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柔性电极材料的国内外研究进展

柔性电极材料的国内外研究进展

摘要：近年来，随着柔性可穿戴设备、触觉反馈设备、能量收集器等领域的快速发展，介电弹性体（DE）及超级电容器（SC）因能够提共高能量、高储能效率以及可小型化而备受关注，有着非常广泛的应用。由于柔性电极的性能直接影响DE的发电和驱动效率以及SC的储能效率，因而其是DE和SC的重要组成部分。基于柔性电极材料的不同类型，本文首先对碳电极、金属电极、复合型电极等几种典型的电极材料及其性能进行了详细介绍。然后，对电极的制备方法进行了阐述。接着，总结了由柔性电极材料组装的DE和SC在各领域的应用，并对电极材料所面临的问题及挑战进行了分析。最后，对柔性电极材料的发展趋势进行了展望。
新材料 2024年05月08日
共晶高熵合金

共晶高熵合金

摘要：共晶合金是工业上广泛应用的一类铸造合金，具有优异的充型能力、机械性能、组织均匀性以及稳定性等。统计发现，大约70%的传统二元合金中存在着共晶转变，所形成的共晶合金大多性能较差，这主要受限于其固定的共晶点、相体积分数以及有限的相组成。相较于传统共晶合金，共晶高熵合金含有更多的组成元素，同时共晶成分由一个点扩展为一定的成分区间，因而力学性能、物理性能以及化学性能具有更大的调控范围，具有更广阔的应用前景。
新材料 2024年07月29日
石墨烯对贵金属的吸附及回收研究进展

石墨烯对贵金属的吸附及回收研究进展

摘要：贵金属资源的可持续发展对于电子工业、催化工业等具有重要意义, 开发高效、可持续的贵金属回收技术是其可持续发展的重要环节. 以石墨烯为代表的二维材料因其独特的二维结构、大的比表面积和丰富可调控的表面物理化学性质, 是潜在的优异吸附材料. 本文综述了石墨烯、其衍生物及复合材料对贵金属离子的吸附现象及相关吸附机制, 总结了其他类石墨烯二维材料, 如过渡金属硫族化物、MXene等在贵金属吸附方面的研究进展, 讨论了其在电子垃圾等含贵金属资源固废回收中的重要应用, 展望了其在实际应用中的潜在前景及挑战, 为石墨烯等二维材料在资源可持续发展中的应用提供了新的视角与思路.
新材料 2026年02月11日
三氧化钨电致变色材料研究进展：制备方法与性能优化策略

三氧化钨电致变色材料研究进展：制备方法与性能优化策略

摘要：电致变色材料能够在外加电压作用下灵活改变光学特性，在智能变色窗口、防眩镜、低功耗显示等领域备受关注。三氧化钨（WO3）是一种典型的无机电致变色材料，具有光调制能力强、化学稳定性好、电化学活性高、成本低等诸多优点，但也存在变色循环稳定性低、响应速度慢等一系列问题。本文综述了WO3 电致变色薄膜的常见制备方法与性能优化策略，重点论述了纳米化、元素掺杂、复合材料设计和电解质优化等方面的研究进展及其性能优化机理，随后探讨了相关制备方法在规模化扩展、薄膜稳定性及光学性能优化等方面的挑战。本文指出，WO3 电致变色研究在强化多功能融合和多机制协同的同时，还需要关注制约其走向应用的底层科学问题，为推动WO3电致变色技术走向应用奠定基础。
新材料 2026年03月12日
材料4.0在热障涂层与环境障涂层领域的发展现状

材料4.0在热障涂层与环境障涂层领域的发展现状

摘要：热障涂层（TBC）与环境障涂层（EBC）作为燃气轮机、航空发动机高温部件的核心防护材料，在提升部件耐温极限与服役寿命方面发挥关键作用。然而，苛刻的服役环境要求其同时满足隔热性能、相稳定性、热膨胀匹配及抗腐蚀等多重性能指标，材料性能优化面临显著挑战；加之制备工艺复杂，缺乏高效的涂层微观结构调控手段。基于数据驱动的“材料4.0”研究范式融合大数据与数据挖掘技术，通过人工智能领域的机器学习方法，可从复杂数据中自动解析成分- 结构-工艺-性能的映射关系，为TBC与EBC的创新发展提供了全新路径。本文系统阐述了材料4.0的理论框架与典型机器学习算法，全面回顾了近年来该范式在热障涂层与环境障涂层领域的研究进展，同时指出当前存在材料数据短缺、机器学习模型可解释性差等挑战，并展望了基于机器学习方法研究的发展方向，以期推动人工智能技术在高温防护涂层领域更广泛深入的应用。
新材料 2026年05月07日
石墨炔:一种新型二维炭材料的合成、改性与应用

石墨炔:一种新型二维炭材料的合成、改性与应用

摘要：石墨炔是一类由sp和sp2杂化碳原子共同组成的新型二维材料。高度共轭及碳环大小可调的分子结构赋予石墨炔特异的物理化学性能，也为其功能化改性及应用提供了便利。近十年来，关于石墨炔的理论及实验研究正在广泛开展，在多个领域取得了一系列重要进展。本文首先对石墨炔性质进行了简要介绍，总结了不同形貌石墨炔的主要合成方法，包括Glaser-Hay交叉偶联、化学气相沉积法、范德华外延生长法、爆炸法、界面限域合成法及双极电化学法等。然后，对金属、非金属原子掺杂、修饰改性及其对石墨炔性能影响的理论计算和实验研究进行了综述；并就石墨炔基材料在环境、能源、生物医学等主要领域的研究进展进行了阐述和总结。最后，探讨了石墨炔发展亟待解决的问题和面临挑战。该综述能够为开展石墨炔相关研究提供有价值的前沿信息和方法参考。
新材料 2024年05月08日
微晶玻璃飞秒激光加工研究进展

微晶玻璃飞秒激光加工研究进展

摘要：微晶玻璃具有优异的力学、热学、电学和光学性能等，在航空航天、电子信息、生物医疗等领域展现出巨大的应用潜力。然而，微晶玻璃固有的高硬度和脆性给传统加工方法带来了严峻挑战，传统机械加工容易产生微裂纹，化学腐蚀法则难以实现精细微结构加工。近年来，飞秒激光加工技术以其超短脉冲宽度和超高峰值功率的独特优势，为微晶玻璃的精密加工提供了新的解决途径。首先梳理了飞秒激光与微晶玻璃的相互作用机制，包括非线性吸收引发的材料改性、热效应诱导的应力演化以及晶相分布调控等。其次，分析了飞秒激光烧蚀、激光诱导改性结合化学刻蚀、晶化/相变法及飞秒激光复合加工等方法，及其在微流控芯片、光学器件集成、表面功能化、纳米结构诱导生长和材料连接切割等领域的典型应用。最后，总结了微晶玻璃飞秒激光加工仍存在的问题与应对策略，指出后续研究可通过高功率激光系统研发、加工过程实时监测、三维结构制备技术创新及融合人工智能等方法，推动微晶玻璃飞秒激光加工的规模化应用。
新材料 2026年06月10日
基于可编辑颜色和形状记忆液晶网络的信息存储材料

基于可编辑颜色和形状记忆液晶网络的信息存储材料

摘要：近年来，液晶网络材料因为在人工肌肉、软体机器人、微流控制器和4D 打印材料等智能软器件领域的应用受到了越来越多的关注。液晶网络材料在化学结构上同时包含聚合物交联网络和液晶基元，在性能上同时具有聚合物的可加工性、化学稳定性和力学特性以及液晶可调的各向异性，因此具有外观易编辑、功能可调、对多种刺激都能响应等优点。利用这些特点，可以将指定的形状或颜色信息精确地写入到材料中，同时在特定外界刺激（光，热，电场，溶剂等）下使信息再次显现，实现信息的存储、加密与读取。本文简要论述了具有可编辑颜色（包括结构色和荧光颜色）和形状记忆的液晶网络材料的信息存储方式，重点介绍了液晶网络材料在伪装、多级信息存储与信息传递等方面的应用研究进展。
新材料 2024年05月08日
碳量子点上转换材料的制备及其应用研究进展

碳量子点上转换材料的制备及其应用研究进展

摘要: 碳量子点(CQD)具有化学惰性，生物相容性和低毒性等优势，可能在能源、生物医药等领域得到广泛的应用．CQD可通过表面被聚合物( 例如PEG)钝化而表现出很强的光致发光特性．在生物成像，疾病检测和药物输送中使用表面钝化后的功能化生物分子更为有效．并且碳材料由于其优异的电化学性能还展现出在催化、电子器件等许多领域广泛的应用前景．我们将对近年来碳量子点发光材料的研究进行总结，并讨论碳量子点在能源、环境和其他一些领域的应用．
新材料 2024年12月11日
黏结剂喷射打印技术研究现状与发展趋势

黏结剂喷射打印技术研究现状与发展趋势

摘要：黏结剂喷射(binder jetting, BJ)是一种将液态黏结剂喷射到粉末材料层上，选择性黏结粉末成形，随后进行致密化处理的增材制造技术。近年来，BJ技术因其高效率、低成本、适用材料范围广而受到广泛关注和研究。在BJ打印过程中，粉末特性、黏结剂及其与粉床的相互作用、打印参数等因素对生坯质量和性能有至关重要的影响。此外，烧结过程是影响最终部件质量的关键因素之一。本文总结了BJ打印的影响因素，提出可借助机器学习辅助坯体质量和烧结收缩预测，实现控形控性。目前，BJ技术正在推向汽车、医疗器械等行业。未来，BJ技术大规模应用的关键在于提高生坯质量和精度、增强黏结剂与坯体的结合强度、优化后处理工艺等方面。
新材料 2025年07月28日