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仿生阻尼材料3D打印研究进展

仿生阻尼材料3D打印研究进展

摘要：相比于传统的材料制造技术，3D打印技术自下而上的增材制造过程和生物结构的形成过程具有高度的相似性，能够更有效地模仿出生物材料的复杂结构和功能，但目前在技术、材料等方面仍存在一些问题。以应用于制备仿生阻尼材料的不同3D打印技术为切入点，综述了光固化技术、材料挤出技术、材料喷射技术和粉末床熔融技术的工艺特点，总结了打印技术将走向微观尺度的发展趋势，分析了不同打印技术在仿生骨梯度孔隙结构、仿贝壳软硬相堆叠夹层结构、仿蜂窝轻质多孔结构、仿甲壳螺旋夹层结构和仿角蹄空心管层状结构等仿生阻尼材料打印过程中的技术要点与仍需解决的问题，从新材料、新设计、新手段和新途径等方面探讨了仿生阻尼材料3D打印技术的发展趋势。
新材料 2025年02月05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
非晶合金的功能性研究进展

非晶合金的功能性研究进展

摘要：非晶合金又名金属玻璃，是21世纪兴起的一种新型功能材料，具有独特的内部结构，其原子在三维空间内呈无序排列，且长程无序，短程有序。特殊的原子结构导致非晶合金具有良好的综合性能，如较低的密度，高的强度、硬度、电阻率，以及优异的耐摩擦腐蚀性能和磁性等，因而得到广泛关注。随着科学技术的发展，非晶合金的研究也进入了崭新的阶段，人们除了对非晶合金的外观尺寸以及基础性能的研究外，还开始关注其作为新型的绿色功能材料在功能性方面的研究。本文论述了非晶合金在生物医学以及工业排放物降解、仿生电子薄膜、储氢（即吸收释放氢气）、电极、钎料、催化剂、纳米多孔材料、形状记忆合金、软磁及特殊方向（如导热、爆破、疏水）等功能性方面的研究进展。深入开展非晶合金的功能性研究，有利于推进非晶合金在相关领域的循环应用，也符合资源节约型、环境友好型的可持续发展理念。
新材料 2024年05月07日
稀土基低温磁制冷材料的研究进展

稀土基低温磁制冷材料的研究进展

摘要：低温制冷技术在气体液化和储存、航空航天、空间探测及低温科研等领域发挥着极其重要的作用，基于磁热效应的磁制冷技术相较于传统气体压缩／膨胀制冷技术具有绿色环保、高效节能的优势，被认为是最具潜力的新型制冷技术之一。长久以来，探索并获得具有合适工作温区、大磁熵变、宽制冷温跨、大制冷能力以及大绝热温变的磁制冷材料是持续不断的研究目标。综述了应用于低温区的稀土基二元、三元金属间化合物及稀土基钙钛矿氧化物磁制冷材料的研究进展，并对低温磁制冷材料的发展方向进行了展望。
新材料 2025年11月04日
嵌入原子神经网络方法的发展

嵌入原子神经网络方法的发展

摘要：近年来, 原子神经网络势函数以及性质表达的方法迅速发展, 并广泛应用于化学、物理和材料科学等诸多领域的原子级别模拟中. 其中, 嵌入原子神经网络方法是受嵌入原子方法力场的物理形式所启发, 结合机器学习发展的一系列高效率的原子神经网络方法. 本文介绍了嵌入原子神经网络系列方法开发和应用的最新进展, 并在最后展望了未来机器学习势函数开发和应用中面临的挑战和机遇.
新材料 2025年12月26日
功能金刚石的发展现状及产业化前景

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
增材制造点阵结构设计、制备及性能研究进展

增材制造点阵结构设计、制备及性能研究进展

摘要：航空航天等领域对轻量化高性能结构的需求日益迫切，突显了点阵结构在轻量化目标中的重要性及其广阔的应用前景。粉末床熔融技术的快速发展和成熟，使得复杂的点阵结构制备成为可能，并迅速成为研究热点。虽然当前关于增材制造点阵结构的研究已经比较丰富，但成果间的关联性和系统化整合仍然不足，有关点阵结构的最优设计和调控手段仍尚未形成系统的理论体系。因此，本文不仅介绍了点阵结构的基本特性和主要分类，系统探讨了增材制造点阵设计和制备对其力学性能的相关影响及其主要研究进展，还总结了点阵结构的未来研究方向和发展趋势。
新材料 2026年02月06日
新型铁基超导线材的发展及其关键技术

新型铁基超导线材的发展及其关键技术

摘要：铁基超导材料具有临界磁场高、各向异性小等优点，在强磁场领域具有重要的应用潜力，获得高性铁基超导线材是铁基超导材料高场强电应用的基础。文章回顾了铁基超导线材10多年来的发展历程，尤其是近年来在线材性能提高及线圈研制方面取得的最新进展，并对未来实用化铁基超导线材需要重点突破的主要关键技术提出展望，以期为后续铁基超导线材的产业化应用提供参考。
新材料 2026年03月10日
碳化硅晶圆切割方法综述

碳化硅晶圆切割方法综述

摘要：碳化硅在功率器件的制造中具有巨大的应用价值，随着高功率半导体市场份额的不断增加，超薄大直径碳化硅晶圆的需求量日益增加。但是由于碳化硅是典型的硬脆性材料，晶圆切割的难度大，而且切割成本占晶圆生产总成本的５０％，因此需要研究碳化硅晶圆切割方法以降低生产成本，提高材料利用率。文章系统总结了碳化硅晶圆的切割方法，介绍了线锯切割、激光热裂法、激光隐形切割碳化硅晶圆的原理和优缺点，最后论述了碳化硅激光隐形切割法研究的进展以及目前所面临的挑战，并且提出了该方法在未来的碳化硅晶圆切割领域将具有广阔的应用前景。
新材料 2024年05月07日
机器学习在非晶材料中的应用

机器学习在非晶材料中的应用

摘要：作为新兴非晶材料的金属玻璃由于其优异的力学、物理以及化学性能而被广泛研究。玻璃形成能力一直是制约着非晶材料发展的重要问题, 为了设计出具有良好玻璃形成能力的非晶材料, 对非晶材料的玻璃形成能力已经有大量的研究。 研究表明单一的影响因素不足以全面解释非晶材料的玻璃形成能力, 即玻璃形成能力是由多种因素共同影响的。另一方面, 由于非晶材料具有复杂且无序的结构, 传统的方法难以全面、清晰地理解非晶材料的结构与本质。机器学习这一新的研究范式为解决非晶材料领域的关键瓶颈问题提供了新的途径和契机。 本文首先简单介绍了一些机器学习算法, 如支持向量机、人工神经网络和K均值聚类。随后介绍了机器学习在非晶材料中的应用, 包括非晶结构分类、非晶结构-性能关联和非晶宏观性质的预测, 并提出了基于机器学习方法在未来非晶研究中的应用前景, 包括非晶数据库的建立、高通量计算方法的发展和机器学习势函数的发展。
新材料 2024年05月07日