激光熔覆陶瓷涂层的研究进展
摘要：简要概括了激光熔覆技术原理，并系统介绍了激光熔覆纯陶瓷涂层、金属陶瓷复合涂层、生物陶瓷涂层、纳米陶瓷涂层、前驱体转化陶瓷涂层的研究现状及存在问题。总结了激光熔覆工艺参数与辅助处理对陶瓷涂层内部组织成分及宏观形貌、性能的影响，并对激光熔覆金属基陶瓷涂层提出改进措施与展望。
石墨烯：化学与结构功能化
摘要：石墨烯是由单原子层二维单晶结构构成的一种新型纳米材料，具备光学、力学等优异性能，但其疏水性和生物不相容性限制了其在诸多领域的应用。为解决这一问题，石墨烯功能化成为近年来的研究热点。功能化石墨烯包括石墨烯的衍生物氧化石墨烯、石墨烯聚合物复合材料、转角石墨烯、石墨烯气凝胶、超韧性石墨烯等，主要是在石墨烯材料基础上，通过物理化学处理、结构改进对材料本身进行改性，使其功能化。功能化石墨烯具有优良的光电性能，包括高灵敏度、高响应度、高探测度等，可用于工业检测和监控、三维形貌测量、生物医学等邻域。重点讨论了功能化石墨烯的性质、制备方法，介绍了石墨烯功能化的最新进展。同时，对目前功能化石墨烯所面临的挑战和机遇做了展望。
天然层状超材料的面内双曲声子极化激元研究进展
摘要：在纳米尺度上实现电磁场传播的精确调控，对光学器件的集成化、小型化以及光子芯片的开发均至关重要，也是纳米光子学关注的核心问题。声子极化激元是一种光子与晶格振动耦合产生的具有半光半物质性质的电磁波模式。近期，在天然层状超材料面内发现的双曲声子极化激元，表现出类似射线的传播形式、较大的波矢和高的局域场强，因而在光场调控方面受到极大关注。因此，详细阐述了双曲声子极化激元的物理机制，包括极化激元介电方程、双曲色散关系以及方位角和开口角作用关系，并进一步阐述了双曲声子极化激元的传播特点、聚焦机制、可调性和光学拓扑转变方法，最后总结展望了基于天然层状超材料的面内双曲声子极化激元的特点及发展趋势，为声子极化激元发展及其纳米光子学应用提供帮助。
高熵金属材料在氢环境中的脆性行为研究进展
摘要：氢脆广泛发生于各种金属及合金材料中，氢脆存在隐蔽性和时间滞后性，一旦发生往往带来灾难性事故，制约了金属材料在极端工况环境下的应用。研究发现，一些高熵合金（HEA）或多主元合金在力学性能、耐蚀性、抗氢脆性能等方面表现出超越传统合金材料（如钢、镍基合金、铝合金等）的性能特点，有望成为极端恶劣工况环境下装备用材料。在此基础上，对氢脆的机理和抗氢脆多主元合金领域的研究进展进行了综述。首先介绍了氢脆的概念，并梳理了几种金属氢脆机理，包括氢压理论、氢致局部塑性变形、氢增强解离、氢增强应变诱导空位、纳米空位聚合、氢促进位错发射等。随后，结合慢应变速率拉伸实验结果，梳理了影响多主元合金（尤其是高熵合金）抗氢脆性能的因素，包括氢含量、合金元素、微观结构、制备工艺、热处理工艺和实验条件等。最后，结合影响多主元合金抗氢脆性能的因素，提出通过优化制备工艺、改善热处理工艺和调整元素含量来提高CoCrFeMnNi 高熵合金的抗氢脆性能，以及采用机器学习辅助开发新的抗氢脆多主元合金的观点，可为抗氢脆材料的研发提供参考。
浅议从“系统工程”角度看纳米材料科学的应用之路
摘要：近20年来纳米材料科学的蓬勃发展以碳纳米管和石墨烯的研究为典型代表。如何将纳米材料在微观尺度的优异性能在宏观尺度进行良好表达，得到性能优异的商业化产品？这也给科技工作者带来极大的困惑。纳米材料科学在发展初期受“自下而上”方法论的影响，极大地促进了纳米材料科学的发展，然而其局限性限制了纳米材料的应用之路，“系统工程”的思想应运而生，为解决纳米材料的应用这一难题提供了新的方法论。从“系统工程”的角度来看，在微观尺度上性能优异的纳米材料，若要在宏观尺度取得相应优异的性能，实现商业化应用以造福人类，首先纳米材料的应用需要借助于多级结构，其次在纳米材料的应用研究中应以研究体系中各个组分之间的相互关系为侧重点。按照“系统工程”的思想，对纳米材料的研究应该侧重于根据宏观材料的需求，研究出最优化的结构单元组装方式，最大限度地发挥每种结构单元的优点，最终实现体系的效益最大化。
高熵合金纳米电催化剂的合成
摘要： 相较于单金属和双金属催化剂，高熵合金（HEAs）催化剂因具有多种活性位点而表现出优异的协同效应和催化活性，当其粒径细化至纳米尺度时， 纳米尺寸效应与多元活性位点赋予了高熵合金纳米颗粒（np-HEAs）催化剂较低的过电位，近年来在电化学领域逐渐成为研究热点。目前，np-HEAs催化剂的合成方法有脱合金法、热冲击法、低温液相共还原法、机械合金法、激光烧蚀法及溅射沉积法等。综述了近年来np-HEAs催化剂合成的研究现状，总结了提高其催化活性的策略及措施，并展望了np-HEAs催化剂的未来发展方向。
液态金属科技与工业的崛起：进展与机遇
摘要：常温液态金属及其衍生材料是近年来异军突起的新兴功能物质，该领域取得了一系列突破性发现，催生出诸多全新的材料创制与应用，被视为人类利用金属的第二次革命。本文扼要介绍了液态金属物质科学领域涌现出的若干典型进展、基础问题与工业应用范例，剖析现象背后的科学规律。关键词：液态金属；新材料；颠覆性技术；新工业；先进冷却；印刷电子；生物医学材料；柔性机器人
晶格结构可打印性研究现状
摘要：晶格结构因其复杂多变的结构呈现出多种优异的电、磁、声学、热学和机械性能，在航空、航天、汽车、建筑和生物医学行业显示出较大的市场前景，而晶格结构的制造难度大是制约其快速发展的一大难题，增材制造技术为晶格结构制造带来了便利。本文主要总结分析了晶格结构的设计、打印原材料和打印过程中参数对结构可打印性的影响，分析得出晶格结构的可打印性受晶格类型、相对密度、支柱倾斜度、粉末类型和打印参数的影响，最后提出了提升晶格可打印性的未来发展方向。
发光纤维的研究现状及应用
摘要：随着环境污染和能源危机的日益严峻，发光纤维的研究与应用引起广大科研人员的关注。发光纤维不仅具有普通纤维良好的机械性能，还具有可发光、环境友好性、生物相容性、抗老化性、以及可持续发光等诸多优点。发光纤维主要分为荧光纤维和夜光纤维两类，而夜光纤维又可以进一步分为自发光和蓄光纤维。发光纤维可以通过吸收外界能量－储存能量－散发出光子这一周而复始的过程实现发光。发光纤维的使用可缓解资源匮乏的问题也符合我国节能减排的需求。通过对发光纤维的分类及发光机理、制备方法以及应用等方面代表性文献进行了梳理和总结，以期为发光纤维的深入研究提供一定的理论支持。
航空发动机和工业燃气轮机热喷涂热障涂层用金属黏结层：回顾与展望
摘要：超音速火焰喷涂制作的金属黏结层加料浆喷涂制作的柱状晶结构陶瓷隔热层被视作新一代航空发动机和燃气轮机用热喷涂热障涂层，其中采用的MCrAlY 金属黏结层正朝着长寿命、低成本、适用于新燃料的方向发展。本文综述近年来航空发动机和燃气轮机热端部件热障涂层用MCrAlY 金属黏结层研究进展，并对涂层的结构设计与成分设计进行探讨。
