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超黑材料的设计与应用研究进展

超黑材料的设计与应用研究进展

摘要: 吸光率大于97%的材料通常被称为超黑材料。由于优异的吸光性能,超黑材料在精密光学、太阳能收集、红外热探测以及军事伪装等领域展现出广泛的应用前景。除了本征黑属性以外,超黑材料还都具有精细设计的表面微观结构,以达到超黑水平,这二者是超黑材料必不可少的部分。将目前超黑领域中不同的材料分为金属基超黑、生物质基超黑、碳基超黑和聚合物基超黑。着重阐述了这四类超黑的制备方法、结构设计及性能表征,并对其优缺点分别进行了总结分析。最后对超黑材料的实际应用和未来发展进行了展望。
新材料 2026年03月26日
铁基碳纳米管/石墨烯气凝胶制备及光热吸油性能研究

铁基碳纳米管/石墨烯气凝胶制备及光热吸油性能研究

摘要: 海上重油泄漏会造成严重的环境污染和经济损失,吸附法处理海上漏油具有良好的应用前景,但对高黏度重油的处理依然是一项难题,利用光热多孔材料实施油品的升温降粘吸附是极具潜力的解决方案。利用Fe纳米粒子作为生长碳纳米管(CNTs)的催化剂,使用气相沉积法制备了Fe基碳纳米管/石墨烯气凝胶(Fe-CNTs/RGA),作为对比,采用冰模板法制备了碳纳米管/聚乙烯吡咯烷酮/石墨烯气凝胶(CNTs/PVP/RGA)。通过SEM、Raman和FT-IR 对Fe-CNTs/RGA 进行表征。结果表明,Fe-CNTs/RGA 的最佳制备条件为生长温度800℃和生长时间120min。相较于机械复合法所制备的CNTs/PVP/RGA 材料,Fe-CNTs/RGA 具有极佳的光热性能,对全光谱平均吸收率可达93.62%,光热转化速率快,空气中材料的温度梯度为33.24K/cm。1个太阳光下吸附重油时,Fe-CNTs/RGA 的上表面温度可达110.7 ℃,下表面温度可达60.7 ℃,对重油的吸附速率可达0.0397g/(cm2·min)。
新材料 2026年03月26日
高导热聚酰亚胺基石墨膜的制备及其性能研究

高导热聚酰亚胺基石墨膜的制备及其性能研究

摘要: 随着电子元器件的高密度集成化、轻量化,聚酰亚胺基石墨膜凭借其优异的导热性能得到广泛的关注。研究使用4,4,-二氨基二苯醚和均苯四甲酸二酐作为单体进行共聚,磷酸钙为化学亚胺化试剂,研究了化学亚胺化试剂添加量对聚酰亚胺(PI)薄膜性能的影响,再进一步炭化、石墨化处理得到高导热PI基石墨膜,通过对石墨膜的微观形貌、晶型以及性能进行分析。结果显示,采用化学亚胺化法制备的PI薄膜经过石墨化处理后,所得石墨膜的微观形貌更加平整且致密有序、石墨化程度更高以及具有较大的晶粒尺寸和较小的晶格缺陷。当磷酸钙添加量为0.1%时,PI薄膜的拉伸强度达98.42MPa,石墨膜的热导率达1623.9 W·m-1·K-1。在模拟散热测试过程中,仅需60s即可将石墨膜表面温度从60℃快速降温24℃,在现代集成化先进电子元器件和高端电子产品等热管理领域都具有很好的应用潜力。
新材料 2026年03月26日
机器学习在永磁材料研究中的应用进展

机器学习在永磁材料研究中的应用进展

摘要: 永磁材料在现代工业与科学技术中发挥了重要的作用。近年来,借助机器学习方法在预测和优化永磁材料的制备与应用方面取得了巨大的发展。较为全面的综述了机器学习在永磁材料研究中的应用,介绍了机器学习的学习流程和常用的机器学习算法,综述了机器学习技术在微观特性分析与结构优化、磁性能预测与成分优化、探索新材料等方面的研究进展。提出了机器学习在永磁材料领域所面临的问题,包括数据维度高、样本量有限、噪音干扰大、缺失值较多等。在未来研究中,应深入研究并探索新的算法和优化策略,扩充数据集规模,以及结合智能化实验技术加快永磁材料的研发与改进。
新材料 2026年03月26日
凝胶基柔性离子热电材料研究进展

凝胶基柔性离子热电材料研究进展

摘要: 近年来,具有超高离子塞贝克系数的离子热电器件(ionicthermoelectric,iTE)受到广泛关注。与电子型热电器件不同,iTE以离子作为电荷载体,其中离子导电凝胶因其出色的TE特性和柔性可拉伸性,展现出巨大的发展潜力。综述了凝胶基iTE材料的研究现状。通过考察iTE的两种主要的工作机理,即离子扩散效应和温差电池效应,对影响凝胶基iTE材料热电性能的因素进行了深入分析。介绍了目前凝胶基离子热电材料的性能调控策略,同时对凝胶基离子热电材料的应用方式进行了阐述,探讨了离子热电材料进一步发展所面临的挑战。通过关注离子热电材料的最新创新成果,期望能为凝胶基离子热电材料的未来发展提供有价值的参考。
新材料 2026年03月27日
形状记忆聚合物改性研究进展

形状记忆聚合物改性研究进展

摘要：形状记忆聚合物(SMP)是一类性能优异的智能材料，在感知外界刺激后变为临时形状，外界条件改变时，又可以回复到初始形状，在生物医学、航天航空等领域得到了广泛的应用。然而，SMP通常存在力学性能差、回复应力不足、固有粘弹性和固有聚合物导热系数低等一系列问题，限制其应用范围。近年来，学者对SMP的改性进行了大量研究。本文综述了形状记忆聚合物的改性进展，包括分子结构改造、聚合物共混、添加功能填料(磁性粒子、导电金属颗粒、含C多功能材料、微波敏感粒子) 等。其中，分子结构改造是为SMP提供合适回复应力的关键策略。共混法和添加功能填料改善SMP固有性能的同时还为其提供更多的响应方式。此外，还介绍了改性SMP 的应用，并展望了SMP未来潜在的发展方向。
新材料 2026年03月27日
超高温陶瓷前驱体结构设计及其合成方法研究进展

超高温陶瓷前驱体结构设计及其合成方法研究进展

摘要：超高温陶瓷聚合物前驱体作为浸渍裂解工艺(precursor infiltration pyrolysis, PIP)制备的关键基础原料，其化学成分与组织结构会严重影响裂解后陶瓷基体的微观形貌及性能，进而影响后续制备的陶瓷基复合材料性能。本综述根据过渡金属原子在前驱体结构中的不同位点与形成结构分类，介绍了近年来国内外对锆基、铪基、高熵陶瓷基等超高温陶瓷聚合物前驱体的设计策略与化学合成方法研究进展，并分析了不同结构前驱体及其合成方法在溶解性、裂解陶瓷产率与性能、工艺难度等方面的影响。分析表明，现有前驱体结构设计与合成方法在大规模制备高性能陶瓷基复材方面仍存在局限性，同时对未来超高温陶瓷聚合物前驱体结构设计及合成方法的发展方向进行展望，为进一步工业化制备高性能超高温陶瓷基复合材料提供参考。
新材料 2026年03月27日
聚硅氮烷应用研究进展

聚硅氮烷应用研究进展

摘要：聚硅氮烷(PSN) 作为一种可转化为无机陶瓷的前驱体聚合物，凭借其多路径的转化特性、高的陶瓷产率以及灵活的材料形式，在极端环境防护涂层、复合材料和功能陶瓷领域展现出巨大应用潜力。本文围绕聚硅氮烷应用研究的最新进展，重点剖析了其作为陶瓷前驱体衍生的SiO2、SiCN、SiON、SiNx 等陶瓷涂层，在高温抗氧化、腐蚀防护、热障性能及柔性有机电子封装中的关键作用，全面梳理了聚硅氮烷转化陶瓷基结构及功能复合材料的最新突破，并总结了聚硅氮烷在能源存储、催化及光固化增材制造等新兴领域的创新应用。最后，指出了聚硅氮烷材料开发与应用的发展方向。
新材料 2026年03月27日
聚硼硅氮烷的合成、元素掺杂及其衍生SiBCN 陶瓷的应用

聚硼硅氮烷的合成、元素掺杂及其衍生SiBCN 陶瓷的应用

摘要：聚合物前驱体转化法推动了SiBCN陶瓷在高温结构材料、功能涂层、热管理材料和高温传感器等领域的应用发展。通过前驱体聚硼硅氮烷分子结构的设计改性可以实现对SiBCN陶瓷微观组分和结构的调控。本文综述了SiBCN陶瓷前驱体聚硼硅氮烷的合成方法、异质元素掺杂路线以及前驱体转化SiBCN陶瓷的成型和应用，探讨了前驱体分子结构、异质元素与SiBCN陶瓷微观结构之间的关系。最后，总结了聚硼硅氮烷及其衍生SiBCN陶瓷在现阶段研究中存在的问题，并结合未来需求展望了发展方向。
新材料 2026年03月30日