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高性能聚合物纳米共混泡沫材料研究进展

高性能聚合物纳米共混泡沫材料研究进展

摘要：利用共混方法形成多相材料体系是制备新材料、提高其综合性能的有效途径之一. 通过纳米尺度分散形成聚合物纳米共混泡沫可以有效实现多组分性能的协同增效，是轻量化功能材料的重要发展方向. 然而，聚合物发泡材料中实现组分的纳米级分散，一直是制备高性能轻量化聚合物泡沫材料面临的挑战. 本专论围绕“热塑性/热塑性”与“热塑性/热固性”2 类聚合物纳米共混泡沫材料体系，系统梳理了该领域的研究发展脉络与前沿进展，并重点介绍了本团队近年来从相态结构调控耦合超临界发泡技术的角度，提出了“增塑—发泡—增强”(PFR)策略，以及该策略在创制高性能聚合物纳米共混泡沫的最新进展，最后对该领域面临的挑战和未来发展趋势进行了分析与展望.
新材料 2026年07月09日
新材料产业的重点专利分析

新材料产业的重点专利分析

摘要：全球科技竞争和地缘博弈持续加码，正加速重构产业链的发展格局。我国新材料产业历经规模粗放扩张，正转向以国家战略需求为导向的高质量发展阶段。本文利用智慧芽数据库，动态分析了新材料产业重点专利的发展态势，精准预判全球新材料产业链的演进方向及其带给我国的机遇与挑战。研究表明，新材料专利发展经历了长期高速增长态势，并成为全球最大的专利技术目标市场。依据高被引最多的专利、规模最大的专利家族、权利要求数量最多的专利、以及市场价值最高的专利分析可知，新材料产业的电池关键材料，半导体和显示材料三分乾坤。针对关键攻关技术，开展了龙头企业的投资分析。最后，展望了我国新材料产业未来的发展机遇和挑战。
新材料 2026年08月05日
水润滑陶瓷主轴研究现状与关键技术

水润滑陶瓷主轴研究现状与关键技术

摘要：介绍了水润滑陶瓷主轴的概念和特点，概述了水润滑陶瓷主轴在国内外的发展趋势和工业应用，对水润滑陶瓷主轴的关键技术和急需解决的问题从４个方面进行了评述，主要包括：1）材料摩擦学方面，需加强对低成本、高性能水基润滑添加剂、高韧性硅基陶瓷材料、长寿命陶瓷涂层的研究；2）轴承润滑建模与分析方面，需综合考虑陶瓷零件加工精度、水基润滑剂非牛顿效应、高速湍流效应、温黏效应等因素，实现精确建模与分析；３）高速主轴轴承－转子系统非线性动力学方面，需借助降阶分析理论的最新成果，实现系统非线性行为的精准预测与调控；４）表面织构在水润滑陶瓷主轴上的应用方面，需加强对表面织构和宏观结构的协同效应、表面织构的设计与优化，以及陶瓷表面织构的低成本高效加工方法的研究。
新材料 2024年05月07日
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
深度学习预测异质结构金属材料力学性能

深度学习预测异质结构金属材料力学性能

摘要：针对异质结构金属材料（heterostructured metallic materials, HMMs）设计中强度-韧性倒置关系难题，文章提出一种融合深度学习与多目标进化算法的智能设计框架，即基于微观结构参数与力学响应的复杂映射关系，构建了结合双向长短期记忆网络（bidirectional long short-term memory, Bi-LSTM）、注意力机制与物理约束的混合神经网络模型。通过有限元模拟数据集训练验证，该模型对极限抗拉强度（ultimate tensile strength, UTS）和韧性的预测决定系数R2 分别为0.896 6 和0.967 2。进一步集成非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm II, NSGA-II），建立了以微观结构参数为变量的多目标优化框架。研究结果表明，该模型可切实捕捉微观结构与性能的映射关系，为异质结构金属材料的智能预测找到了新途径。
新材料 2026年09月28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