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热致变色材料智能涂层

热致变色材料智能涂层

摘要：能源与环境现状迫切要求开发出具有节能特性的新一代智能建筑窗户，以有效降低建筑能源消耗。热致变色材料能够根据外界温度变化改变自身光学性质，智能地调节进入室内的太阳辐射能量，且不消耗其他能源，在建筑节能方面具有极大的应用潜力。常见的热致变色材料包括水凝胶、离子液体、钙钛矿、超材料、液晶和VO2等。其中VO2在相变前后透过率在近红外区域明显降低而在可见光范围内保持不变，是热致变色智能窗材料的理想选择之一。本综述概述了热致变色涂层相关材料的工作原理、构筑方法及最新研究进展。首先介绍了常见热致变色材料的结构特性和相变机制。之后以VO2为例，阐明了智能窗涂层表面工程设计和优化方法，讨论了不同构筑手段对光学性能的影响。最后，梳理了目前热致变色智能涂层所存在的不足及面临的困难，并对未来的研究方向进行了展望。
新材料 2024年01月19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
轻质高熵合金研究现状

轻质高熵合金研究现状

摘要：高熵合金由于具有独特的合金设计理念和优异的性能而受到广泛关注。早期的高熵合金主要基于过渡族元素、难熔元素或者稀土元素，密度相对较高，从而极大限制了其应用。轻质高熵合金是基于Al、Li、Mg、Ti 等轻质元素开发的一类新型高熵合金，在材料轻量化的趋势下，关于轻质高熵合金的研究逐渐增多。轻质高熵合金作为高熵合金的新分支，具有低密度、低模量、高比强度、高比硬度的独特优势。除此之外，轻质高熵合金还具有高熵合金的高强度、高硬度、优异的耐磨性、良好的耐氧化性、优异的耐腐蚀性、良好的抗高温氧化和抗高温软化性能以及良好的生物相容性等特点。这些性能上的优势使得轻质高熵合金在航空航天以及生物科技领域极具应用潜力。目前，轻质高熵合金的研究主要涉及成分开发、制备、组织结构表征、性能特点等。新成分的开发与设计主要利用经验参数与相图计算以及第一性原理计算相结合的方法。合金的制备以感应熔炼、电弧熔炼和机械合金化等方法为主; 轻质高熵合金的相组成与组织结构通常包括非晶态组织、单相多晶组织、多相复杂组织等; 其性能方面的研究主要涉及力学方面的强度、硬度、高温蠕变等，还包括抗氧化性、耐蚀性以及生物相容性等。本文从轻质高熵合金的成分设计、制备方法、组织特征、性能特点等方面进行了综述，并指出了轻质高熵合金所面临的问题与挑战。
新材料 2024年01月19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
金属材料表面自纳米化研究进展

金属材料表面自纳米化研究进展

摘要:介绍了表面自纳米化技术，综述了国内外金属材料表面自纳米化的研究现状。金属材料的表面自纳米化处理可以改善其综合机械性能，并能不同程度地影响其耐蚀性、耐磨性以及稳定性。最后提出了表面自纳米化技术研究需要解决的问题。
新材料 2024年03月27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
电弧增材制造技术在滑动轴承领域的应用

电弧增材制造技术在滑动轴承领域的应用

摘要: 阐述了利用钎焊、激光熔覆、电弧喷涂、电弧堆焊等增材技术替代常规离心铸造制造滑动轴承的优势及目前的技术水平，同时阐述了随增材制造技术而研发的高温抗蠕变巴氏合金线材成分，线径1． 6 mm 的细线材加工技术现状，展望了增材制造应用在滑动轴承领域以及巴氏合金线材成分优化和相关配套技术的发展趋势，对过细的SnSb 相是否会加速轴径的磨损和多次电弧堆焊增材是否会影响结合强度的问题进行了探讨。
新材料 2024年07月18日
新型红外隐身结构材料研究综述

新型红外隐身结构材料研究综述

摘要：随着军用光电技术的快速发展，隐身技术在现代作战体系中的作用日趋重要，其中，隐身材料对于提高隐身性能至关重要。本文针对红外隐身材料，重点从单波段的红外隐身、多波段兼容的红外隐身、动态的红外隐身三方面综述了国内外红外隐身材料的研究进展，就微纳结构大面积柔性加工方法进行了深入分析。关键词：红外隐身；超构表面；法布里珀罗腔结构；光子晶体；微纳制造
新材料 2024年01月08日
高熵合金纳米颗粒研究进展

高熵合金纳米颗粒研究进展

摘要：当高熵合金细化至纳米尺度时, 其独特的结构与纳米尺寸效应间的相互作用将赋予材料优异的功能特性.然而, 由于异种元素间普遍存在的混合焓差异, 将多种非混相金属稳定结合并细化至纳米尺度具有极大的理论和技术挑战. 因此, 本文主要综述了近年来高熵合金纳米颗粒的研究进展, 首先系统总结了高熵合金纳米颗粒的制备方法、合成条件以及进一步提升合金体系固溶组元数量的策略, 随后从高熵合金纳米颗粒所具备的结构稳定性、氧化还原行为及异常尺寸效应等独特性质出发, 对其在催化、电磁、光热、气敏和储能等领域的应用及性能机理进行了详细的分析和讨论. 最后, 总结展望了高熵合金纳米颗粒未来面临的挑战和发展方向.
新材料 2025年08月07日