机器学习在非晶材料中的应用

摘要：作为新兴非晶材料的金属玻璃由于其优异的力学、物理以及化学性能而被广泛研究。玻璃形成能力一直是制约着非晶材料发展的重要问题, 为了设计出具有良好玻璃形成能力的非晶材料, 对非晶材料的玻璃形成能力已经有大量的研究。 研究表明单一的影响因素不足以全面解释非晶材料的玻璃形成能力, 即玻璃形成能力是由多种因素共同影响的。另一方面, 由于非晶材料具有复杂且无序的结构, 传统的方法难以全面、清晰地理解非晶材料的结构与本质。机器学习这一新的研究范式为解决非晶材料领域的关键瓶颈问题提供了新的途径和契机。 本文首先简单介绍了一些机器学习算法, 如支持向量机、人工神经网络和K均值聚类。随后介绍了机器学习在非晶材料中的应用, 包括非晶结构分类、非晶结构-性能关联和非晶宏观性质的预测, 并提出了基于机器学习方法在未来非晶研究中的应用前景, 包括非晶数据库的建立、高通量计算方法的发展和机器学习势函数的发展。

新材料 2024年05月07日 1 点赞 0 评论 78 浏览

新型碳量子点的合成、主要性质及其在新材料中的应用

摘要：近年来，碳量子点（CQDs）作为一种新型的碳纳米材料，引起了人们广泛的关注。碳量子点除了具有独特而优异的光学性质外，还具有良好的水溶性、生物相容性、低毒性、成本低等优点。发现碳量子点以来，学者们开发了多种合成方法，例如模板法、微波法、水热法、磁控热法等，且因其优异的性质而被广泛应用于生物、环境、能源等相关材料领域。阐明了碳量子点的合成路线、主要性质及其在能源、电子及生物材料中的应用与前景。

新材料 2024年05月08日 1 点赞 0 评论 57 浏览

基于DNA纳米技术的晶体材料构建

摘要：纳米颗粒晶体在电学、光学、磁学等方面具有独特的性质与优越的性能，人工构建纳米颗粒晶体对于材料科学的功能突破和性能发展具有重要意义。DNA 由于其具有碱基互补配对的特性，可以用于构建各种纳米级结构、组装晶体并调控结构与组成，从而实现材料特定性能的定制。目前，DNA纳米技术构建的纳米颗粒晶体材料已经在催化剂、光学器件、半导体材料等方面实现了应用，表明其构建三维晶体作为普适的周期性分子支架的基本目标逐步实现。在这篇综述里，我们系统性地阐述了DNA瓦片、可编程原子等价物、DNA折纸三种重要DNA 纳米晶体构建技术的发展历程与最近的研究进展，并对利用DNA纳米技术构建晶体材料的未来发展方向进行了讨论。

新材料 2024年12月12日 1 点赞 0 评论 109 浏览

超磁致伸缩材料的研究新进展

摘要：近年来，稀土超磁致伸缩TbDyFe材料的研究进展迅速，既有新的研究方向如材料力学性能、合金的凝固过程、磁畴取向的分布、组分处于准同型相界的合金的性能等，也有传统的如热处理时施加高磁场及应力处理、新热处理方法等方面。此外，科研人员不断开发出新的稀土超磁致伸缩材料合金体系，即不同元素对TbDyFe体系的部分取代与添加，主要有Pr、Nd、Sm、Gd、Ho和Er等稀土元素及第八族的Co元素。

新材料 2024年05月07日 1 点赞 0 评论 74 浏览

氮化物吸波材料研究进展

摘要：雷达隐身材料对提高武器装备的生存和防御能力具有重要意义。氮化物材料由于其自身优异的物理化学性能，有望成为一种新型吸波应用材料。本文总结了近年来氮化物吸波材料的研究进展，论述了氮化钛、氮化铁、氮化锰、碳氮化硼和合金氮化物等吸波材料的研究现状，并从形貌调控、仿生结构设计、高温吸波特性和吸波机理等方面展望了氮化物吸波材料未来的研究趋势。

新材料 2024年05月08日 1 点赞 0 评论 150 浏览

梯度结构金属材料的制备方法和力学性能研究进展

摘要：金属结构材料是保障国防建设、航空航天和机械工程等领域快速发展的物质基础，向其中引入梯度组织可以使不同尺寸的结构单元相互协调作用，突破单一均质材料的性能短板，有效改善金属材料的综合服役性能。本文围绕近几年国内外梯度结构金属材料的相关研究和进展，首先介绍了梯度结构金属材料的制备方法和工艺原理，并总结了其优点与局限性；其次对梯度金属材料的微观组织结构进行了阐释，论述了梯度结构金属材料的服役性能特点，包括强度、塑性、摩擦磨损性能、疲劳损伤性能和耐腐蚀性能，提出了调控梯度结构金属材料服役性能的优化策略；最后对其未来研究方向和面临的挑战进行了展望。

新材料 2024年12月06日 1 点赞 0 评论 123 浏览

铌硅基超高温结构材料成形技术研究进展

摘要：铌硅基超高温结构材料被认为是一种有望打破传统镍基高温合金的使用温度极限的材料。但是，由于铌硅基合金本身的高熔点以及较低的塑韧性等，其制备成形的难度远高于现有的高温金属结构材料。本文主要着眼于铌硅基合金复杂制件的成形，综述了铌硅基合金的熔炼技术、熔模精密铸造成形工艺技术、粉末成形工艺技术等方面的最新研究进展，并对铌硅基合金的成形技术中存在的问题进行了分析，在此基础上对其发展趋势进行了展望，认为铌硅基超高温结构材料成形技术仍然处于实验室研究阶段，需要继续在大尺寸母合金熔炼、超高温精密相关辅助技术、合金粉体制备三个方面开展深入研究。

新材料 2024年05月08日 1 点赞 0 评论 55 浏览

选区激光熔化制备难熔高熵合金研究现状与展望

摘要：难熔高熵合金（RHEAs）因具备高熔点、高硬度和高温相结构稳定性成为航空航天、海洋船舶和核能工业等领域的重要材料。本文对选区激光熔化（SLM）技术制备的不同体系RHEAs 进行梳理，并对其微观组织、力学性能、残余应力和耐腐蚀性能进行分析。结果表明，SLM 制备的RHEAs 未改变其固有相（BCC 相），且枝晶形貌为树枝晶、等轴晶、胞状晶等，晶粒尺寸较电弧熔炼平均减少80%~90%；细晶强化、固溶强化等强化机制有效提升了材料的力学性能；SLM 技术在制备RHEAs 时，热源的局部加热和冷却会造成残余应力积累，可通过工艺参数优化、母材预热等方法降低热应力；SLM 可实现难熔元素均匀分布，减缓腐蚀介质侵蚀合金表面的速率，从而增强合金的耐蚀性能。

新材料 2024年12月02日 1 点赞 0 评论 97 浏览

液态金属填充型聚合物基导热材料的研究进展

摘要：集成电路技术的进步不断推动着芯片向高集成度和高性能的方向发展，随之而来的高密度热流带给芯片热管理的挑战也日益严峻。聚合物由于具有柔软的力学性能，且易于加工，十分适合作为电子产品中的导热材料。目前，聚合物的导热性能较低，向其中填充高导热填料，制备高导热的聚合物基复合材料是实现其工业化应用的主要手段。该文综述了近年来以液态金属为填料的聚合物基导热材料的研究现状及应用。液态金属在聚合物基体中的结构分布可分为非连续分布、单向连续分布及三维连续分布。针对不同液态金属分布结构的聚合物基复合材料，结合前人的研究工作，该文分别介绍了热界面材料传热机理，聚合物基液态金属的相关制备方法，所得复合材料的导热特性以及其面临的技术瓶颈。最后，对液态金属填充型聚合物基导热材料的未来研究方向进行了展望。

新材料 2025年01月14日 1 点赞 0 评论 101 浏览

增材制造智能材料研究现状及展望

摘要：增材制造技术自问世以来成为拓展多学科发展、实现多学科研究融合以及联结材料与产品的关键性技术，该技术颠覆了传统加工设计和制造理念，同时也是实现智能制造的重要方法。智能材料是对环境具有感知、可响应、自修复和自适应的一类材料。将智能材料与增材制造技术有机结合，可实现具有感受外部刺激或环境激活的三维智能器件的一体化制造。智能材料增材制造技术被广泛应用于个性化医疗、柔性电子和软体机器人等领域。本文对增材制造中所涉及的智能材料进行综述，介绍通过增材制造方法对金属类、高分子类和陶瓷类智能材料所带来的优势及面临的问题。增材制造技术作为实现设计、材料和结构有机融合的有效手段，将成为推动智能材料发展的关键。

新材料 2024年05月08日 1 点赞 0 评论 73 浏览