集和高压直接电源等领域。TENG的输出性能主要取决于摩擦电材料，聚二甲基硅氧烷(PDMS)由于具有良好的柔韧性、生物相容性及负极性是优异的负摩擦电材料。文中综述了PDMS作为负摩擦电材料的优势，探讨了PDMS的物理改性或化学改性对TENG性能的影响，并深入分析了PDMS基TENG的应用及存在的问题。
新型高温高熵合金材料研究进展
摘要：高熵合金是一类新型金属材料，对其研究目前已发展成为涉及材料、物理、化学、力学和计算科学等多学科交叉融合的前沿方向，尤其是近10年来出现的具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性等性能特点的高温高熵合金，在推动高温防护领域的材料科学创新发展与工程化应用方面具有重要意义。综合阐述了高温高熵合金材料研究领域取得的一系列科技成果，包括高温高熵合金材料的定义、形成机理、材料体系设计和综合性能等；分析了高温高熵合金材料极端服役环境的复杂性、材料计算设计及其性能的相关性，总结提出高温高熵合金材料研究领域的十大科学问题，为高温高熵合金材料的未来发展提供参考。
金属激光增材制造材料设计研究进展
摘要：激光增材制造被公认为是解决个性化、复杂化金属构件整体成形难题的有效技术手段。现有金属增材制造的研究主要从传统合金牌号出发，但基于平衡凝固过程设计的传统合金成分难以满足增材制造的非平衡冶金动力学特点，往往面临高裂纹敏感性、低韧低疲劳、各向异性等共性问题。因此，需要开展面向激光增材制造的新型材料成分设计研究，充分挖掘增材制造非平衡凝固特性的潜在优势与价值。本文综述了铝合金、钛合金、铁基合金、镁合金等不同材料现有合金牌号增材制造的技术瓶颈，以及面向增材制造的材料创新设计方法与新型合金及其复合材料发展的研究进展。最后提出了金属增材制造材料设计的未来发展趋势。
非晶合金焊接研究进展
摘要：非晶合金具有良好的物理和化学性能，但尺寸问题限制了其实际应用，而焊接技术可以突破其应用瓶颈。非晶合金焊接方法可分为液相焊接和固相焊接，两类方法焊接过程中非晶接头形成方式不同，有效避免晶化是获得高质量接头的关键，本文就非晶合金焊接领域的研究进行了系统全面的梳理与归纳，综述了非晶合金/非晶合金焊接、非晶合金/晶态金属焊接的研究现状，重点阐述了不同焊接方法获得完全非晶态焊件的特点与局限，同时本文还综述了非晶合金作为钎料的研究现状，分析了非晶钎料的应用前景，并总结了提高非晶钎料钎焊接头力学性能的方法，继而对非晶合金焊接研究及发展提出了展望。
