超快激光加工二维材料研究进展

摘要：二维材料如石墨烯、六方氮化硼、过渡金属硫化物和黑磷，因其优异特性在科研和工业领域备受关注，在传感、催化、储能等领域具有巨大应用潜力。超快激光加工技术以其高精度和广泛的材料适应性，在二维材料的加工和器件制备中扮演着关键角色，实现了材料的无损或低损加工，在石墨烯的制备、还原氧化石墨烯、烧蚀和图案化转移等方面表现出优势。对于过渡金属硫化物和其它二维材料，超快激光同样能有效实现相变、剥离、减薄和表面沉积. 超快激光与二维材料的相互作用为微纳电子学、光电子学等高科技领域的应用提供了新机遇，未来研究将聚焦于成本降低、量子器件性能提升和高性能微纳器件的开发。创新点： (1) 从激光与物质相互作用的方面，阐述了国内外超快激光加工二维材料的最新进展。(2) 分析了超快激光加工不同二维材料的技术特点，并阐述了其相关应用发展。

新材料 2024年06月13日 1 点赞 0 评论 345 浏览

高强度耐低温离子水凝胶的制备及在摩擦纳米发电机中的应用

摘要：摩擦纳米发电机（TENG）作为一种新型可持续的能量收集设备，具有自供电、高输出、低成本、灵活性和轻量化等优点。然而，传统TENG的电极材料为金属薄膜、碳片和液态金属等，存在可拉伸性差、导电性差且在低温无法工作等缺点。文中将氯化锌（ZnCl2）、磺基甜菜碱（SBMA）、纳米纤维素（CNC）和柠檬酸（CA）引入聚丙烯酸（AA）基体中，制备了具有优异力学性能（拉伸强度2.16 MPa、断裂伸长率382%）、抗疲劳性、导电性能（9.3 mS/cm）、抗冻性能（-75 ℃）和保水性能的离子水凝胶材料。基于该离子水凝胶所制备的TENG具有良好的可拉伸性、抗冻性（-50℃）和稳定的输出电压（60 V），能够将人体运动产生的机械能转化为电能，并成功点亮了39 个LED 灯。因此该水凝胶基TENG在能量收集领域展示出巨大的发展潜力，具有广阔的应用前景。

新材料 2025年02月21日 1 点赞 0 评论 134 浏览

金属纳米材料低温键合及图形化制备研究进展

摘要： 利用金属纳米材料的尺寸效应可显著降低连接温度，提高焊点可靠性，以银纳米焊膏为代表的金属纳米低温连接材料在第三代半导体为代表的功率芯片封装中充分验证并量产。面向集成电路的先进封装需要图形化焊点，将功率芯片封装技术转移到先进封装中，需要同时满足低温键合和图形化键合的要求，极大地增加了技术难度。文中首先剖析了金属纳米材料降低键合温度的基本科学原理，并进一步综述了不同纳米材料低温键合的研究现状，重点总结了可键合纳米材料的图形化方法，为先进封装中细节距、高精度、高效率的图形化低温键合提供技术参考。创新点： (1) 阐述了金属纳米材料实现低温键合的基本原理及理论研究进展。(2) 综述了不同形态的金属纳米材料用于低温键合的研究现状。(3) 系统地总结了针对不同金属纳米材料图形化制备方法的研究进展。

新材料 2024年06月19日 1 点赞 0 评论 245 浏览

微波能强化膜材料制备与膜分离过程

摘要：微波能在化工领域的创新应用是化工电气化研究的热点趋势之一，涉及加热、工业废水处理、矿物除杂、有机催化、材料合成及医药灭菌等多个方向。微波作为一种外场强化手段应用于膜分离技术，不仅可以缩短膜材料制备时间，降低生产成本，还能提高渗透通量，强化膜过程的分离性能。本文通过总结微波在制备分子筛膜（MOF、MFI型、NaA型等）、聚合物膜、混合基质膜等膜材料的典型应用优势，发现微波的引入可以使制备出的膜材料通量及选择性更高，这是因为分子筛膜的晶体大小更加均匀，晶体取向更加一致，膜层可以更薄、缺陷减少；使聚合膜的聚合率增大，表面更加光滑，内部结构更加规则；使混合基质膜的机械性能更好。阐述了微波技术在不同类别的膜材料制备应用中的强化机理，其中：在分子筛等无机膜制备中，微波可以降低有效活化能，调控晶体粒径，诱导晶体取向；在聚合物膜的制备过程中，微波可以改变膜结构，改变传热方向，增加聚合接枝率，降低反应活化能。归纳了微波提升膜材料在气体和液体分离方面性能的研究，考虑到该领域基础研究较少，根据微波的独特加热优势，提出选择性汽化、诱导氢键减弱、局部过热、诱导生成纳米气泡及分子扰动5个可能的微波强化膜分离机理，利用微波加热在膜分离中的补偿温度极化、减少膜污染、降低浓度极化，有望实现膜选择性和渗透通量的同步提升。

新材料 2025年08月18日 1 点赞 0 评论 188 浏览

碳化硅原料粉体制备的研究进展

摘要：碳化硅（SiC）材料因具有优异的物理化学性能，已被广泛应用于航空航天、工程陶瓷和半导体等领域。目前，SiC 粉体的合成方法众多，其中碳热还原法是工业生产SiC 粉体的主要方法，但在生产过程中，SiC 粉体的颗粒度和杂质含量均会影响最终产物的各项性能。因此，如何对SiC 粉体进行细化和纯化处理成为制备高性能SiC 材料需要探索的问题。本文首先介绍了SiC 粉体合成技术的种类、原理和特点；然后，详细阐述了近年来SiC 粉体细化技术的研究进展，并对SiC 粉体中无定形碳和金属及金属氧化物的纯化技术进行重点介绍；最后分析了目前制备SiC 粉体需要解决的问题，并对其发展前景进行展望。

新材料 2025年11月26日 1 点赞 0 评论 156 浏览

金属化碳纤维连续制备方法及应用研究进展

摘要：金属化处理的碳纤维(CF) 能兼备原始纤维轻质高强和金属高导电/导热等多重性能，在电磁屏蔽、防雷击、除冰/防冰、电能传输、超级电容、信号传感、复合材料结构功能一体化等领域，可一定程度替代传统金属材料使用，是跨越材料属性限制的创新，市场应用潜力突出。本文综述了研究学者在CF 表面金属化方面取得的进展。具体从金属化工艺入手，分析了近年来主要CF 金属化工艺路线，包括喷涂、磁控溅射(PVD)、化学气相沉积(CVD)、电镀、化学镀等，从商业化工程应用角度重点分析了具有大长度连续金属化潜力的电镀和化学镀的核心环节和工艺特点。总结了金属化碳纤维(MCF) 的应用现状，展望了CF 表面金属化将面临的挑战及未来发展趋势。

新材料 2026年01月17日 1 点赞 0 评论 116 浏览

辉光放电光谱分析在新材料表征中的应用及发展

摘要： 阐述了辉光放电光谱法（GDOES）在半导体材料及电子元器件领域、新能源材料领域、非导体材料领域的最新应用，介绍了GDOES在传统材料领域的新应用。 GDOES可以直接固体进样、同时多元素、大动态范围的定性和定量分析，具有溅射速率快、多矩阵校准、适用于多种样品类型、 运行成本低，具有高通量分析等优点，深度分析能力可以达到纳米级，可以对诸如H，O，C，N等轻元素进行分析，近年来在LED芯片、锂离子电池、太阳能光伏电池及微电子器件等半导体行业得到广泛应用。GDOE的剥蚀速率可达微米/分钟， 反应快速，可以检测到电子轰击过程中的细微变化，提高材料成分测试精度，入射粒子能量较低， 不会对材料的表面结构造成大的破坏， 材料表面的均匀性可以得到准确的表征。 此外GDOES的溅射坑可以用来进行X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）测试，为相关测试提供样品，可以为材料提供多重且互补的信息。结合GDOES分析存在横向解析元素分布的局限，介绍了有关GDOES的横向分析能力的研究进展，通过单色成像光谱仪、声光可调谐滤波器、推扫式高光谱成像仪等技术应用GDOES可以实现元素分布二维或三维绘图，对于化学异质性材料的研究具有推动作用，横向分析能力的提升将会是GDOES发展的重点方向。

新材料 2024年11月04日 1 点赞 0 评论 385 浏览

光热材料在海水淡化领域的近期研究进展与展望

摘要：太阳能水蒸发系统成本低、能效高, 对缓解能源危机、减少水污染、促进海水淡化具有重要意义. 然而, 太阳能驱动水蒸发的自然机制往往受到低蒸发率和吸收光谱范围小的影响. 其中, 局部加热并限制热损失的界面水蒸发策略被广泛认可并作为高性能、可持续的太阳能蒸汽产生的有效途径. 随着太阳能水蒸发技术的不断发展, 制备绿色、高效的光热材料已成为研究热点. 根据光热材料的种类将其划分为: 金属材料、半导体材料、碳基材料以及聚合物材料,详细阐述了不同材料的光热转换机制并总结近年来光热材料在海水淡化领域的研究现状及进展; 讨论了潜在的光热候选材料, 对其未来发展做出了展望. 旨在为海水淡化领域中高效光热材料的合理设计和开发提供可行方案, 对今后光热材料的发展具有总结和指导意义.

新材料 2024年12月24日 1 点赞 0 评论 505 浏览

材料合成生物学研究进展及展望

摘要：材料合成生物学通过改造生物系统制备战略金属、无机复合材料、高性能生物大分子及有机高分子材料，具有环境友好与资源高效优势，有望替代传统石油基制造模式。然而，其发展受限于微生物底盘适配性低、多尺度动态调控灵敏度不足、材料仿生设计策略缺失及规模化生产传质传热效率低等核心科学问题。本文聚焦上述挑战，提出结合人工智能开发代谢网络调控大模型与高通量筛选平台；推动生物—无机杂化系统设计，突破材料性能瓶颈；并倡导政策层面设立专项基金、完善知识产权转化机制。旨在推动“原料—合成—回收”全链条绿色制造体系构建，为资源替代、生物医学及低碳经济提供颠覆性解决方案。

新材料 2026年02月15日 1 点赞 0 评论 36 浏览

几种固体废弃物粉体在功能涂层材料中的应用

摘要：【目的】为了固体废弃物的高经济价值的资源化再利用，综述矿产尾矿粉体、粉煤灰、冶金废渣、硅灰、废塑料等几种常见固体废弃物在功能涂层材料中的应用。【研究现状】 总结尾矿固体废弃物在功能涂层材料中直接利用和改性及利用；工业固体废弃物粉煤灰、治金废渣、硅灰等在功能材料中的应用；以及聚苯乙烯、 聚丙烯等生活固体废弃物在涂层材料中的资源化再利用途径；【结论与展望】 对尾矿固体废弃物进行物理或化学改性，应用于功能涂层材料中，能使涂层材料具有不同的特殊功能，拓宽涂层材料的应用领域，也可使尾矿固体废弃物实现高值化应用；工业固体废弃物在组成成分中具有大量的活性成分，可以通过后处理和改性提升附加值；塑料废弃物通过粉碎、溶解、煅烧等技术，可以作为涂料成膜物、光-热功能填料、疏水填料等应用于涂层材料中。提出将固体废弃物应用于涂层材料是具有良好经济效益的资源化再利用方式，能够缓解固体废物所带来的环境危害，实现高值化的资源化再利用。

新材料 2026年03月17日 1 点赞 0 评论 19 浏览