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磁力轴承——过去、现在和未来

磁力轴承——过去、现在和未来

摘要：磁力轴承是集电磁学、转子动力学、传感技术、控制工程等学科知识为一体的典型机电一体化产品，在高速、洁净、低功耗、低振动等应用场景具有机械轴承无法比拟的优势，但同样存在诸多技术难点。基于磁力轴承的发展历程，重点对磁力轴承的类型、工作原理、控制算法、控制硬件进行了综述和分析；介绍了磁力轴承功率放大器技术、控制技术、监测技术，以及设计、制造、系统集成等方面的关键技术；对磁力轴承目前在高速电动机、透平机械、人工心脏、储能飞轮、磁悬浮推进器、磁悬浮高速电主轴等方面的应用情况进行了梳理；提出了磁力轴承承载力、精度及可靠性、跌落保护、环境适应性、标准化、成本等面临的问题，并预测了磁力轴承的未来发展趋势。
新材料 2024年10月08日
高温超导电缆应用场景与产业发展

高温超导电缆应用场景与产业发展

摘要：高温超导电缆具有容量大、损耗低、自限流、环境友好等突出优点，是解决城市电网升级难题、实现高效率电力传输、赋能大容量电力应用的新兴解决方案，探讨相关产业发展兼具基础研究与工程应用价值。本文剖析了高温超导电缆的技术特点与应用要素，凝练了超级开关站、大电流专线、数据中心供电、基于新能源的电解铝与电解水制氢、集中型充电站、城市轨道交通、大容量直流电网等高温超导电缆的应用场景；从国际、国内两方面总结了高温超导电缆的研制及应用进展，尤其是全面梳理了我国的关键产品研制、关键技术研究、工程项目实施情况。进一步探讨了加强运维技术、攻克大型制冷机技术、降低工程整体造价、与传统电网设施的耦合、形成收益共享机制等高温超导电缆产业未来发展挑战，并针对性地提出了发展建议。相关内容可为高温超导电缆产业高质量发展研究提供参考。
新材料 2024年11月19日
相变储能材料研究进展

相变储能材料研究进展

摘要：当今社会高速发展，化石燃料资源枯竭带来的能源供需缺口不断增大，亟需开发具有可再生能力的清洁能源。相变储能材料是解决热能供需矛盾、缓解能源危机最合适的材料之一。本文回顾了相变储能材料的分类方法，介绍了代表性相变储能材料的熔点及储热性能。同时分析讨论了通过封装及复合载体材料提升相变储能材料储热性能和稳定性的一些策略。此外，介绍了相变储能材料在食品工业、路面系统、空调系统及建筑领域的应用现状。
新材料 2024年05月06日
难熔高熵合金力学性能的研究进展

难熔高熵合金力学性能的研究进展

摘要：相比传统合金，高熵合金在力学性能方面表现出色，是近年来合金研究的一个热点方向。难熔高熵合金主要由难熔金属元素组成，其强度高、耐高温，因而在极端环境下应用的潜力巨大。但目前难熔高熵合金还存在着强塑性不匹配、加工性能差等问题，调控难熔高熵合金的微观结构进而改善其强塑性是研究的重点。综述对比了近年来难熔高熵合金的不同制备方法对其性能的影响；探讨了调控金属元素和非金属元素对其微观组织和力学性能的影响，并调研了热机械加工工艺对难熔高熵合金的力学性能影响。
新材料 2024年09月27日
脉冲激光辅助激光增材制造研究进展

脉冲激光辅助激光增材制造研究进展

摘要：针对辅助脉冲激光作用在固相区的情况，分别论述了非同步式表面、非同步式层间以及同步式脉冲激光辅助激光增材制造的工艺特点，分析了增材制造构件组织、成形缺陷以及应力分布的调控机理，并系统对比了非同步式和同步式脉冲激光辅助激光增材制造的调控效果，总结了同步式脉冲激光辅助激光增材制造的工艺优势。针对辅助脉冲激光作用在熔池区的情况，研究了脉冲激光功率密度、频率对熔池热动力学行为的作用机理（Marangoni 对流、超声波搅拌空化、冲击波效应等），进而明晰了辅助脉冲激光冲击熔池对增材制造构件组织、成形缺陷的影响机理。最后，对脉冲激光辅助激光增材制造技术的研究进展进行了总结，并对下一阶段的发展方向进行了展望。
新材料 2024年11月11日
超表面全息术：从概念到实现

超表面全息术：从概念到实现

摘要：对实时彩色三维动态显示的追求激发了学术界和产业界巨大的研究热情。随着“元宇宙”概念的提出，对高性能三维显示设备与技术的需求越发迫切。全息术是一种理想的三维显示方案，但传统光场调控器件却存在视场角狭窄、信息容量小等问题，阻碍了全息技术的进一步发展。本文主要从超表面全息器件的设计流程、调制方式、动态实现、制造技术四个方面给出了超表面全息十余年的概貌，并提出该领域未来发展的方向。关键词：超表面；计算全息；三维显示；光场调制；微纳制造
新材料 2024年01月08日
超材料技术及其应用展望

超材料技术及其应用展望

摘要：超材料是一类利用人工结构作为功能单元构筑的新型材料，可实现自然材料无法获得的新性能，得到了世界各国的高度重视，被美国国防部列为六大颠覆性技术之一。本文从工程应用出发对超材料技术的形成和发展做了简单评述，总结了过去一些年超材料在几个典型领域，如隐身、电子元器件及机械减震系统中取得的若干重要突破，预测了可能导致颠覆性技术的几个方向，如超材料透镜技术、超材料全光调控技术，以及超材料与常规材料的融合等，并对超材料技术未来发展的难点和战略思路提出了建议。
新材料 2024年03月27日
高热导率材料的发展和应用

高热导率材料的发展和应用

摘要: 概述了高热导率材料的分类、优缺点、制备方法和应用，包括陶瓷基封装材料、聚合物基封装材料和金属基封装材料。重点论述了金属基复合材料的应用和分类，金属层合板轧制工艺的研究，Cu/MoCu/Cu-Cu-MoCu-Cu( CPC)金属基层状复合材料的发展等。
新材料 2024年07月12日
基于增材制造的硬质合金粉末研究现状

基于增材制造的硬质合金粉末研究现状

摘要：硬质合金是由难熔金属碳化物（WC，TiC，NbC 等）和金属粘结相（如Fe，Ni 和Co）组成，通过粉末混合、压制然后烧结而成。然而传统的粉末冶金成形方法模具成本高，难以形成复杂零件。相比之下，增材制造（3D 打印）采用数字化叠层加工技术，能够实现快速精准的成形。关键词：硬质合金；增材制造；粉末；喷雾干燥；等离子球化
新材料 2024年01月08日
强电用超导材料的发展现状与展望

强电用超导材料的发展现状与展望

摘要：超导材料具有常规材料不具备的零电阻、完全抗磁性等宏观量子现象，是典型的量子材料。在强电应用领域，使用超导材料可以实现常规技术无法实现的超强磁场、大容量储能等诸多颠覆性技术，因此，强电用超导材料制备技术一直是国际高技术竞争前沿。本文通过梳理国内外强电用超导材料及其制备技术的发展现状，系统分析和阐明了包括低温超导材料NbTi、Nb3Sn和高温超导材料YBCO涂层导体、Bi-2223带材、Bi-2212线材以及MgB2线材等实用化超导材料在强电应用领域的发展趋势。分析我国强电用超导材料发展存在的问题，我国需要以开发出面向不同强电应用需求的高性能超导材料体系为基础，实现超导材料和强电应用产品的协同发展，推动强电用超导材料制备技术和应用技术的创新水平提升和产业化规模。研究建议，通过国家层面组织“产学研用”联合攻关，实现低温超导材料产业升级，突破高温超导材料批量化制备关键技术的发展思路，实现强电用超导材料的快速发展和应用。
新材料 2024年03月21日