表面超疏水对摩擦学性能的影响:机理、现状与展望

摘要：超疏水表面由于极端的非润湿特性，在减阻、耐磨、防腐蚀、防结冰和自清洁等领域有着极为广泛的潜在应用。表面粗糙结构和低表面自由能是形成超疏水表面的两个决定因素，也是超疏水表面具有优异的摩擦学性能的主要原因。本文主要对近年来超疏水表面在摩擦学领域的研究进行总结。首先分析了超疏水表面摩擦学的相关理论，然后重点阐述了超疏水表面在摩擦学领域的研究现状，探讨了影响超疏水表面摩擦学性能的因素和作用机理，并对耐磨超疏水表面和超滑表面的摩擦学研究进行了分析。最后提出了超疏水表面摩擦学研究应该关注的重点和方向。本综述旨在引起更多学者对超疏水表面摩擦学研究的关注，对于扩大超疏水表面的应用领域具有重要的理论价值和现实意义。

新材料 2024年12月16日 1 点赞 0 评论 210 浏览

功能金刚石的发展现状及产业化前景

摘要：功能金刚石泛指金刚石的电学、光学、热学、声学等非超硬耐磨性能，这些优异性能，至今尚未得到有效挖掘。文章总结了金刚石在珠宝首饰、金刚石半导体、电子封装热沉材料、BDD电极材料、光学窗口材料、医学应用等方面的研发以及产业化现状，分析了存在的问题，认为功能金刚石的产业化进程在不同的应用领域发展不太平衡，总体上处于起步阶段。功能金刚石研发和产业化水平总体上国外全面领先，国内全方位跟进，近几年国内进步较大，特别在HTHP培育钻石、直流电弧等离子体喷射法设备以及中低端多晶膜的产业化方面具有明显的竞争优势。在CVD培育金刚石的工程化、铜－金刚石产业化、半导体金刚石的研发和工程化以及纳米金刚石在医药应用研发方面有明显进展，在纳米金刚石钢的研发和工程化方面极具创新特色，在纳米金刚石润滑油方面填补世界空白。

新材料 2024年05月07日 1 点赞 0 评论 247 浏览

碳纳米管复合材料的3D打印技术研究进展

摘要：3D打印技术是一项根据计算机模型设计快速加工和制造复杂几何形状组件的增材制造技术之一。其基于三维数据模型，通过电脑控制将材料进行逐层累积，最终将三维模型变成立体实物。相比于传统制造方法，3D打印技术具有节约工时、易操作、不需要模具、组件几何形状可控性强等优势。随着该技术的发展，依据打印技术成型的核心、材料以及设备等产生了熔融沉积塑型、选择性激光烧结成型、光固化立体成型／数字光处理成型、溶剂浇铸成型等若干类型的3D打印技术。本文重点介绍其中最具代表性的４种3D打印成型工艺的原理和特点，基于碳纳米管增强聚合物复合材料，综述近年来不同3D打印成型工艺的研究进展，同时预测3D打印成型工艺在该领域会向着高精度、产业化、大众化和高集成度的方向发展，3D打印材料的研发也会更具前景。

新材料 2024年05月08日 0 点赞 0 评论 105 浏览

功能包装材料的发展现状与趋势

摘要: 由于包装废弃物造成的环境污染以及食品质量安全问题频发等原因，具有基本力学性能的普通包装已经满足不了消费者对包装产品的需求，具有功能性的包装受到极大关注。包装具备的功能性不仅在于包装结构的设计，更重要在于包装材料的选用。随着新型材料和新技术的开发，包装具有的功能性趋向多元化，应用市场更为广泛。综合了近几年功能包装材料的相关研究，从包装材料的应用出发，按照包装的功能性将功能包装材料分为4大类: 阻隔包装材料、绿色包装材料、保鲜包装材料以及智能包装材料，并分别概述了各类包装材料的特点、应用现状以及发展趋势。最后，综述了功能包装材料的发展现状，指出了功能包装材料在食品领域和医疗领域广阔的应用前景，同时提出未来功能包装材料应致力于向食品安全、绿色环保以及集成多功能化包装等方向研究。

新材料 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 157 浏览

二维材料及其异质结的精准构筑

摘要:二维材料因其原子级厚度和独特物理化学性质, 在半导体工业、量子计算等多个领域展现出巨大潜力. 二维材料异质结由不同种类二维材料经范德华作用组合, 其任意堆叠的特性进一步扩展了二维材料应用前景. 因此,在二维材料的产业化进程中, 二维材料及其异质结的精准构筑成为关键因素. 然而, 晶圆级、高平整度、高质量的二维材料及其异质结的制备依然面临着严峻挑战. 本文具体分析了当前二维材料制备的瓶颈和难点, 详细综述了近年来本课题组在二维材料精准构筑领域的最新研究成果, 主要包括质子辅助处理、完全自限制生长、“平整对平整”叠层转移、“由高到低”堆垛生长等创新策略, 成功实现了二维材料及其异质结的精准可控制备. 最后, 本文对未来研究方向进行了展望. 我们认为这些开创性方法的提出与实现将进一步提升石墨烯、过渡金属硫族化合物等二维材料及其异质结的先进制备水平, 拓展二维材料应用前景, 加速二维材料从实验室研发到工业大规模生产的转化进程.

新材料 2025年12月16日 1 点赞 0 评论 5 浏览

第一性原理计算在超导材料中的应用

摘要：简要综述了第一性原理在材料计算中的基本原理，综述了其在超导材料研究过程的进展，特别是在超导材料领域中关于超导机制的研究，对于进一步拓展新型超导材料及其实用化提供了理论支持；同时也提出了第一性原理计算在超导材料领域计算过程中的不足和建议，并对其在超导原理机制方面的研究前景进行了展望。

新材料 2024年09月26日 1 点赞 0 评论 167 浏览

超高速激光熔覆制备耐腐蚀涂层研究进展

摘要：首先总结了涂层材料元素组成对耐腐蚀性能的影响；其次，从钝化膜、显微组织、位错、低角度晶界、热腐蚀动力学等几个方面总结了其与耐腐蚀性的联系；第三，综述了EHLA与场外辅助技术结合对所制备涂层耐腐蚀性的影响；最后，总结和展望了超高速激光熔覆所制备涂层耐腐蚀性能的强化方法。

新材料 2024年11月08日 1 点赞 0 评论 182 浏览

激光增材制造成型马氏体时效钢研究进展

摘要：本文较全面地综述了国内外激光增材制造成型马氏体时效钢(MS)的研究和应用现状。分析了选区激光熔化(SLM)制备MS特有的优势，并从SLM成型MS参数与性能优化、成型各向异性、时效强化机理、梯度材料和模具应用5个方面进行了系统介绍。研究表明，SLM成型MS的工艺窗口较宽，易获得成型致密度>99%的试样；经过激光和热处理工艺参数优化后，其力学性能可达标准锻件水平。MS时效强化遵循Orowan位错绕过机制，成型方向对MS力学性能影响较小。此外，SLM能够制备高结合强度MS基梯度材料(MS-Cu和MS-H13等)零件，为制备梯度材料功能件开辟了新途径。最后，介绍了SLM成型MS面向随形冷却模具的应用，并提出了今后的研究展望。

新材料 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 198 浏览

二维铁电材料的研究进展

摘要：二维铁电材料展现出区别于传统铁电体的属性——显著减弱的退极化场效应, 这为器件微型化与功能集成提供了新机遇. 基于自极化机制的二维铁电材料已被实验证实, 并成功实现了单层极限的稳定室温铁电性, 其铁电起源与传统铁电体的离子位移模型一脉相承. 更有意思的是, 基于二维材料的新型滑移铁电体突破了这一理论框架: 它不依赖母体的本征极化, 仅需通过调控范德华(van der Waals, vdW)异质结的层间滑移矢量, 即可在六方氮化硼、过渡金属硫族化合物等非自极化材料中诱导稳定的宏观极化. 这种面外极化源于层间电荷再分布, 其超低能量势垒赋予极化方向非易失性翻转能力, 在超高密度存储器、光电器件等领域展现出独特应用优势. 本文系统梳理二维铁电材料的研究进展, 着重阐释各类滑移铁电体的构效机制与实验表征, 探讨栅压调控、光电响应等应用前景的实验探索, 最后展望该领域在机制研究、动态响应、工业化制备等方面面临的挑战.

新材料 2025年12月11日 1 点赞 0 评论 19 浏览

金属增材制造质量控制及复合制造技术研究现状

摘要：相比传统制造工艺，增材制造能够实现复杂结构金属部件的近净成形。然而，增材制造具有冷却速度快、热梯度大、非平衡凝固与往复热循环历史等特点，容易存在孔洞、残余拉应力、各向异性等缺陷，极大限制增材制造的进一步应用。复合增材制造技术是将传统制造方法与增材制造有机结合，充分发挥传统制造工艺在性能调控与尺寸精度等方面的优势，抑制单纯增材制造引起的各类缺陷，获得高质量、无缺陷的增材制造部件。本文首先揭示增材制造工艺缺陷的形成机理，明确工艺参数优化方法在缺陷改善方面的局限性，进而阐明复合增材制造的内涵，综述近年来增材制造与轧制、激光冲击强化、热等静压、热处理等复合制造技术的研究现状与工艺原理，探讨复合增材制造技术对不同缺陷的适用性，并对增材制造未来发展方向进行了展望。

新材料 2024年08月29日 1 点赞 0 评论 249 浏览