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基于DNA纳米技术的晶体材料构建

基于DNA纳米技术的晶体材料构建

摘要：纳米颗粒晶体在电学、光学、磁学等方面具有独特的性质与优越的性能，人工构建纳米颗粒晶体对于材料科学的功能突破和性能发展具有重要意义。DNA 由于其具有碱基互补配对的特性，可以用于构建各种纳米级结构、组装晶体并调控结构与组成，从而实现材料特定性能的定制。目前，DNA纳米技术构建的纳米颗粒晶体材料已经在催化剂、光学器件、半导体材料等方面实现了应用，表明其构建三维晶体作为普适的周期性分子支架的基本目标逐步实现。在这篇综述里，我们系统性地阐述了DNA瓦片、可编程原子等价物、DNA折纸三种重要DNA 纳米晶体构建技术的发展历程与最近的研究进展，并对利用DNA纳米技术构建晶体材料的未来发展方向进行了讨论。
新材料 2024年12月12日
超磁致伸缩材料的研究新进展

超磁致伸缩材料的研究新进展

摘要：近年来，稀土超磁致伸缩TbDyFe材料的研究进展迅速，既有新的研究方向如材料力学性能、合金的凝固过程、磁畴取向的分布、组分处于准同型相界的合金的性能等，也有传统的如热处理时施加高磁场及应力处理、新热处理方法等方面。此外，科研人员不断开发出新的稀土超磁致伸缩材料合金体系，即不同元素对TbDyFe体系的部分取代与添加，主要有Pr、Nd、Sm、Gd、Ho和Er等稀土元素及第八族的Co元素。
新材料 2024年05月07日
氮化物吸波材料研究进展

氮化物吸波材料研究进展

摘要：雷达隐身材料对提高武器装备的生存和防御能力具有重要意义。氮化物材料由于其自身优异的物理化学性能，有望成为一种新型吸波应用材料。本文总结了近年来氮化物吸波材料的研究进展，论述了氮化钛、氮化铁、氮化锰、碳氮化硼和合金氮化物等吸波材料的研究现状，并从形貌调控、仿生结构设计、高温吸波特性和吸波机理等方面展望了氮化物吸波材料未来的研究趋势。
新材料 2024年05月08日
梯度结构金属材料的制备方法和力学性能研究进展

梯度结构金属材料的制备方法和力学性能研究进展

摘要：金属结构材料是保障国防建设、航空航天和机械工程等领域快速发展的物质基础，向其中引入梯度组织可以使不同尺寸的结构单元相互协调作用，突破单一均质材料的性能短板，有效改善金属材料的综合服役性能。本文围绕近几年国内外梯度结构金属材料的相关研究和进展，首先介绍了梯度结构金属材料的制备方法和工艺原理，并总结了其优点与局限性；其次对梯度金属材料的微观组织结构进行了阐释，论述了梯度结构金属材料的服役性能特点，包括强度、塑性、摩擦磨损性能、疲劳损伤性能和耐腐蚀性能，提出了调控梯度结构金属材料服役性能的优化策略；最后对其未来研究方向和面临的挑战进行了展望。
新材料 2024年12月06日
铌硅基超高温结构材料成形技术研究进展

铌硅基超高温结构材料成形技术研究进展

摘要：铌硅基超高温结构材料被认为是一种有望打破传统镍基高温合金的使用温度极限的材料。但是，由于铌硅基合金本身的高熔点以及较低的塑韧性等，其制备成形的难度远高于现有的高温金属结构材料。本文主要着眼于铌硅基合金复杂制件的成形，综述了铌硅基合金的熔炼技术、熔模精密铸造成形工艺技术、粉末成形工艺技术等方面的最新研究进展，并对铌硅基合金的成形技术中存在的问题进行了分析，在此基础上对其发展趋势进行了展望，认为铌硅基超高温结构材料成形技术仍然处于实验室研究阶段，需要继续在大尺寸母合金熔炼、超高温精密相关辅助技术、合金粉体制备三个方面开展深入研究。
新材料 2024年05月08日
选区激光熔化制备难熔高熵合金研究现状与展望

选区激光熔化制备难熔高熵合金研究现状与展望

摘要：难熔高熵合金（RHEAs）因具备高熔点、高硬度和高温相结构稳定性成为航空航天、海洋船舶和核能工业等领域的重要材料。本文对选区激光熔化（SLM）技术制备的不同体系RHEAs 进行梳理，并对其微观组织、力学性能、残余应力和耐腐蚀性能进行分析。结果表明，SLM 制备的RHEAs 未改变其固有相（BCC 相），且枝晶形貌为树枝晶、等轴晶、胞状晶等，晶粒尺寸较电弧熔炼平均减少80%~90%；细晶强化、固溶强化等强化机制有效提升了材料的力学性能；SLM 技术在制备RHEAs 时，热源的局部加热和冷却会造成残余应力积累，可通过工艺参数优化、母材预热等方法降低热应力；SLM 可实现难熔元素均匀分布，减缓腐蚀介质侵蚀合金表面的速率，从而增强合金的耐蚀性能。
新材料 2024年12月02日
高熵碳化物材料研究进展

高熵碳化物材料研究进展

摘要：高熵陶瓷是近年来得到快速发展的新型材料，吸引了许多研究者的关注，具有的高熵效应赋予了其优异的性能。其中高熵碳化物具有优异的硬度、断裂韧性、隔热性能与抗腐蚀性能，在环境障涂层、热障涂层等领域具有广阔的应用前景。本文详细介绍了高熵碳化物的预测理论、合成方法，同时对其抗氧化性能、力学性能、耐腐蚀性能以及隔热性能等方面进行了综述，指出了高熵碳化物在制备应用方面面临的问题，最后展望了高熵碳化物的发展方向。
新材料 2024年11月01日
SiC纳米线研究进展及其应用现状

SiC纳米线研究进展及其应用现状

摘要: 随着SiC纳米线制备技术的日益成熟，其在场发射、光催化、电学和光学材料领域有着广阔的应用前景和发展潜力，也可作为多种结构材料增强体广泛应用于航空航天、核、制动系统等多种工业领域。综述了SiC纳米线的性能及其多种制备方法的研究现状，详细介绍了SiC纳米线作为增强材料应用于陶瓷材料、C基复合材料及SiC基复合材料中的研究进展，讨论了SiC纳米线的作用机制，并展望了其未来发展方向。
新材料 2024年05月06日
透明超疏水材料的制备及其应用

透明超疏水材料的制备及其应用

摘要：超疏水材料由于其独特的非浸润性引起人们的广泛关注，近年来得到迅猛发展，各种适用于不同领域的功能性超疏水表面应运而生。其中，透明超疏水材料因其在光学领域的特殊贡献受到人们的青睐。透明疏水涂层技术对于实际应用具有重要的意义，透明涂层不仅可以满足光学器件防护的高透光率，还可以维持防护本体的基本外观，在自清洁、防污、防冰防雾、防腐蚀等领域都展示出广阔的应用前景。本文系统地阐述了超疏水表面以及其中功能性的透明超疏水表面的最新进展、表面的设计、制造和重要应用。尽管已经取得了重大进展，但是目前超疏水材料在耐久性方面还存在诸多问题，例如，容易被机械外力破坏、极端环境下表面的超疏水性质不稳定以及老化等问题，限制了透明疏水涂层技术的大范围应用。在未来的研究中，一方面继续丰富相关的理论知识，为透明疏水涂层技术的应用提供更多的理论支持，另一方面，提高涂层的透明度和机械耐久性能仍是未来研究的重中之重。
新材料 2024年05月07日
碳基复合吸波材料

碳基复合吸波材料

摘要：随着无线电波和电子信息技术飞速发展，电磁辐射污染问题日益突出，在全球范围内引起广泛关注。为了解决电磁污染问题，人们致力于研究与开发质量轻、厚度薄、频带宽和吸收强的电磁波吸收材料。与传统吸波材料相比，碳基复合吸波材料具有优异的介电性能、特殊的微观结构、良好的阻抗匹配以及高效的吸波性能，且可有效降低复合材料质量，在吸波材料领域拥有巨大的发展潜力，已逐渐成为研究热点。本文从阻抗匹配、损耗机制等方面概述了电磁波基本吸收原理，综述了碳-碳、碳-金属/金属氧化物、碳-陶瓷等不同种类碳基复合吸波材料的研究进展。同时，综述了上述碳基复合吸波材料的合成方法、吸波性能和衰减机制。最后，论述了碳基复合吸波材料在电磁波吸收方面存在的不足并提出了可能的解决方案，展望了碳基复合吸波材料未来的发展方向。
新材料 2024年10月23日