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无抗生素纳米抗菌剂: 现状、挑战与展望

无抗生素纳米抗菌剂: 现状、挑战与展望

摘要：耐药性细菌和生物膜相关的感染性疾病严重威胁全球公众健康。随着纳米技术在抗菌领域的渗透和发展，研发基于无抗生素的新型纳米抗菌剂在避免耐药性产生以及抗菌治疗方式的选择方面提供更多可能性。本文从细菌耐药性的产生机制出发，阐述利用纳米材料自身独特的理化性质，实现自体抗菌; 作为纳米酶，利用类酶活性催化底物产生活性氧簇( ＲOS) 等抗菌; 随后讨论了构建随内源性/外源性环境刺激响应，以及协同多种新型治疗方式的智能纳米抗菌剂，实现高效抗菌。最后，提出了目前面临的挑战及临床应用前景，为开发更加安全、高效的纳米抗菌剂提供借鉴。
新材料 2024年05月06日
基于磷光测温技术的智能热障涂层研究进展

基于磷光测温技术的智能热障涂层研究进展

摘 要：获得缺乏的涡轮叶片涂层表面温度分布数据是当前航空发动机材料设计面临的关键问题，数据缺乏严重限制了中国先进飞行器的性能提升。热障涂层（涡轮叶片用）添加少量稀土发光元素后可成为一种新型智能材料——智能热障涂层（STBC），是目前实现发动机服役叶片涂层温度分布测定最有潜力的方法。本文详细介绍了智能热障涂层在线（热障传感涂层）/离线（热历史涂层）测温的原理和方法。基于不同智能涂层的制备工艺，阐述了近年来利用智能热障涂层技术对航空发动机热端部件的表面温度分布及界面温度梯度检测的研究进展。基于航空发动机不同热端部件的测温需求，总结了目前国内外智能热障涂层测温技术的实际工业应用。且基于现有稀土元素掺杂对热障涂层本征性能的影响，说明了智能热障涂层实际应用的可行性。最后指出了该技术实际应用于航空发动机热端部件测温仍需解决的问题，并对其发展方向进行展望。
新材料 2024年10月10日
石墨烯增强相对镍基复合镀层的强化作用及镀层制备

石墨烯增强相对镍基复合镀层的强化作用及镀层制备

摘要:为促进石墨烯基复合材料的制备和应用，利用电沉积的方法在碳素钢基体表面分别制备了石墨烯/镍复合镀层及纯镍镀层，利用扫描电镜(SEM)对镀层的形貌进行了观察分析，利用X射线衍射仪(XRD)对镀层的物相进行了分析，利用硬度测试仪对镀层进行了力学性能的评价。研究表明: 在相同的制备条件下，对于石墨烯/镍复合镀层，石墨烯的引入使镍基晶粒细化，且由于石墨烯导电性能比镍好，在电沉积过程中，镍离子优先在石墨烯片上沉积形成包状凸起; 而未添加石墨烯的纯镍镀层在沉积过程形成的是较为光滑平整的纯镍镀层，晶粒较大。XRD检测结果显示，整个电沉积过程无相变发生，石墨烯的引入使得沉积镍的晶粒细小，组织更致密。Raman检测结果显示沉积电流越小，沉积的石墨烯的2D峰与G峰的强度比值越大，分散效果越好。添加石墨烯的镍镀层硬度明显高于未添加石墨烯的镀层，最高硬度可达约530HV4.9N。以上结果表明:利用电沉积技术将石墨烯作为第二相引入到金属基体中，是一种有效制备高性能石墨烯/金属复合材料的方法。
新材料 2024年06月25日
铁粉的发展现状与建议

铁粉的发展现状与建议

摘要：对目前铁粉行业发展现况进行了相关介绍。对产品品种结构、质量状况和存在的问题进行了分析，着重分析了铁粉在粉末冶金行业的应用情况，并为今后发展提出了建议。
新材料 2024年08月06日
高熵合金涂层的研究进展

高熵合金涂层的研究进展

摘要：高熵合金涂层由于具有优于块体高熵合金和传统金属涂层的综合性能，在航空航天、核反应堆等极端服役环境下表现出了巨大的应用潜力。涂层低维形态产生的尺寸效应与高熵合金独特的多主元特征效应相耦合，使高熵合金涂层具有成分均匀、组织致密、结构稳定、性能优异等特点。概述了近年来高熵合金涂层的主要制备技术，简述了不同制备方法的原理、优势及工艺参数对涂层组织性能的影响。探讨了高熵合金中主要组元元素的作用、相结构的调控准则、多相转变行为等微观组织结构的特征与影响机制。论述了高熵合金涂层的服役性能特点，包括力学性能、抗氧化、耐腐蚀、抗辐照及耐磨损性能，并分析了成分/工艺-组织-性能的关联及相关作用机理。最后，总结了目前研究工作中存在的关键科学难题与挑战，对高熵合金涂层的研究方向与应用前景进行了展望。
新材料 2024年01月19日
高熵陶瓷材料的研究进展

高熵陶瓷材料的研究进展

摘要：高熵合金概念的提出不仅极大地丰富了金属材料体系，同时也打开了传统陶瓷材料的设计枷锁。近些年，随着高熵合金的快速发展，人们逐渐将多主元高熵化的设计思路扩展到陶瓷材料，开发设计出了一系列多主元高熵陶瓷材料。得益于其独特的结构以及与高熵合金相似的“四大效应”，高熵陶瓷材料表现出了一系列优异的力学、热学、摩擦学性能。从制备方法、结构特点和性能出发，主要介绍了高熵氧化物陶瓷、高熵碳化物陶瓷、高熵氮化物陶瓷和其他高熵碳氮化物、硼化物、硅化物、硫化物等的国内外研究进展，对不同体系表现出的性能特点做出分析与总结，最后对高熵陶瓷材料的发展前景进行了展望。
新材料 2024年06月24日
金属增材制造用粉末制备技术研究进展

金属增材制造用粉末制备技术研究进展

摘要：粉末作为金属增材制造的关键原材料，其性能对增材制造成形件的质量和应用具有至关重要的作用。在这种情况下，介绍了目前金属增材制造用粉末的制备技术、基本原理、工艺参数及其对粉末性能的影响，包括水雾化、气雾化、超声波雾化、等离子体雾化、等离子体球化和离心雾化，并总结了金属粉末制备技术的特点、发展前景、主要挑战和可能的解决方案。
新材料 2024年07月30日
石墨烯调控3D打印功能钛的组织和性能

石墨烯调控3D打印功能钛的组织和性能

摘要：用选区激光熔化(SLM)技术制备多孔石墨烯/钛复合材料，研究了石墨烯(Gr)作为增强相对其微观结构、力学性能以及抗腐蚀性能的影响。结果表明：用SLM制备的多孔钛由较小的等轴晶组成，石墨烯加入使其晶粒尺寸进一步减小，石墨烯没有在Ti 基体中团聚，部分石墨烯与Ti 原位生成的TiC 产生了弥散强化。多孔Gr/Ti 复合材料的压缩曲线由弹性变形阶段、应力平台阶段和致密化阶段组成，其硬度、抗压强度和压缩率分别为503HV、317.38 MPa 和42%；其抗腐蚀性能高于纯钛，腐蚀电位为-0.325 V，腐蚀电流密度为3.28×10-7 A·cm-2。
新材料 2024年01月19日
实用化超导材料研究进展与展望

实用化超导材料研究进展与展望

摘要：超导技术是21世纪具有重大经济和战略意义的高新技术, 在国民经济诸多领域具有广阔的应用前景, 如在超导弱电应用中的超导量子干涉器、滤波器; 在超导强电应用中的电缆、限流器、电机、储能系统、变压器、磁体技术、医疗核磁共振成像、高能物理实验和高速交通输运等。实用化超导材料是超导技术发展的基础。目前, 国际上发现的实用化超导材料主要有低温超导线材、铋系高温超导带材、Y B C 0涂层导体、M g B 2线带材以及新型铁基超导线带材。文章在简要介绍超导材料发展历程的基础上, 重点综述了上述实用化超导材料制备及加工、性能和应用方面的最新研究进展, 并对相关领域存在的问题及今后的发展作出展望。
新材料 2024年04月01日
碳纳米管基电热材料的结构设计与应用

碳纳米管基电热材料的结构设计与应用

摘要：随着社会的发展，人们的日常生产生活对电热材料提出了更高的要求。碳纳米管因具有轻质、高电导率、高电热转换效率等特点，成为新型轻质高效电热材料的研究热点。纳米尺度的单根碳纳米管无法直接使用，因此，需要以有序的宏观形态进行组装以获得可用的高性能电热材料。介绍了基于碳纳米管的电热材料的主要宏观组装形态，对其结构设计进行了阐述，并对其应用方向进行了介绍，最后对碳纳米管的进一步工业化应用进行了展望。
新材料 2024年07月18日