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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
增材制造SiC基陶瓷及其强韧化研究进展

增材制造SiC基陶瓷及其强韧化研究进展

摘要：碳化硅(SiC)材料具有轻质、高强、热稳定性良好等优异特性，广泛应用于国防军工、航空航天、能源环保等诸多领域。然而SiC陶瓷在异形结构成形能力和成形性能方面相互制约。传统制造方法可获得高性能的SiC陶瓷件，但难以成形复杂结构。增材制造具有成形复杂结构的优势，但增材制造SiC基陶瓷存在高强和高韧一体化成形性能的挑战。因此，研究高精度、高强度、高韧性的SiC 基复杂结构陶瓷的增材制造具有重要意义。本文系统性总结当前SiC基陶瓷的增材制造原理与方法，并对连续纤维、短切纤维/ 晶须、夹层结构增韧增材制造成形SiC基陶瓷等的问题和难点进行分析与讨论。最后针对SiC 基陶瓷增材制造的发展趋势进行展望，希望为推动大尺寸、跨尺度、复杂结构的SiC基陶瓷部件高精度、高强度、高韧性一体化增材制造成形提供参考。
新材料 2025年11月24日
超疏水涂层在金属防腐蚀领域的研究进展

超疏水涂层在金属防腐蚀领域的研究进展

摘要：金属材料凭借其优异的力学性能，在航空航天、海洋工程、交通运输等众多领域具有广泛的应用。然而，金属腐蚀问题仍是制约其在工业领域广泛应用的关键因素之一。研究人员从自然中汲取灵感，通过研究荷叶等动植物表面的微结构，成功设计并开发出具有特殊润湿性能的超疏水表面，将其应用于金属表面后，展现出卓越的抗腐蚀性能。本文回顾了近年来关于超疏水涂层在金属防腐蚀领域的研究成果，归纳了超疏水涂层的耐蚀性和制备技术，阐述了基本润湿理论以及腐蚀防护机制。最后，总结了超疏水涂层在金属防腐蚀领域的研究现状和存在的问题，并对其在金属防腐蚀领域的未来发展趋势和应用前景做了展望。
新材料 2026年01月14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
智能纤维材料与器件

智能纤维材料与器件

摘要：智能纤维器件作为新一代电子器件的重要组成部分，已成为多学科交叉研究领域的前沿方向，在智能交互、能源革新和医疗健康等领域展现出广阔的应用前景。随着该领域的不断发展，现有的纤维材料、器件结构及制备工艺已难以满足尖端应用日益增长的性能需求。因此，亟需面向前沿领域开展纤维材料与器件结构的协同设计。本文以“材料—原理—器件—应用”为组织框架，系统综述了智能纤维材料（包括金属材料、高分子材料与碳纳米材料）及其相关智能纤维器件（涵盖传感检测、能量转化、能量储存与发光显示）在材料与结构设计、性能优化、连续化制备工艺以及前沿应用方面的最新研究进展。最后，结合新兴材料研究方法及智能织物生态系统的构建需求，展望了智能纤维及器件领域的未来发展与关键研究方向。
新材料 2026年02月14日
金属3D打印粉末制备技术研究进展

金属3D打印粉末制备技术研究进展

摘要：【目的】为了深入探讨金属3D打印技术的发展趋势及其在制造业中的应用前景，开展对金属3D打印粉末制备方法、粉末特性及缺陷分析的研究，旨在为推动该技术的进一步发展提供理论依据和实践指导。【研究现状】综述金属3D打印粉末的基本要求，如粉末的粒度、 金属粉末的球形度、 松装密度及流动性、金属粉末的纯净度及其他物理性能，金属3D打印粉末具有空心球缺陷、卫星球缺陷、 球形度不佳、 粒度分布不均匀等典型缺陷；概括金属3D打印粉末的主要技术，包括流体雾化法、超声波雾化法、离心雾化法、等离子体雾化法、等离子体球化法等。【结论与展望】提出3D打印粉末目前仍面临技术难题和设备限制，如提高细粉收率、缩窄粒径分布、降低氧含量等，且高品质粉末价格昂贵，工艺稳定性不足，限制3D打印技术的发展； 认为随着技术的不断创新和工艺的持续优化，通过融合人工智能和机器学习技术，金属3D打印将向智能化和自动化的生产流程迈进，金属3D打印粉末的制备将更加高效、 环保、 经济，显著提升成本效益，并推动金属3D打印领域持续发展。
新材料 2026年03月17日
搅拌摩擦增材制造关键技术与装备发展

搅拌摩擦增材制造关键技术与装备发展

摘要：搅拌摩擦增材制造 (friction stir additive manufacturing, FSAM) 是一种全新的固相增材技术，解决了材料熔化而产生气孔、裂纹等问题，大幅度提高增材制造零件的力学性能，提升制造组件的结构利用率，被认为是金属增材制造领域的重大突破。介绍了增材制造技术发展历史及特点，总结了固相增材技术优势，阐述了FSAM技术的基本概念、成形原理、发展趋势、组织微观结构演变行为以及力学性能；归纳了当前FSAM所采用的设备类型及其控制系统，重点分析了该技术未来发展应用所面临的挑战及机遇。创新点：(1) 系统总结了搅拌摩擦增材制造技术与设备的发展历史及趋势，分析该技术的特点。(2) 剖析了搅拌摩擦增材制造技术中不同参数对材料晶粒、性能的影响。
新材料 2024年06月13日
先进功能材料钎焊连接研究进展

先进功能材料钎焊连接研究进展

摘要：以复相陶瓷、纤维增强陶瓷基复合材料以及热电材料为例，从钎料成分设计、钎缝界面组织调控、接头残余应力缓解以及钎焊接头性能评测等角度，讨论了近年来发表的研究成果. 结果表明，在钎料中添加活性元素以及对母材表面改性的方法，能够有效改善钎料润湿性和界面结合强度；对于界面元素扩散以及母材过渡溶解的问题，可以设计制备复合钎料或阻隔层进行解决；接头残余应力的大小受材料热膨胀系数差异的影响较大，目前已提出了多孔中间层、梯度复合层以及母材表面机械加工等多种创新方法，但研究成果的应用仍停留在小尺寸样件，对于缓解大尺寸接头的残余应力问题仍有待解决. 最后对相关研究方向进行了总结和展望，期望推动航空航天构件连接的发展进程。创新点： (1) 针对复相陶瓷、纤维增强陶瓷基复合材料以及热电材料，系统地总结了钎焊难点和目前的研究成果。(2) 剖析了目前研究成果仍存在的不足和瓶颈，对后续研究提出了指导方向。
新材料 2024年06月13日