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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
超表面全息术：从概念到实现

超表面全息术：从概念到实现

摘要：对实时彩色三维动态显示的追求激发了学术界和产业界巨大的研究热情。随着“元宇宙”概念的提出，对高性能三维显示设备与技术的需求越发迫切。全息术是一种理想的三维显示方案，但传统光场调控器件却存在视场角狭窄、信息容量小等问题，阻碍了全息技术的进一步发展。本文主要从超表面全息器件的设计流程、调制方式、动态实现、制造技术四个方面给出了超表面全息十余年的概貌，并提出该领域未来发展的方向。关键词：超表面；计算全息；三维显示；光场调制；微纳制造
新材料 2024年01月08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
超材料技术及其应用展望

超材料技术及其应用展望

摘要：超材料是一类利用人工结构作为功能单元构筑的新型材料，可实现自然材料无法获得的新性能，得到了世界各国的高度重视，被美国国防部列为六大颠覆性技术之一。本文从工程应用出发对超材料技术的形成和发展做了简单评述，总结了过去一些年超材料在几个典型领域，如隐身、电子元器件及机械减震系统中取得的若干重要突破，预测了可能导致颠覆性技术的几个方向，如超材料透镜技术、超材料全光调控技术，以及超材料与常规材料的融合等，并对超材料技术未来发展的难点和战略思路提出了建议。
新材料 2024年03月27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
碳量子点上转换材料的制备及其应用研究进展

碳量子点上转换材料的制备及其应用研究进展

摘要: 碳量子点(CQD)具有化学惰性，生物相容性和低毒性等优势，可能在能源、生物医药等领域得到广泛的应用．CQD可通过表面被聚合物( 例如PEG)钝化而表现出很强的光致发光特性．在生物成像，疾病检测和药物输送中使用表面钝化后的功能化生物分子更为有效．并且碳材料由于其优异的电化学性能还展现出在催化、电子器件等许多领域广泛的应用前景．我们将对近年来碳量子点发光材料的研究进行总结，并讨论碳量子点在能源、环境和其他一些领域的应用．
新材料 2024年12月11日
基于增材制造的硬质合金粉末研究现状

基于增材制造的硬质合金粉末研究现状

摘要：硬质合金是由难熔金属碳化物（WC，TiC，NbC 等）和金属粘结相（如Fe，Ni 和Co）组成，通过粉末混合、压制然后烧结而成。然而传统的粉末冶金成形方法模具成本高，难以形成复杂零件。相比之下，增材制造（3D 打印）采用数字化叠层加工技术，能够实现快速精准的成形。关键词：硬质合金；增材制造；粉末；喷雾干燥；等离子球化
新材料 2024年01月08日
水润滑陶瓷主轴研究现状与关键技术

水润滑陶瓷主轴研究现状与关键技术

摘要：介绍了水润滑陶瓷主轴的概念和特点，概述了水润滑陶瓷主轴在国内外的发展趋势和工业应用，对水润滑陶瓷主轴的关键技术和急需解决的问题从４个方面进行了评述，主要包括：1）材料摩擦学方面，需加强对低成本、高性能水基润滑添加剂、高韧性硅基陶瓷材料、长寿命陶瓷涂层的研究；2）轴承润滑建模与分析方面，需综合考虑陶瓷零件加工精度、水基润滑剂非牛顿效应、高速湍流效应、温黏效应等因素，实现精确建模与分析；３）高速主轴轴承－转子系统非线性动力学方面，需借助降阶分析理论的最新成果，实现系统非线性行为的精准预测与调控；４）表面织构在水润滑陶瓷主轴上的应用方面，需加强对表面织构和宏观结构的协同效应、表面织构的设计与优化，以及陶瓷表面织构的低成本高效加工方法的研究。
新材料 2024年05月07日
强电用超导材料的发展现状与展望

强电用超导材料的发展现状与展望

摘要：超导材料具有常规材料不具备的零电阻、完全抗磁性等宏观量子现象，是典型的量子材料。在强电应用领域，使用超导材料可以实现常规技术无法实现的超强磁场、大容量储能等诸多颠覆性技术，因此，强电用超导材料制备技术一直是国际高技术竞争前沿。本文通过梳理国内外强电用超导材料及其制备技术的发展现状，系统分析和阐明了包括低温超导材料NbTi、Nb3Sn和高温超导材料YBCO涂层导体、Bi-2223带材、Bi-2212线材以及MgB2线材等实用化超导材料在强电应用领域的发展趋势。分析我国强电用超导材料发展存在的问题，我国需要以开发出面向不同强电应用需求的高性能超导材料体系为基础，实现超导材料和强电应用产品的协同发展，推动强电用超导材料制备技术和应用技术的创新水平提升和产业化规模。研究建议，通过国家层面组织“产学研用”联合攻关，实现低温超导材料产业升级，突破高温超导材料批量化制备关键技术的发展思路，实现强电用超导材料的快速发展和应用。
新材料 2024年03月21日