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非晶合金薄膜的复合强韧化研究进展

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
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
稀土掺杂正交发光纳米晶：从基础到前沿应用

稀土掺杂正交发光纳米晶：从基础到前沿应用

摘要：镧系离子掺杂的上转换发光纳米材料具有独特的非线性反斯托克斯发光，在生命科学、光子传输、可编程控制和信息编码解码等领域有着广阔的应用。稀土掺杂的正交发光纳米晶是近年来在发光领域上的一大研究方向，是基于上转换发光机理，在合理的核壳结构设计中实现单一纳米粒子上的正交发光多功能性集成、拓宽光谱的可选择性范围和时空可调性，进而进一步推动其在相关领域应用的发展。本文综述了近10年来在合成稀土掺杂正交发光纳米晶的设计优化方面上所取得的进展，系统地探讨了基于核壳结构构建的稀土离子能量传递实现正交发光的调控过程，总结了其在信息安全防伪和生物成像与治疗前沿领域上的应用，并讨论了当前正交发光所面临的挑战以及未来的展望。
新材料 2024年01月19日
冷喷涂制备非晶合金涂层的研究进展

冷喷涂制备非晶合金涂层的研究进展

摘要：综述了近年来冷喷涂制备非晶合金涂层的现状，总结了喷涂工艺参数对铁基、铝基、铜基及镍基等非晶合金涂层制备的影响，详细阐述了涂层晶化及沉积机制，并在冷喷涂涂层硬度、耐磨及防腐性能等方面进行了归纳，最后对冷喷涂技术在非晶合金制备的发展趋势进行了展望。
新材料 2024年06月25日
增材制造NiTi形状记忆合金的研究进展

增材制造NiTi形状记忆合金的研究进展

摘要：NiTi形状记忆合金具有优异的形状记忆效应和超弹性效应，同时具有低弹性模量、耐磨性高、优异抗腐蚀能力、良好加工成形性、抗疲劳特性和生物相容性好的优良性能，因此广泛应用于航空航天工程、能源工程和医学工程领域。增材制造NiTi形状记忆合金具有微观组织晶粒细小、微观组织可控、相变过程可控、力学和功能特性可控的特点，可得到优异的抗疲劳性、拉伸延展性、窄滞后超弹性、宽滞后超弹性和大弹热效应。系统阐述增材制造NiTi形状记忆合金在微观组织、相变行为、力学性能、弹热效应和4D打印5个方面的研究进展，希望能够鼓励国内研究团队和学者开展更多增材制造NiTi形状记忆合金相关领域研究，推动增材制造NiTi形状记忆合金的全面产业化应用。
新材料 2024年08月01日
柔性阻变存储器材料研究进展

柔性阻变存储器材料研究进展

摘要：本文简述了阻变存储器的基本结构、工作原理、发展历程和研究现状，归纳总结了柔性阻变存储器的材料体系，包括介质材料、电极材料和基底材料，以及柔性阻变存储器材料体系的总体趋势和最新研究进展；分析了柔性阻变存储器的性能特点，包括存储性能和力学性能。阐述了发展柔性阻变存储器的重要意义与面临的挑战，提出了该领域现在研究中存在的不足和未来需要进一步研究的方向。得出力学性能稳定的高电导可拉伸电极和存储性能稳定的可拉伸介质是柔性阻变存储器材料今后发展的主要方向。
新材料 2024年01月19日
先进电工材料发展战略

先进电工材料发展战略

摘要：电工材料是电气装备的基础，材料特性直接决定电气装备的极限电磁参数。该文深入探讨了导电材料、绝缘材料、半导体材料、磁性材料与电化学储能材料等几类电工材料的战略研究价值、国内外研究现状、国际前沿动态、学科优先发展方向等；总结了各类电工材料的关键科学问题，指出了我国先进电工材料的重点研究方向与发展战略规划，为从根本上解决制约我国电气装备关键特性的材料基础科学问题提供理论支撑与技术指导。
新材料 2024年04月07日
金刚石表面改性技术研究进展与应用

金刚石表面改性技术研究进展与应用

摘要：金刚石具有极高的硬度、良好的耐磨性和光电热等特性，广泛应用于磨料磨具、光学器件和电子封装等领域，但金刚石表面惰性强，纳米金刚石分散稳定性差，制约了其应用与推广。金刚石表面改性技术可有效改善金刚石与基体材料间的结合状态，解决其表面惰性强、难润湿，界面热阻大、热导率小，以及超细颗粒比表面能大、易团聚等问题，受到国内外研究者的高度关注。检索了近10年来国内外有关金刚石表面改性技术的文献报道，系统综述了金刚石表面改性技术的3种主要方法：金刚石表面金属化改性、金刚石表面氧化物改性和金刚石表面活性剂/偶联剂改性，概述了镀覆工艺、镀层质量、镀层结构、镀后金刚石性能与热损伤，以及镀后金刚石的应用和发展情况，指出金刚石表面改性技术研究目前存在的不足，同时展望未来发展方向，为金刚石表面改性的研究与应用提供参考。
新材料 2024年07月29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