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高熵稀土氧化物热障涂层材料研究进展

高熵稀土氧化物热障涂层材料研究进展

摘要：热障涂层（Thermal barrier coating,TBC）材料在航空发动机和燃气轮机的热防护中具有保护高温合金基底免受氧化及腐蚀，并降低高温合金的工作温度的重要作用。新型热障涂层材料中存在许多高熵稀土氧化物，能够实现比单一主成分稀土氧化物更优异的热学、力学、高温相稳定性以及抗烧结、耐腐蚀等性能。但是目前对高熵稀土氧化物的研究仍然停留在初步阶段，其中稀土元素对材料性能的作用尚未完全明确，且没有形成统一标准。简要概述了热障涂层的基本结构，并重点总结了高熵锆酸盐、铈酸盐、铪酸盐、钽酸盐和铌酸盐等５种高熵稀土酸盐的晶体结构、热物理性能与力学性能。对比分析了其与相应的单一组分稀土酸盐的差异，并探讨了影响其性能优劣的多种因素。相比于单一组分稀土氧化物，高熵稀土氧化物的热导率、热膨胀系数和相稳定性均有明显改善。最后，展望了未来高熵稀土热障涂层的发展方向。
新材料 2024年11月05日
钙钛矿太阳能电池中吸收层的研究进展

钙钛矿太阳能电池中吸收层的研究进展

摘要：钙钛矿太阳能电池因具有成本低、制备容易和光电性能优异等突出特点受到了广泛关注． 钙钛矿太阳能电池能量转化效率已从2009 年的3．8%提升到2019 年的25．2%． 我们在文中重点总结了钙钛矿电池吸收层的制备工艺，掺杂和晶体组成、结构调控方面取得的重要进展，以及这些突破对电池效率提高的贡献，同时也提出了钙钛矿太阳能电池发展仍需要解决的问题。
新材料 2024年01月19日
异质金属激光增材制造研究及应用进展

异质金属激光增材制造研究及应用进展

摘要：极端服役环境对空天等核心构件可靠性和集成性提出了严峻挑战。传统单一材料体系和制造工艺难以满足复杂性能需求。激光增材制造技术是实现异质金属结构-功能一体化的有效途径，但异质材料兼容问题（易诱发缺陷、加工参数响应不一等）限制了高质量异质界面的形成，这对于制造装备与连接工艺提出了更高挑战。本文基于异质金属激光增材制造的最新研究进展，聚焦异质金属成型的关键问题及解决方案，回顾了近年来异质金属体系的发展及空天领域应用，从送粉方式、复合制造等方面介绍了激光增材装备的改进策略，总结了近年来激光增材技术在连接方式、参数调控、监测预测和前后端处理方面的研究进展，并针对这一技术的共性及难点问题给出了展望与思考。
新材料 2024年04月10日
激光诱导石墨烯的制备、改性与应用

激光诱导石墨烯的制备、改性与应用

摘要：激光诱导石墨烯(Laser induced graphene，LIG) 是一种新型的石墨烯制备技术，该工艺是通过高能束辐照含碳基底实现三维网络结构石墨烯的快速生成。与传统的石墨烯制备工艺相比，LIG 制备技术具有快速制备、可图案化、环境友好、微观形貌可控和成分可控等特点，因此受到了广泛的关注。本文总结了LIG近年的研究进展，包括前驱体的成分调控、光源的选择和LIG 的微结构控制。同时也探究了近年来LIG 的原位和非原位的修饰改性方法，阐述了LIG 在柔性储能电极和传感器领域的应用，并对LIG 在集能源、传感和检测一体化设备方向的发展进行展望。
新材料 2024年10月30日
酸洗和磷化对钕铁硼磁体表面涂层性能的影响

酸洗和磷化对钕铁硼磁体表面涂层性能的影响

摘要：通过铜加速酸性盐雾(CASS)试验、高压加速老化(PCT)试验、冷热冲击试验以及划格试验，对比了酸洗和酸洗+磷化预处理钕铁硼磁体对其表面纳米涂层耐蚀性、抗老化性、抗冷热冲击性和结合力的影响，以期在钕铁硼防腐涂装生产中开发出更高效、环保的工艺。关键词：钕铁硼磁体；酸洗；磷化；纳米涂层；防腐蚀；结合力
新材料 2024年01月08日
形状记忆合金的发展

形状记忆合金的发展

摘要: 形状记忆合金是一种新型功能材料，因为具有温度感知和驱动性能而得到广泛应用。该文阐述了形状记忆合金的发展、分类以及与形状记忆效应有紧密联系的热弹性马氏体相变的原理，最后介绍了形状记忆合金的应用。
新材料 2024年03月27日
金属增材制造监测与控制技术研究进展

金属增材制造监测与控制技术研究进展

摘要： 金属增材制造技术凭借其柔性化定制能力和复杂构件成形优势，有望成为提升航天领域设计与制造能力的一项关键核心技术，但现阶段该方法仍然存在制造过程稳定性不足、制造质量实时检测困难、工艺参数实时调节技术成熟度有待提升等问题。本文从增材过程信息感知、增材工艺优化决策、质量优化控制发展趋势三方面详细阐述了金属增材制造监测技术的研究进展，论证了高性能结构件增材成形过程中工艺变量-过程参量-成形质量调控的发展必要性，并就增材过程监测技术的发展趋势做出了思考与展望。
新材料 2024年10月18日
液态金属科技与工业的崛起：进展与机遇

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
新材料 2024年01月08日
第一性原理在热障涂层中的研究与应用进展

第一性原理在热障涂层中的研究与应用进展

摘要：第一性原理作为一种不依赖经验参数的定量分析方法，能够大幅度缩减材料从设计到工程化应用的周期及成本，对热障涂层的研究具有重要的推动作用。总结了近年来第一性原理在热障涂层材料体系设计和界面结合优化等方面的研究成果，从热障涂层材料的结构稳定性、力学性能、热物理性能和耐腐蚀性能等４个方面，概括了第一性原理在界面结合功、分离功、电子结构、成键情况等方面的应用，揭示了杂质和掺杂剂对界面强化/削弱的机理，为热障涂层的深入研究提供了必要的理论知识储备。
新材料 2024年06月25日
增材制造技术制备金属梯度功能材料的研究进展及展望

增材制造技术制备金属梯度功能材料的研究进展及展望

摘要：增材制造技术因其采用“离散-堆积”原理进行逐层沉积的方法制造零件，便于实现在单个零件不同部位进行组织与性能调控，为金属梯度功能材料制备开辟了全新路径，相较于传统工艺，具有极好的应用前景，已成为当前的研究热点。从激光选区熔化增材制造、电子束增材制造、电弧增材制造、路径规划与材料织构等4个方面综述了国内外学者在金属梯度功能材料增材制造技术方面的研究成果，最新研究进展情况，对未来的研究方向和重点做了展望。
新材料 2024年08月06日