材料4.0在热障涂层与环境障涂层领域的发展现状
摘要：热障涂层（TBC）与环境障涂层（EBC）作为燃气轮机、航空发动机高温部件的核心防护材料，在提升部件耐温极限与服役寿命方面发挥关键作用。然而，苛刻的服役环境要求其同时满足隔热性能、相稳定性、热膨胀匹配及抗腐蚀等多重性能指标，材料性能优化面临显著挑战；加之制备工艺复杂，缺乏高效的涂层微观结构调控手段。基于数据驱动的“材料4.0”研究范式融合大数据与数据挖掘技术，通过人工智能领域的机器学习方法，可从复杂数据中自动解析成分- 结构-工艺-性能的映射关系，为TBC与EBC的创新发展提供了全新路径。本文系统阐述了材料4.0的理论框架与典型机器学习算法，全面回顾了近年来该范式在热障涂层与环境障涂层领域的研究进展，同时指出当前存在材料数据短缺、机器学习模型可解释性差等挑战，并展望了基于机器学习方法研究的发展方向，以期推动人工智能技术在高温防护涂层领域更广泛深入的应用。
氢（混）燃机用热障涂层材料及抗高温水汽性能研究进展
摘要：为实现“碳达峰”与“碳中和”目标，氢能及氢（混）燃机技术成为关键发展方向。然而，氢气燃烧存在燃烧不稳定性、局部高温及大量水汽生成等问题，因此，热障涂层抗高温水汽性能对氢（混）燃机的发展至关重要。系统性地综述了高温水汽对传统热障涂层材料（7%~8% YSZ）相稳定性、烧结行为、力学性能、热导率及抗腐蚀性能的影响。同时，深入分析了高温水汽稳定高温相、促进烧结、延缓力学性能恶化以及加速腐蚀的作用，并进行归纳和总结了相关研究成果。这些研究对设计和研发氢（混）燃机用新型热障涂层具有重要的指导意义。
等离子喷涂用送粉器的研究进展
摘要：送粉器是等离子喷涂系统的核心部件之一，其送粉速率稳定性及其控制精度等性能指标直接影响厚度均匀性、孔隙率等涂层性能。介绍了几种典型送粉器的技术原理和特点，进一步总结了典型送粉器的应用与技术发展，并结合应用较广的刮吸式送粉器，从粉末流动性、送粉结构和智能控制三个维度阐述提升送粉速率稳定性及其控制精度的技术措施，阐明了等离子喷涂用送粉器未来的发展趋势。
单原子层分离膜：进展与展望
摘要：原子级制造是在原子精度对材料结构进行精准控制，是制备高端材料的变革性新技术。在原子级别对膜材料厚度和孔结构进行精密调控，开发单原子层纳米孔膜，可显著降低传质阻力，实现分子极限渗透与分离，将为膜分离领域的发展与难分离物系的突破带来新机遇。本综述介绍了多种单层纳孔膜材料（single layernanoporous membranes， SLNM），总结其纳米孔构筑方法及单层膜制备方法，探讨其在气体分离、液体分离、离子分离等领域的应用现状。最后，针对单层纳孔膜面临的机遇与挑战进行了剖析与总结，并对其未来发展方向进行了展望。
典型微纳制造技术在新型含能材料可控制备和表面改性中的应用研究进展
摘要：含能材料是武器装备发射、运载、毁伤和控制的主要能源，是实现国防安全战略的重要基石。为满足武器系统对高能、高效、高安全和能量输出精确可控新型含能材料的应用需求，亟需发展兼顾能量性能和安全性能的含能材料新技术，促进武器系统向信息化和智能化方向发展。微纳制造技术是当前各国争相发展的前沿制造技术，在泛半导体、新能源、新材料等领域已取得诸多重要应用。基于国内外相关研究，本文综述了以物理气相沉积技术、化学气相沉积技术、原子层沉积技术、等离子体技术为典型代表的先进微纳制造技术在新型含能材料领域的最新应用研究进展。首先介绍了各种先进微纳制造技术的原理和特点，分析了微纳制造技术在精确控制新型含能材料尺寸、形态、组成和结构方面的技术优势，重点阐述了微纳制造技术在新型含能材料可控制备和表面改性等方面的应用，最后提出了典型微纳制造技术在当前新型含能材料领域应用中面临的挑战以及未来发展方向。
