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宽温域压电材料的研究进展及其柔性化设计

宽温域压电材料的研究进展及其柔性化设计

摘要：近年来，随着汽车、石油、核电和航空航天等高温领域的发展，应用于极端环境中的无损检测、可持续自供电设备用宽温域压电材料成为研究热点。然而，具有优异压电性和高温稳定性的宽温域压电材料，由于质脆、硬度大，致使所制器件无法兼具柔性及高温稳定性而在高温精密化作业、可穿戴健康检测等应用中受到极大限制。因此基于宽温域压电材料的柔性化设计，以实现耐高温柔性压电装置的制备并最终大幅拓宽压电装置的高温工作潜力，成为目前压电器件的重要发展方向。本文首先针对300℃以下环境中应用的压电材料（锆钛酸铅、钛酸钡和碱金属铌酸盐）和500～1000℃环境中应用的Ⅲ族氮化物的研究进展进行了介绍，然后分析基于这些材料的柔性化设计技术及柔性化设计过程中所用衬底或复合基体的种类对最终器件高温稳定性的影响。
新材料 2024年05月08日
液态金属脱合金反应及其应用的研究进展

液态金属脱合金反应及其应用的研究进展

摘要：液态金属脱合金反应（Liquid Metal Dealloying，LMD）是一种基于熔融金属液中合金各组分与金属液反应性不同（混合焓正负关系）而产生的一种选择性溶解反应，是一种新型的多孔材料及复合材料的制备手段。本文首先从液态金属脱合金反应的概念和原理入手，详细介绍了此反应应用于纳米多孔材料与金属基复合材料的制备案例。在多孔材料制备方面，液态金属脱合金反应不仅可满足贱金属类纳米多孔材料的高效生产需求，还可通过脱合金反应条件调控孔隙结构。在复合材料制备方面，脱合金反应可使得析出相尺寸更加细小，分布更加均匀弥散，从而提高复合材料的综合力学性能。最后，本文对液态金属脱合金反应的最新应用与机理研究进行了概述，并对此类反应的未来应用进行了展望。
新材料 2024年11月25日
以高熵合金为黏结相的金属陶瓷研究进展

以高熵合金为黏结相的金属陶瓷研究进展

摘要:近20年，许多研究者针对以高熵合金为黏结相的金属陶瓷开展了大量的研究，取得了许多有益的成果。本文系统综述了用作金属陶瓷黏结相的高熵合金制备方式，以及高熵合金黏结相金属陶瓷烧结制备技术，评价了烧结温度、烧结时间、碳含量、黏结相成分、黏结相含量等工艺参数对高熵合金黏结相金属陶瓷微观结构、力学性能、抗氧化性能和耐腐蚀性能的影响，可为高熵合金黏结相金属陶瓷的研究提供参考。
新材料 2025年01月06日
增材制造用高温合金粉末制备技术及研究进展

增材制造用高温合金粉末制备技术及研究进展

摘要：球形粉末是增材制造、粉末冶金、注射成型等制备工艺的重要原料，其成分、粒度、球形度、空心粉率等是影响最终构件性能的关键因素。本文详细介绍了真空感应熔炼气雾化法、电极感应熔炼气雾化法以及等离子旋转电极雾化法等三种可用于增材制造的工程化高温合金球形粉末的制备技术，分析了这三种制粉工艺的特点，阐述了这三种制粉工艺的研发进展，探讨了三种制粉工艺所制备的粉末缺陷形成原因及控制方法，并提出了增材制造用高温合金粉末制备技术的发展趋势。
新材料 2024年05月07日
纳米酶：结合天然酶和人工催化的力量

纳米酶：结合天然酶和人工催化的力量

摘要：纳米酶代表了一类新型人工酶和生物催化剂，打破了无机与有机生命的界限。它既有纳米材料的理化特性，也有独特的类酶催化活性。同时，这些理化特性有可能会调控催化活性，使得纳米酶跟天然酶、传统的模拟酶和化学催化剂区别开来。纳米酶有比较好的稳定性、耐高温、低温、耐酸碱、活性可调且多功能，目前受到了广泛关注，在生物医药、环境治理、绿色农业、新能源等领域展现出巨大的应用前景，并初步形成了相应的学科框架。为了更好地推动纳米酶的发展，拓展对纳米酶的认识，文章回顾了纳米酶发现，分析凝练了纳米酶的学科特点及其结构，综述了纳米酶的应用，并展望了未来的发展趋势。
新材料 2024年12月25日
粉末轧制成形技术研究进展

粉末轧制成形技术研究进展

摘要：介绍了粉末轧制过程，论述了粉末轧制技术的工艺参数、技术改进和以其为基础开发的半固态粉末轧制技术，阐述了近些年来粉末轧制技术的应用情况，最后对这些技术进行了总结和展望。
新材料 2024年05月07日
柔性电极材料的国内外研究进展

柔性电极材料的国内外研究进展

摘要：近年来，随着柔性可穿戴设备、触觉反馈设备、能量收集器等领域的快速发展，介电弹性体（DE）及超级电容器（SC）因能够提共高能量、高储能效率以及可小型化而备受关注，有着非常广泛的应用。由于柔性电极的性能直接影响DE的发电和驱动效率以及SC的储能效率，因而其是DE和SC的重要组成部分。基于柔性电极材料的不同类型，本文首先对碳电极、金属电极、复合型电极等几种典型的电极材料及其性能进行了详细介绍。然后，对电极的制备方法进行了阐述。接着，总结了由柔性电极材料组装的DE和SC在各领域的应用，并对电极材料所面临的问题及挑战进行了分析。最后，对柔性电极材料的发展趋势进行了展望。
新材料 2024年05月08日
硫化纳米零价铁研究进展: 合成、性质及环境应用

硫化纳米零价铁研究进展: 合成、性质及环境应用

摘要：纳米零价铁(nanoscale Zero-Valent Iron, nZVI)是水环境修复领域研究最广泛的材料之一, 但易团聚和氧化、电子选择性差等缺点制约了其实际应用. 对nZVI表面进行硫化制备成硫化纳米零价铁(Sulfidated nanoscale Zero-ValentIron, S-nZVI), 能够提高纳米颗粒的分散性能、增强稳定性, 提高电子选择性, 已成为目前研究热点. 本综述以“合成方法—理化性质—应用性能”为主线展开论述, 首先总结了不同的硫化方法对S-nZVI理化性质的影响, 重点阐释通过调控合成条件(硫化顺序、硫化剂种类、硫铁比等)以调节S-nZVI的微观结构和界面元素化学形态(实际S/Fe、硫分布、FeSx 形态等), 从而改变其宏观性质(亲疏水、析氢、导电性等), 最终实现对有机污染物与金属污染物的定向去除. 此外, 详细综述了S-nZVI用于去除卤代有机物、硝基苯有机物和重金属等污染物方面的研究进展, 并对未来的研究方向进行了展望.
新材料 2024年12月17日
碳化硅晶圆切割方法综述

碳化硅晶圆切割方法综述

摘要：碳化硅在功率器件的制造中具有巨大的应用价值，随着高功率半导体市场份额的不断增加，超薄大直径碳化硅晶圆的需求量日益增加。但是由于碳化硅是典型的硬脆性材料，晶圆切割的难度大，而且切割成本占晶圆生产总成本的５０％，因此需要研究碳化硅晶圆切割方法以降低生产成本，提高材料利用率。文章系统总结了碳化硅晶圆的切割方法，介绍了线锯切割、激光热裂法、激光隐形切割碳化硅晶圆的原理和优缺点，最后论述了碳化硅激光隐形切割法研究的进展以及目前所面临的挑战，并且提出了该方法在未来的碳化硅晶圆切割领域将具有广阔的应用前景。
新材料 2024年05月07日
富勒烯制备及其应用研究进展

富勒烯制备及其应用研究进展

摘要：本文主要从富勒烯的制备、提纯和应用三方面进行综述，通过分析产率和成本等因素，对富勒烯的制备和提纯方式进行优缺点对比，重点阐述富勒烯材料在润滑、催化、生物医学等领域的应用现状，并指出富勒烯的制备和提纯方式应朝着低成本、高产率的方向进一步优化改进。同时，要加强富勒烯应用反应机理的理论研究，以便从设计角度对富勒烯材料进行开发。
新材料 2024年05月08日