基于狄拉克半金属的可调谐四频段太赫兹超材料吸波器

摘要:设计了一种基于三维狄拉克半金属(DSM)动态可调谐的四频段太赫兹超材料窄带完美吸波器,在3.4695、4.3829、4.5790、4.9885 THz 频率处实现4 个吸收率接近100% 的谐振峰。对谐振频率处的电磁场分布进行了数值研究,并结合阻抗匹配原理,定性地解释了吸收体完美吸收的物理机制。研究了单元结构尺寸和DSM 费米能级对吸波特性的影响规律,证明了谐振峰频率和吸收率均具有良好的可调性。进一步地,当吸波器的工作环境折射率由1.00 增加至1.16时,谐振频率红移且折射率响应灵敏度高达721.8 GHz·RIU−1。在法向入射下,表现出与极化无关的吸收特性。本研究为THz 吸波器及相关DSM 器件研制提供参考,同时在多波段光电探测、生物传感和光学滤波等领域中具有很大的应用潜力。

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。

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。

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。

新型镍氧超导体的理论研究

摘要:高压下双层镍氧超导体的发现引发国际上广泛的关注,理论研究发挥很大的作用。目前,理论计算表明La3Ni2O7中镍的2个eg轨道对超导的产生起到关键作用,同时氧的p轨道也出现在费米面上,相应的多轨道模型已经提出。各种计算表明,新型镍氧超导体可能具有s±波的特性,对其进行掺杂或加压可以改变超导配对特性。基于强关联相互作用的模型,已经能够较好地解释实验观测的现象。顶点氧空位的存在对于超导的发生会有明显的影响。三层镍氧超导体的发现进一步丰富了镍氧超导体的家族,目前其电子能带结构、多轨道模型、超导配对对称性等都有理论探究。

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。

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。

耐久超疏水表面的研究进展

摘要:超疏水表面在油水分离、腐蚀防护、防水抗冰等领域具有广泛的研究和应用价值。然而,其实际应用并未达到预期的广泛程度,主要制约因素在于表面的耐久性不足。为了解决问题,从耐久型超疏水表面的特点入手,提出了提高超疏水表面耐久性的典型策略。最后,对耐久超疏水表面的发展提出了前瞻性的展望,提出了耐久超疏水表面绿色可持续发展的新方向。关键词:鲁棒性;仿生表面;自修复;铠甲表面

TiC的制备方法及应用研究进展

摘要:碳化钛作为一种陶瓷材料,因为良好地化学稳定性和耐磨性而被广泛应用。结合近年来TiC材料的研究进展,简述了各项应用和国内外超细TiC粉体的制备方法,包括碳热还原法、自蔓延高温合成法、冲击波合成法等。分析了各项技术的原理和工艺特性并讨论了存在的问题。经济、有效的制备技术将使TiC粉末具有更广阔的工业应用前景。

NiTi基形状记忆合金增材制造技术研究进展

摘要: NiTi基形状记忆合金具有优异的耐蚀性、生物相容性和形状记忆效应,应用非常广泛。增材制造技术能直接成形具有复杂形状的NiTi基形状记忆合金构件。目前可用于制备NiTi基形状记忆合金的增材制造技术有电子束熔炼、激光熔融沉积和选区激光熔炼。影响采用增材制造技术制备的NiTi基形状记忆合金性能的因素有增材制造工艺、化学成分和显微组织等。