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火花放电法制备纳米材料及其应用综述

火花放电法制备纳米材料及其应用综述

摘要：纳米材料在光学、热学、电学、磁学、力学等方面表现出优异的特性，已广泛应用于储氢、催化、太阳能电池、微电子封装、生物医疗等领域。火花放电法是一种制备纳米粒子的有效手段，具有普适性广、纯度高、操作过程简单、方法灵活、对环境友好等特点。本文概述了火花放电发生器的基本组成部分、火花放电过程的原理，对纳米粒子的形成机制以及影响纳米粒子尺寸和产率的关键因素进行详细分析，列举了制备的纳米材料种类的多样性，并综述了该技术制备的纳米材料在诸多领域展现出的优异性能，最后对火花放电制备纳米材料及其应用领域的发展进行了展望。
新材料 2024年08月29日
纤维素基水凝胶研究进展

纤维素基水凝胶研究进展

摘要：纤维素基水凝胶是一种基于天然高分子纤维素的三维网络亲水性聚合物，具有良好的生物相容性、高保水性、生物可降解性等特性。随着绿色低碳化发展理念的提出，可持续的天然聚合物材料已成为研究热点。纤维素基水凝胶作为天然聚合物的代表，在软材料领域备受关注。本文总结了纤维素基水凝胶的交联制备方法，主要有物理交联和化学交联。据此，介绍了纤维素基复合水凝胶在生物医药、柔性电子、食品工业、环境保护和生物工程等5 个领域的功能化应用。随着研究不断深入，纤维素基水凝胶将在未来更多领域具备广阔的应用前景。
新材料 2025年10月09日
高熵形状记忆合金的研究进展

高熵形状记忆合金的研究进展

摘要： TiNi形状记忆合金具有优异的形状记忆效应和超弹性，使其广泛应用于航空航天、生物医疗等领域。然而，面对日益增长的在更苛刻环境下服役的需求，传统二元TiNi合金存在着相变温度低、高温环境下功能特性丧失和强度不足等问题，还需要不断优化合金成分和热处理工艺以提升其性能，从而发展出高性能形状记忆合金。TiNi合金的力学性能和功能特性受多种因素的影响，本文主要从合金成分的角度重点概述了各合金化元素对合金微观组织、马氏体相变行为、形状记忆效应和超弹性的影响，并结合高熵合金化思想，综述了近年来在TiNi基高熵形状记忆合金领域取得的进展。最后展望了TiNi基形状记忆合金未来的发展方向及应用前景。
新材料 2024年06月27日
我国关键有源光纤材料发展战略研究

我国关键有源光纤材料发展战略研究

摘要：光纤激光器及放大器广泛应用于智能制造、生命健康、新一代信息技术以及国防军事等领域，而有源光纤是光纤激光器和放大器的关键材料。本文综述了红外波段（近红外1.0μm、近中红外1.3~1.5μm、中红外2.0~3.0μm）关键有源光纤材料的研究进展，从增益系数、增益带宽、特种光纤应用等角度分析了国内外有源光纤材料的发展现状和趋势，指出了我国在该领域所面临的生产设备国产化率不高、高端工业化产品不足等问题，提出了我国关键有源光纤材料未来的重点发展思路、发展方向和发展目标。最后从基本理论自主创新、产业可持续发展、推动政策体系构建、高技术产品引领、全产业链循环发展、领域人才梯队培养等方面提出了对策建议，以期推动我国关键有源光纤材料领域优质、快速发展。
新材料 2024年08月07日
基于超支化梳形多臂共聚物的石墨烯多功能薄膜制备研究

基于超支化梳形多臂共聚物的石墨烯多功能薄膜制备研究

摘要：通过简单的工艺制备高性能、多功能石墨烯薄膜是石墨烯研究领域的重要课题. 本研究利用链行走聚合和原子转移自由基聚合方法相结合的方法，以乙烯和丙烯酸十六烷基酯(HDA)为主要单体设计合成了超支化梳形多臂共聚物HBPE@PHDA，利用其辅助天然石墨液相剥离制得石墨烯分散液，进一步经真空抽滤获得不同组成比例的石墨烯复合薄膜(Graphene/HBPE@PHDA)；利用凝胶渗透色谱(GPC)、氢核磁共振(1H-NMR)和熔融流变分析对所得共聚物的结构、组成进行了表征，并对所得石墨烯复合薄膜的微观结构、导热、力学和形状记忆性能进行了评价. 研究表明，所得共聚物由近似球形的超支化聚乙烯(HBPE)核和多重的梳形聚合物侧链聚丙烯酸十六烷基酯(PHDA)构成；该共聚物作为分散助剂可有效促进石墨烯在普通低沸点有机溶剂中液相剥离，获得由该共聚物非共价稳固修饰的低缺陷石墨烯，同时在所得的石墨烯薄膜中可通过其侧链PHDA进行结晶，使所得石墨烯复合薄膜同时呈现优异的力学、各向异性导热和形状记忆性能；以石墨烯比例为60 wt%的样品为例，所得薄膜的拉伸强度可达3.0 MPa，平面热导率达29.4W ，各向异性比例达36.8.本研究为柔性、高强、多功能石墨烯薄膜的简单制备提供了新思路.
新材料 2025年09月11日
冷喷涂制备高熵合金的研究进展

冷喷涂制备高熵合金的研究进展

摘要:高熵合金是近年来一种突破传统合金设计理念的新型多主元合金材料，在抗压强度、硬度、热稳定性、耐磨性、耐腐蚀性等方面具有显著优于常规金属材料的特质。冷喷涂作为一种固态沉积技术，在高性能涂层制备、零件修复与再制造和零构件增材制造等方面受到国内外的广泛关注，为高熵合金的制备提供了一种新的途径。通过分析国内外冷喷涂制备高熵合金的研究现状，重点阐述了冷喷涂高熵合金原料粉末制备、喷涂工艺参数优化、涂层显微组织结构及性能、粒子结合机制和后处理工艺等方面的进展，并对冷喷涂制备高性能高熵合金未来的研究方向提出了展望。
新材料 2024年06月25日
基于二氧化钒的多功能可切换超材料器件研究

基于二氧化钒的多功能可切换超材料器件研究

摘要：提出一种基于加号单元结构阵列的可切换太赫兹超材料器件，通过引入二氧化钒（VO2）材料，可以在不同的太赫兹频段实现交叉极化转换、线-圆极化转换和宽带吸收，具有多功能的特性。当VO2处于绝缘态时，该结构在多个频段内可实现线-圆极化转换和交叉极化转换；当VO2 从绝缘态转变到金属态时，在1.610~4.010 THz 频段内吸收率超过90%，具有宽频带和高效率等优点。此外，还对太赫兹波入射角度和极化角度对器件的极化转换特性和吸收特性的影响进行研究，证明该结构具有极化不敏感和入射角度稳定性高的特点。研究结果表明：所提器件独特的多层堆叠结构不仅展现出卓越的吸收性能，还能够在多种极化状态下快速转换，在太赫兹成像、通信和安全检测等领域有很大的应用潜力。
新材料 2025年09月05日
共晶高熵合金

共晶高熵合金

摘要：共晶合金是工业上广泛应用的一类铸造合金，具有优异的充型能力、机械性能、组织均匀性以及稳定性等。统计发现，大约70%的传统二元合金中存在着共晶转变，所形成的共晶合金大多性能较差，这主要受限于其固定的共晶点、相体积分数以及有限的相组成。相较于传统共晶合金，共晶高熵合金含有更多的组成元素，同时共晶成分由一个点扩展为一定的成分区间，因而力学性能、物理性能以及化学性能具有更大的调控范围，具有更广阔的应用前景。
新材料 2024年07月29日
超材料产业发展思考与建议

超材料产业发展思考与建议

摘要：超材料是由人工结构构成、具有自然材料所不具备的超常性质的人工材料，有望获得与自然物质性质迥异的“新物质”，为诸多应用领域提供了变革性技术支撑；超材料的新原理、新功能实现处于爆发期，相关产业链开始萌生，而产业化、工程化进入瓶颈期，超材料当前所处的特殊阶段恰是国家战略介入的机遇期。本文总结了超材料的概念演进过程，从国际、国内两方面概要梳理了超材料的研究进展及发展趋势，从产业化方向、产业链格局、产业发展策略三方面系统凝练了超材料的产业化进展。进一步辨识了超材料产业发展面临的挑战，突出体现在制备技术、测试与表征技术、工程化技术、产业链、研发人才等方面，从人工智能（AI）技术在超材料设计中的应用、超材料在AI技术演进中的应用两方面展望了AI 技术为超材料产业带来的新发展机遇。为此建议，以重点应用需求为牵引进行重大项目布局，建设国家级超材料制备、大数据与设计平台，组建国家级创新联合体并促进跨学科人才培养，在中长期尺度上精准推进我国超材料产业高质量发展。
新材料 2025年08月26日
可穿戴电子用前驱体型银墨水研究进展

可穿戴电子用前驱体型银墨水研究进展

摘要：可穿戴电子往往具有体积小、质量轻、柔韧性好等特点，而电极柔性化可以有效提高可穿戴电子佩戴时的舒适性、安全性和准确性。喷墨印刷技术作为一种新型的电子器件制造方法，具有成本低、精度高以及速度快等优点，是制备柔性电极的极佳选择。导电墨水的开发是印刷柔性电极中最为关键的一个环节，从根本上决定薄膜的印刷质量和功能。本文对适用于可穿戴电子的前驱体型导电银墨水的研究进行了综述，主要从墨水的关键组分银前驱体出发，重点关注了前驱体型银墨水的配制、后处理以及在可穿戴电子领域的最新进展，并对可穿戴电子用前驱体型银墨水的发展方向进行了展望。
新材料 2025年11月14日