稀土掺杂上转换发光材料的研究进展

摘要：上转换发光，一种呈现反斯托克斯位移特性的发光现象，主要通过稀土元素制备的材料来实现。本文深入探讨了稀土掺杂上转换材料的发光机理，概述了常用的制备技术，并全面评述了其在生物医学、防伪技术、信息存储等多个领域的现有应用，同时展望了其在工程领域的潜在应用前景。尽管上转换发光纳米材料在功能多样性方面表现出远超块状材料的显著优势，但其合成产率和发光效率仍存在挑战，处于相对较低水平。逐步攻克这些难题，将有助于进一步拓宽上转换发光材料的应用领域。

新材料 2025年02月13日 1 点赞 0 评论 176 浏览

激光熔覆难熔高熵合金涂层研究进展

摘要：难熔高熵合金(RHEAs)是一种由多种难熔元素组成的新型合金，具有优异的高温力学性能、高温抗氧化性能、摩擦磨损性能、耐腐蚀和抗辐照等综合性能，有望应用于航空、航天、核能、石油化工和医疗器械等领域。受限于传统合金熔炼技术，目前制备的高熔点难熔高熵合金存在成型尺寸较小、元素偏析严重以及密度大等问题，极大地限制了难熔高熵合金的发展和应用。激光增材成形技术以高能量密度激光束为加热源，通过计算机辅助设计与控制可实现金属材料“离散-堆积”成形过程，为突破难熔高熵合金的研究瓶颈提供了一条行之有效的途径。本文综述了近几年采用激光熔覆技术制备的难熔高熵合金涂层(RHEACs)的加工特性、显微结构和性能特点。重点讨论了合金成分、加工工艺对难熔高熵合金涂层相组成、显微形貌以及显微硬度、耐磨损、耐腐蚀和抗氧化性能的影响，指出目前激光熔覆难熔高熵合金的研究现状、不足和挑战，旨在为后续的研究提供理论性指导，并对其未来的发展趋势进行了展望。

新材料 2024年10月28日 1 点赞 0 评论 308 浏览

适用于硅胶基材的可拉伸导电油墨的研究进展

摘要：印刷电子正逐渐从柔性电子向可拉伸电子方向发展，开发平面的可拉伸导体对可拉伸电子具有重要的意义。快速制备柔软的但有一定强度的可拉伸导体的方法是将导电材料与弹性聚合物复合形成导电油墨并印刷在弹性基材上。基于硅胶的弹性基材具有良好的生物相容性、热稳定性和化学稳定性，弹性接近皮肤，被用于表皮电子器件、智能软体机器人、可穿戴电子器件等。鉴于硅胶表面非极性的特性，为实现印刷的墨层与硅胶表面之间高的粘附牢度，对印刷油墨提出较高要求。本文重点介绍了两类用于硅胶基材的可拉伸导电油墨且将其进行对比，并分析了印刷后图案的后处理方式对拉伸性的影响。指出采用非极性连结料并选择相容性好的导电组分制备导电油墨是硅胶基材上印刷可拉伸电极的关键；复合不同导电组分、在墨层中引入多孔结构、氙灯烧结有利于提升硅胶基可拉伸电子器件的性能。

新材料 2025年11月18日 1 点赞 0 评论 227 浏览

疏水疏油纤维素基功能材料的制备及其应用研究进展

摘要：基于中国“限塑令”到“禁塑令”的逐步实施，利用可再生可降解生物质基材料代替塑料成为研究热点。纤维素是自然界中最丰富的可再生生物质资源，利用绿色可降解纤维素基材料代替塑料是解决塑料污染的有效途径。本文介绍了纤维素基疏水疏油膜材料、纤维素基疏水疏油纸基材料和纤维素基疏水疏油凝胶材料的制备方法，分析比较了3 种纤维素基双疏材料制备方法的特点，阐述了纤维素基双疏材料在水油分离、耐磨纺织材料、阻燃材料等领域的应用，阐明了疏水疏油机制，并对纤维素基双疏材料的发展方向进行了展望。

新材料 2026年01月08日 1 点赞 0 评论 101 浏览

二维氮化碳(CxNy)材料的结构、性质及应用研究进展

摘要：二维氮化碳(CxNy)材料作为新兴二维材料家族, 因其高度可调的结构和优异的物理化学性质, 成为材料科学的研究热点. 本综述构建了氮类型关联的“结构-性质-应用”全链条框架, 系统揭示了CxNy材料从原子尺度结构到宏观性能的演化规律. 基于氮原子配位环境的差异, 深入分析了吡啶氮、石墨氮、吡咯氮等类型对电子结构和化学键合的调控机制, 并通过密度泛函理论计算与实验验证, 阐述了其结构多样性的热力学和动力学理论基础. 本综述全面探讨了CxNy材料的多元性能, 包括热力学稳定性、可调电子能带结构、电化学活性、光谱响应及催化性能,并基于构效关系, 分析了其在能源存储与转换(如锂离子电池、超级电容器)、环境治理(如光催化、CO2还原)、电子器件及传感检测等领域的应用前景, 建立了性能与结构参数的关联. 针对当前挑战, 如可控合成、规模化制备、缺陷调控机制、理论与实验协同及跨尺度建模等问题, 本综述提出了未来发展方向: 开发精准合成技术、构建多尺度理论模型、探索多元优化策略及推进工程化应用. 通过系统的理论分析和前瞻性展望, 本综述旨在为CxNy二维材料的基础研究和应用开发提供全面的科学指导, 推动该领域向高性能化和产业化方向发展.

新材料 2026年02月12日 1 点赞 0 评论 56 浏览

光热发电用合金耐氯化物熔盐腐蚀性能研究的进展

摘要：氯化物熔盐是一种高温传热介质和储热材料，有望应用于新一代聚光太阳能发电站。综述了影响光热发电用合金耐氯化物熔盐腐蚀性能的因素，包括合金元素、晶粒尺寸和使用条件等。碳能促进晶界碳化物中Cr的富集，因此合金易被氯化物熔盐腐蚀。添加Ti、Nb、Mo、W和Sc等元素有利于提高合金的耐氯化物腐蚀性能。晶粒尺寸越小，合金的耐蚀性能越差。减少熔盐中H2O和O2等杂质的含量有利于降低合金的腐蚀程度。运行温度越高，合金越易被腐蚀。

新材料 2026年03月13日 1 点赞 0 评论 24 浏览

功能玻璃关键材料体系发展战略研究

摘要：功能玻璃材料是无机非金属材料的重要组成，主要包括电子信息玻璃、新能源玻璃、特种玻璃等，是信息显示、半导体、新能源、深海、深空等战略性新兴产业的基础性支撑性材料，已成为我国建设智能社会、低碳社会的重要基石。我国近年来在功能玻璃领域取得一系列重大成就，但仍存在关键材料短板环节突出、跟踪研发、创新资源分散、体系化发展不足等问题。本文按照主干化、体系化研究思路，围绕电子信息玻璃、新能源玻璃、特种玻璃等关键材料的技术、产业、支撑等体系化发展要素，梳理了国外功能玻璃领域先进国家的发展现状，结合我国的发展现状，凝炼了我国功能玻璃关键材料发展面临的主要问题，提出了我国功能玻璃关键材料的发展思路与近期、中期、远期的发展目标，凝练了我国功能玻璃关键材料领域的重点技术发展方向。研究建议：增强关键原材料保障能力，为产业安全发展提供有力支撑；加速启动功能玻璃关键材料创新滚动规划；强化功能玻璃关键材料政策支撑；完善功能玻璃关键材料的绿色低碳与数字化发展。

新材料 2024年08月05日 1 点赞 0 评论 208 浏览

纳米材料表面化学作用之电子结构原理

摘要：在电子结构层面揭示纳米材料表面化学作用的物理与化学机制、共性规律与普适原理是纳米材料相关领域基础研究的科学目标，然而由于缺乏成熟的研究策略和系统性理论认知框架，相关概念与原理体系长期不完善，导致纳米化学领域的理论认识远落后于实验探索。本文基于作者近年研究成果，介绍基于表面价轨道竞争重构机制的纳米材料表面化学作用在电子结构层面的概念与理论认知体系；基于表面化学吸附电子态与纳米材料能带态间的竞争作用与相互影响模型，对纳米材料表面化学领域中的一些基本共性科学问题给出自洽解答。其一，阐明了纳米材料表面活性与稳定性的对立统一辩证关系的物理根源在于波函数的归一化原理。其二，揭示出尺寸减小普遍增强纳米材料表面化学活性的物理根源有两种机制：一是削弱对表面价原子轨道的束缚强度，二是放大缺陷等其他结构参数的影响效果。其三、建立纳米尺度协同化学吸附（NCC）模型，揭示出配体覆盖度调控纳米材料能带电子态及物理与化学性质的电子结构层面机制与共性规律。其四、揭示纳米材料尺寸（r）、比表面积（S/V）、表面配体及覆盖度（θ）在纳米表面化学作用中电子结构状态变化角度发挥作用的物理意义。

新材料 2024年12月13日 1 点赞 0 评论 384 浏览

高熵合金耐腐蚀性能研究进展

摘要：传统合金已难以满足越发苟刻的服役环境要求，而高合金具有高强度、高硬度、高韧性和优异的耐蚀性等独特性能，应用前景广阔。简述了高熵合金的历史沿革，综述了高熵合金腐蚀行为研究现状，探讨了合金成分、微观结构、热处理与工况环境等主要因素对高合金腐蚀行为的影响，归纳了高合金在石油天然气钻采、石油炼化以及放射性工业领域的应用现状。高合金作为一种新型材料，其材料特性和功能特性较传统合金具有先进性；设计、制备过程中，通过调控合金元素成分、比例及制备、处理方法，均能影响合金性能，其中合金元素是影响合金耐蚀性能的主要因素（影响合金的相结构、微观结构）。尽管日前高熵合金按需设计和处理已经成为高熵合金发展的主流方向，且在试验阶段已展现出卓越的应用价值，但缺乏在实际工况环境中的应用。最后，从高熵合金的设计方法、制备工艺等方面对高炳合金腐蚀与防护等实际应用问题等进行了展望，以期为高熵合金在含苛刻腐蚀介质环境中的安全应用提供新思路。

新材料 2025年04月28日 1 点赞 0 评论 280 浏览

新型石墨烯复合材料在金属防腐蚀领域的研究进展

摘要: 介绍了石墨烯复合材料的防腐蚀原理,总结了国内外石墨烯和氧化石墨烯防护膜在金属防腐蚀领域的研究现状及存在的问题。简要介绍了改性石墨烯复合涂层的制备工艺及其效果。从无机纳米氧化物/石墨烯复合材料、聚苯胺/石墨烯复合材料、聚氨酯/石墨烯复合材料和硅烷/石墨烯复合材料等四方面综述了改性石墨烯复合材料在金属防护中的应用,指出目前我国石墨烯复合材料存在的主要问题,并对石墨烯复合材料在金属防腐蚀领域的研究方向进行了展望。

新材料 2025年08月04日 1 点赞 0 评论 135 浏览