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增材制造技术国内外应用与发展趋势

增材制造技术国内外应用与发展趋势

摘要：全面介绍7大类3D打印技术和增材制造工艺，重点介绍采用激光作为热源的金属增材制造技术，即激光粉末床熔合（LPBF）和激光定向能量沉积（LDED）。综述了近几年国内外激光3D打印和增材制造的设备开发和商业化的发展历程。展示了国内外金属激光增材制造应用的状况，特别是在航空航天、汽车制造、生物医药、模具制造、家电，以及珠宝首饰、文化创意、创新教育等领域的应用成果和未来趋势。阐述了目前增材制造技术存在的困难和面临的挑战。总结了增材制造的最新发展，包括采用绿光或紫外激光打印铜、铝、金、银、铂和铱等高反射材料，超快激光打印高密度、耐火、难熔金属合金，以及3D打印玻璃和陶瓷等。展望未来几年的发展趋势，特别是激光增材制造在空间系统和卫星制造中的应用，以及在太空中进行激光增材制造的前景。
新材料 2024年08月06日
材料科技前沿及相关颠覆性技术发展态势分析

材料科技前沿及相关颠覆性技术发展态势分析

摘要：材料是人类社会生存和发展的物质基础，近年来材料科技加速发展，新材料不断涌现，应用更迭加速，材料种类、创新和应用需求从速度、广度、深度及影响都呈现爆发态势。材料在经济社会发展中的作用逐渐从基础性、支撑性向颠覆性、引领性转变，成为面向未来产业取得竞争优势的关键性领域。总结材料领域颠覆性技术发展经验，分析发展态势，对于应对传统产业颠覆性重构，前瞻部署变革性技术研发，加快实现前沿技术创新应用，取得更加有利的国际竞争优势具有重大意义。
新材料 2025年02月18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
我国关键有源光纤材料发展战略研究

我国关键有源光纤材料发展战略研究

摘要：光纤激光器及放大器广泛应用于智能制造、生命健康、新一代信息技术以及国防军事等领域，而有源光纤是光纤激光器和放大器的关键材料。本文综述了红外波段（近红外1.0μm、近中红外1.3~1.5μm、中红外2.0~3.0μm）关键有源光纤材料的研究进展，从增益系数、增益带宽、特种光纤应用等角度分析了国内外有源光纤材料的发展现状和趋势，指出了我国在该领域所面临的生产设备国产化率不高、高端工业化产品不足等问题，提出了我国关键有源光纤材料未来的重点发展思路、发展方向和发展目标。最后从基本理论自主创新、产业可持续发展、推动政策体系构建、高技术产品引领、全产业链循环发展、领域人才梯队培养等方面提出了对策建议，以期推动我国关键有源光纤材料领域优质、快速发展。
新材料 2024年08月07日
活性氧捕获材料的研究进展

活性氧捕获材料的研究进展

摘要：生命从呼吸中获得氧气, 氧气再进一步在线粒体中将糖类等氧化得到能量, 提供给生命过程使用. 然而在氧化过程中, 会生成高度活泼的活性氧. 当体内控制失衡的时候, 它的浓度会大大增加, 发生氧化应激, 对机体产生不可逆的破坏, 引起衰老、肿瘤、心血管以及神经性疾病等. 抵抗活性氧的核心物质是抗氧化物, 它的存在使氧化应激受到控制, 从而保护机体免遭伤害. 本文对国内外近年来在活性氧自由基捕获方面的研究进行系统的综述, 通过梳理, 提出研究的金字塔型三级结构. 设计抗氧化物大分子与无机纳米粒子复合的纳米杂化自由基捕获器可以一方面解决无机纳米粒子的毒性问题, 另一方面还可以赋予纳米粒子额外的功能. 期待这篇综述文章能为改性纳米粒子捕捉活性氧提供一些有益思路, 为功能高分子材料与杂化纳米技术在生物医学领域的探索提供借鉴.
新材料 2024年12月18日
传统光栅制备技术及非晶合金光栅制备研究进展

传统光栅制备技术及非晶合金光栅制备研究进展

摘要：随着科技的飞速发展，越来越多的科学研究聚焦于微型领域，设计和制造的产品尺寸也越来越小，甚至达到了微纳米尺度。当物体的尺寸达到微纳米级别后，其光学性能会发生明显改变，对光的吸收和传输等特性都会产生极大的影响。光栅作为微纳元件的一种，有许多优异的特性，如分束、偏振、色散、相位等，是重要的光学器件。因此，被广泛应用于光通信技术、激光器、诊断测量等众多领域。伴随着科学技术的发展，人类对光栅的要求也不断的提高。基于此，研究学者们对光栅的加工工艺及其所用材料展开了一系列研究。介绍了光栅的定义、分类以及应用等，综述了传统光栅的制备技术和利用非晶合金制备光栅的研究现状及尚未解决的科学问题，并对非晶合金光栅未来的发展机遇与挑战进行了展望。为非晶合金在微机电系统领域的应用提供了理论基础，对推动非晶合金这一新型材料的工程化应用有重要的理论和实际意义。
新材料 2025年05月05日
微纳制造技术的发展趋势与发展建议

微纳制造技术的发展趋势与发展建议

摘要：微纳制造技术能够实现微纳米级别的高精密加工，是现代高科技制造领域的核心技术。提升微纳制造技术水平，有助于提高中国高端制造业的整体竞争力，对推动科技创新和促进产业升级具有积极意义。文章概述了微纳制造技术体系，着重分析了芯片微纳制造、激光微纳制造和聚合物微纳制造等典型微纳制造技术的发展态势，概述了多尺度精密微纳加工、多功能材料合成制造、高度集成和多功能化、自组装技术与结构、生物纳米技术融合制造、量子信息与纳米器件及绿色环保制造技术等发展趋势，针对性提出了深化基础研究、创新材料与工艺、强化人才培育与引进、加强产学研结合与技术转化等发展建议，以期促进我国中国微纳制造技术产业整体水平提升和高质量发展。
新材料 2025年02月20日
超构透明吸波体的研究前沿与展望

超构透明吸波体的研究前沿与展望

摘要：吸波材料在电磁隐身技术中发挥着至关重要的作用. 与非透明材料相比, 透明材料实现电磁吸收面临更复杂和独特的挑战. 经典透明吸波体在光学透过率、厚度、电磁吸收带宽、倾角与极化稳定性等多项指标存在难以调和的矛盾. 随超构材料应用于透明吸波体, 上述核心性能指标得到显著改善, 从而促进了其在电磁隐身领域的实际应用. 本文针对超构透明吸波体研究工作进行了综述, 首先介绍了透明吸波体的光学透明与电磁隐身原理, 并对经典透明吸波体工作原理与局限进行分析与总结. 随后对超构材料改善透明吸波体在宽带电磁吸收、倾角与极化稳定性经典性能的研究进展与设计方法进行了总结. 为预示未来发展方向, 本文详细阐述了近年来透明吸波体在混合机制设计、多光谱设计、动态可调性能的技术原理与研究前沿, 并展望了新兴方向为透明吸波体带来的多机制、多功能、智能化的发展机遇.
新材料 2025年08月11日
钨基合金与钢异质材料连接研究进展

钨基合金与钢异质材料连接研究进展

摘要：钨基合金具有高熔点、高强度、低热膨胀系数等优异性能，钢是目前应用最广泛的结构材料，钨基合金与钢连接形成结构部件在核工业的聚变反应堆与压铸模具等领域具有广阔的应用前景。钨与钢的物理、化学、力学性能差异巨大，发展钨基合金与钢高性能连接存在一定挑战，且已成为焊接领域关键问题。文中综合阐述了钨基合金与钢扩散焊、钎焊的研究现状，并结合应用需求，提出了钨基合金与钢异质金属连接的未来展望，为后续研究提供了相关参考。创新点：(1) 从焊接工艺、接头界面结合以及力学性能等方面阐述了钨基粉末合金与钢连接的现状。(2)提出了钨基粉末合金/钢复合构件的未来研究方向，并给出具体建议。
新材料 2024年06月13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