金属材料的石墨烯强韧化

摘要: 石墨烯材料以其优异的本征力学性能，被认为是新一代金属基复合材料中理想的增强体。特别是，由于调控石墨烯内禀缺陷的种类和含量可以较为简便地实现对其本征力学性能的精确“剪裁”，使得石墨烯增强金属基复合材料具有广阔的发展空间。综述了近年来石墨烯增强金属基复合材料制备工艺与结构-性能关系的研究进展，并聚焦于石墨烯/金属之间界面的结构与性能。这不仅是因为在复合材料使役时，外加载荷是通过复合界面传递到石墨烯增强体的( 即“承载效应”) ，也因为随着石墨烯的加入，在复合材料变形过程中石墨烯和金属基体内的位错发生复杂的相互作用，改变或影响了基体的变形机制，导致了额外的强韧化效果。最后，展望了石墨烯增强金属基复合材料的发展趋势，指出需要发展可放大的制备工艺，并深入研究实际使役条件下复合材料的力学行为和性能响应机制。

新材料 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 47 浏览

圆偏振发光性质的热活化延迟荧光材料及电致发光器件

摘要：具有圆偏振发光性质的热活化延迟荧光(circularly polarized thermally activated delayed fluorescence,CP-TADF)材料,因其在数据存储、生物成像以及3D 显示等领域的应用前景,受到学者们的广泛关注。基于此类材料所制备的圆偏振热活化延迟荧光器件展现出优异的器件性能。本文从圆偏振热活化延迟荧光材料的发光机理及分子设计策略出发,依据CP-TADF材料构筑方法的不同,概括了其结构设计策略,系统地综述了各种类型CP-TADF材料的分子结构和光电性能的关系及其在电致发光器件领域的应用,最后探讨了目前CP-TADF材料存在的问题,并展望了其未来发展前景及挑战。

新材料 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 111 浏览

减振降噪声学超材料的研究与应用进展

摘要：分析减振降噪声学超材料的研究进展，围绕减振降噪超材料研究领域的3 个方向（拓宽带隙、可调带隙和多功能集成）阐述不同类型超材料的机理，比对其减振降噪特性。并在此基础上进一步介绍声学超材料在船舶海洋等实际工程中的应用。超材料利用对结构（包括几何与材料）的设计改变其等效物性参数，以实现声学设计中阻抗匹配或失配的需求，从而实现减振降噪。分析结果表明，超材料的研发与使用将大大拓展船舶减振降噪途径的选择范围，并可以帮助克服低频减振降噪的瓶颈。

新材料 2024年10月16日 1 点赞 0 评论 114 浏览

金属纳米材料表面配体聚集效应

摘要：金属纳米材料表面配体不仅可以稳定金属纳米颗粒，辅助合成特定尺寸和形貌的纳米材料，还可用于调控金属纳米颗粒的表面化学性质。由于现有表征技术的局限性，金属纳米材料表面有机配体的结构和功能一直以来并未被深入研究。得益于分子结构明确金属纳米团簇和其他模型纳米材料体系的发展，配体在金属纳米材料表面的精确配位结构及其对催化过程的促进作用正不断被揭示出来。金属表面有机分子配位不仅可以调控表面金属电子结构，还可以分割表面原子周期性结构。表面有机配体的聚集可以进一步在金属表面构筑3D 空间结构，改变纳米材料亲疏水性，并影响催化底物和反应中间体与表面的相互作用强弱和吸附构型。此外，有机配体与表面金属所组成的界面还可以构筑新的活性位点，改变催化反应路径，从而提升催化反应活性和选择性。金属纳米材料表面有机配体的聚集效应使得异相纳米材料可以同时表现出均相催化和酶催化的优势。

新材料 2024年04月25日 0 点赞 0 评论 170 浏览

基于智能纤维和纺织品的可穿戴生物传感器

摘要：随着社会经济发展，人们越来越重视身体健康，对医疗设备的智能化、便携性、准确性要求越来越高。在此背景下，可穿戴生物传感器的市场需求不断提升。智能纤维和纺织品能够满足透气性和可穿戴性的要求，应用在可穿戴生物传感器中能够实时监测人们的身体状况，包括脉搏、呼吸、肢体运动等生命体征监测，汗液、唾液等成分分析和呼出物的检测。相比于传统的生物传感器，基于智能纤维和纺织品的可穿戴生物传感器可用于现场即时监测，从疾病预防、改善临床结果和生活质量到提高生产力、减轻医疗负担和降低医疗成本都发挥着重要作用。在这里，本文主要介绍了近几年智能纤维和纺织品在可穿戴生物传感器中的应用，按照生命体征监测、体液分析和呼出物检测这三个方面，对其传感策略例如比色传感、荧光传感、压电式传感等进行介绍。最后，我们对智能纤维与纺织品在可穿戴生物传感器中的应用状况以及面临的问题进行总结，并对其在可穿戴生物传感器的未来发展进行展望。

新材料 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 157 浏览

基于液态金属的跨波段超宽带极化转换超表面

摘要：在无线通信领域，电磁波传播和极化方向调控对特定信号的识别与接收具有重要意义。提出了一种基于液态金属材质的跨X（8~12 GHz）和Ku（12~18 GHz）波段超宽带极化转换电磁超表面，具有宽频带、高极化转换率、体积小、无机械疲劳损伤、易共形、成本低等优点。该超表面能够实现从7. 595 GHz 到17. 712 GHz 超宽带范围内交叉极化转换或宽带圆极化转换的功能。当阶梯状液态金属结构宽度为1. 6 mm 时，在相对带宽为79. 9% 的7. 595~17. 712 GHz 频带上，超表面极化转换率优于90%，具有共极化向交叉极化转换的功能。当阶梯状液态金属结构宽度为0. 3 mm 时，在相对带宽为12. 30% 的10. 864~12. 288 GHz 频带上，超表面具有线极化向圆极化转换的功能；在相对带宽为3. 54% 的7. 328~7. 592 GHz 频带上，超表面的极化转换率优于90%，具有共极化向交叉极化转换的功能。样品制备及其极化转换特性测试结果表明：实验结果与仿真结果的相对误差为4. 20%，理论设计与实验验证结果一致，进而验证了的跨X 和Ku 波段超宽带极化转换电磁超表面的多功能性和有效性。

新材料 2024年10月09日 1 点赞 0 评论 73 浏览

纳米纤维素产业化进展及市场趋势分析

摘要：近年来，随着人们对可再生生物质资源转化利用的日益重视，纳米纤维素因其独特的性质而受到广泛关注。本文主要介绍了纳米纤维素国内外的产业化进展，并简要分析了纳米纤维素未来几年的市场趋势及面临的主要问题。

新材料 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 87 浏览

基于力学超材料的柔性机械臂设计技术

摘要：以力学超材料为基础结构的柔性机械臂可通过力学超材料的调配设计实现多重弯曲运动。为探究该类柔性机械臂的变形特性，在分析柔性机械臂结构及其驱动原理的基础上，通过分段常曲率假设建立胞元组变形的数学模型，同时根据柔性机械臂单元的弯曲特性进一步提出了单节柔性机械臂单元和多节柔性机械臂单元的变形预测模型，最后通过实物实验验证了变形预测模型的有效性，完成了超过±90°的弯曲并对末端周围的环境进行探查，可应用于复杂狭小空间的检视。

新材料 2024年09月30日 1 点赞 0 评论 179 浏览

金属材料表面纳米化研究与进展

摘要：大多数金属材料的失效都是从其表面开始的，进而影响整个材料的整体性能。研究表明，在金属材料表面制备纳米晶，实现表面纳米化，可以提升材料的表面性能，延长其使用寿命。金属材料表面纳米化是指利用反复剧烈塑性变形让表层粗晶粒逐步得到细化，材料中形成晶粒沿厚度方向呈梯度变化的纳米结构层，分别为表面无织构纳米晶层、亚微米细晶层、粗晶变形层和基体层，这种独特的梯度纳米结构对金属材料表面性能的大幅度提升效果显著。根据国内外表面纳米化的研究成果，首先对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3 种金属表面纳米化方法进行了简要概述，阐述了各自优缺点，总结了表面自纳米化技术的优势，在此基础上重点分析了位错和孪晶在金属材料表面自纳米化过程中所起的关键作用，提出了金属材料表面自纳米化机制与材料结构、层错能大小有着密不可分的联系，对金属材料表面自纳米化机制的研究现状进行了归纳；阐明了表面纳米化技术在金属材料性能提升上的巨大优势，主要包括对硬度、强度、腐蚀、耐磨、疲劳等性能的改善。最后总结了现有表面强化工艺需要克服的关键技术，对未来的研究工作进行了展望，并提出将表面纳米化技术与电镀、气相沉积、粘涂、喷涂、化学热处理等现有的一些表面处理技术相结合，取代高成本的制造技术，制备出价格低廉、性能更加优异的复相表层。

新材料 2024年11月14日 1 点赞 0 评论 85 浏览

增材制造专用陶瓷材料及其成形技术

摘要: 陶瓷材料具有高强度、耐磨损、耐腐蚀和耐高温等特点，在航空航天、生物医疗和电子信息等领域具有良好的应用前景。然而，如何制造应用于上述领域的复杂形状陶瓷零件成为了一个重要的问题。目前，增材制造正逐步成为解决复杂形状陶瓷零件制造问题的有效方式。主要介绍了增材制造专用陶瓷材料及其成形技术。根据增材制造专用陶瓷材料的不同形态，可以将陶瓷材料分为粉材、丝材、片材和浆料/膏材4类。基于此，介绍了激光选区烧结(SLS)、激光选区熔化(SLM)、三维喷印(3DP)、熔融沉积制造(FDM)、分层实体制造(LOM)、立体光固化(SL)、数字光处理(DLP)以及直写成形(DIW)8类主要陶瓷增材制造技术及其应用。最后，根据陶瓷增材制造的最新研究成果，对增材制造专用陶瓷材料及其成形技术发展作出进一步的展望。

新材料 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 65 浏览