3D打印隔热材料研究进展

摘要：3D 打印技术能够实现面向性能的设计以及非常规结构的制造，其在隔热领域的应用可以使材料具有更加精细、可控、定制化的结构与功能。当前，3D打印隔热材料技术仍处于快速迭代期，打印材料、结构设计和制造工艺等技术瓶颈尚待突破。本文对3D打印隔热材料的现状进行了综述，简要分析了在隔热材料制造方面较有前景的3D打印工艺，对比了各工艺的优缺点以及适用的材料类型，着重讨论了3D打印陶瓷、发泡混凝土、泡沫塑料和气凝胶材料在隔热领域的研究进展，最后总结了目前面临的技术挑战和未来的主要发展方向。

新材料 2024年08月29日 1 点赞 0 评论 266 浏览

高端新材料智能制造的发展机遇与方向

摘要：发展智能制造是我国制造业创新升级的主攻方向，高端新材料是支撑高端装备和重大工程需求的核心材料，推动智能制造与高端新材料制造紧密结合，对提升高端新材料制造能力，满足重大装备对高端新材料的需求，具有重要意义。本文深入分析了高端新材料智能制造的必要性，在分析面向高端新材料的高性能制造、复杂构件的整体化与轻量化制造、高端构件的一体化与低成本绿色制造等特征基础上，总结了传统“试错法”研发模式在材料制造领域遇到的主要问题与挑战，分析了数据驱动的高端新材料智能制造研发模式带来的重大变革与机遇，并以材料智能加工成形为例，全面梳理了亟需发展的共性关键技术及其发展方向。本文从加强关键技术研究、构建创新体系、创新学科交叉人才培养和加快成果转化等方面，提出了加快发展高端新材料智能制造的对策建议，以缩短与国外先进水平的差距，支撑我国材料产业的升级换代和跨越式发展。

新材料 2024年03月19日 1 点赞 0 评论 564 浏览

金属增材制造质量控制及复合制造技术研究现状

摘要：相比传统制造工艺，增材制造能够实现复杂结构金属部件的近净成形。然而，增材制造具有冷却速度快、热梯度大、非平衡凝固与往复热循环历史等特点，容易存在孔洞、残余拉应力、各向异性等缺陷，极大限制增材制造的进一步应用。复合增材制造技术是将传统制造方法与增材制造有机结合，充分发挥传统制造工艺在性能调控与尺寸精度等方面的优势，抑制单纯增材制造引起的各类缺陷，获得高质量、无缺陷的增材制造部件。本文首先揭示增材制造工艺缺陷的形成机理，明确工艺参数优化方法在缺陷改善方面的局限性，进而阐明复合增材制造的内涵，综述近年来增材制造与轧制、激光冲击强化、热等静压、热处理等复合制造技术的研究现状与工艺原理，探讨复合增材制造技术对不同缺陷的适用性，并对增材制造未来发展方向进行了展望。

新材料 2024年08月29日 1 点赞 0 评论 346 浏览

碳-磁性材料复合电磁波吸收剂研究进展

摘要：电磁干扰和电磁辐射污染问题日渐突出，高性能电磁波吸收剂的开发成为材料和电子科学领域的研究热点。将碳材料与微纳米磁性组分结合是构筑高效电磁波吸收剂的有效手段，相关研究备受关注。本文分别从碳材料的特性分析、与碳材料组合构建复合体系的磁性组分、各种晶化状态和外形的碳材料与磁性组分的复合结构、碳-磁性组分复合结构的制备与调控方法几个方面进行了总结。分析比较了各类碳-磁性组分复合材料的性能优劣及制备过程的经济性和适用性。并从基础科学研究和工程技术应用两个角度对该类复合型吸波剂未来的研究趋势进行了展望。

新材料 2025年08月31日 1 点赞 0 评论 197 浏览

声学超材料和拓扑声子晶体研究进展

摘要：声学超材料和声子晶体是近30年发展起来的新型声学人工结构材料, 这类声学材料通常由“人工原子”构成, 具有天然材料所不具备的物理特性, 如负折射率、负有效参数等. 这些独特的物理特性为声振动的精确可控调制提供了新手段, 实现了许多有趣的物理现象, 如声隐身、隔声、声反常折射/反射、声自弯曲等. 目前, 声子晶体和声学超材料已发展出许多新的研究方向, 如非互易声学超材料、拓扑声子晶体等, 这类物理系统引起了研究人员的广泛关注, 成为近些年的研究热点. 本文回顾了声子晶体和声学超材料的研究历史和最新进展, 简要介绍了其中代表性的研究成果, 包括等效声学参数、拓扑声子晶体和声学超材料的非平庸特性等, 阐述了这类声学人工结构材料的设计方法和应用前景, 展望了该领域的未来发展方向.

新材料 2025年12月01日 1 点赞 0 评论 249 浏览

高强碳纳米管纤维的制备发展、性能强化及应用探索

摘要：碳纳米管纤维（CNTF）作为亿万单根碳纳米管（iCNT）组成的宏观体材料，曾长期受制于微观结构排布无序、松散等问题，其力学性能相较于单根CNT 产生几个数量级的衰减。近十年来，随着CNTF 制备技术的革新，不仅实现了工业级的连续批量生产，其成本也在规模效应下大幅下降至接近高性能商业纤维。而基于多种强化新技术的发现，高性能CNTF 得以兼具高强度、中高模量、高电导率、高热导率、高柔性、低密度等优异的综合特性，不仅实现了对标杆型商业纤维特征性能的赶超，也在航空航天多功能结构材料、多功能导电缆线和新型机械能收集领域开展了广泛的应用探索。本文总结了近十年来CNTF 三种制备技术的改良、后处理性能强化及其机理、多级结构失效机制以及应用探索等重要进展，旨在厘清从纳米尺度特性到宏观性能传递的关键瓶颈，并探讨未来CNTF进一步趋近单根卓越性能的可行路径以及广泛应用的前景。

新材料 2026年01月21日 1 点赞 0 评论 103 浏览

超高速激光熔覆制备耐腐蚀涂层研究进展

摘要：首先总结了涂层材料元素组成对耐腐蚀性能的影响；其次，从钝化膜、显微组织、位错、低角度晶界、热腐蚀动力学等几个方面总结了其与耐腐蚀性的联系；第三，综述了EHLA与场外辅助技术结合对所制备涂层耐腐蚀性的影响；最后，总结和展望了超高速激光熔覆所制备涂层耐腐蚀性能的强化方法。

新材料 2024年11月08日 1 点赞 0 评论 259 浏览

原子精度制造新原理和新方法

摘要：目前航空航天、核物理、微电子、光电子和半导体等国家战略领域高性能装备的性能需求日渐严苛,核心零部件的制造精度必须迈进原子级水平,亟需研究原子精度的高性能制造新原理和新方法。本文归纳并提出了目前迫切需求的原子级表面精度、原子级结构精度、原子级损伤控制以及原子级特征尺寸结构创成四大原子精度制造核心能力,从能场辅助原子级切削、多能场辅助原子有序排布、表面能弱化原子精度材料去除以及超光学衍射极限的原子精度制造四大方向进行系统梳理,介绍了面向不同应用场景的原子精度制造新原理和新方法的研究现状,并概述了各类方法的优势和缺点,从中提炼出多能场耦合条件下的能量和原子间相互作用机理这一关键科学问题,并从四大方向上对未来我国原子级制造的基础研究提出了建议。

新材料 2026年02月25日 1 点赞 0 评论 106 浏览

仿生中空结构在隔热材料中的热管控应用

摘要：近年来，高性能复合材料的应用需求与新材料结构设计相互促进、共同发展。仿生结构研究为创造高性能复合结构材料提供了创新源泉，也为设计开发新型功能器件提供了高效方法。南极企鹅羽毛和北极熊毛发均具有天然的微纳米级大孔结构，其低热导率有利于企鹅和北极熊在极寒地区维持体温。基于中空结构优异的隔热特性，研究人员已在多种尺度上仿生设计并宏量制备一系列隔热材料，并对其性能开展了系统研究，促进了该类材料的工程化应用。本文综述了以中空大孔结构的企鹅羽毛和北极熊毛发为灵感设计的仿生隔热材料研究。该类材料具有微米级孔隙结构，其孔径尺寸接近分子自由程。通过建模分析，进一步揭示了仿生中空结构中的热量传递机制。本文重点综述了仿生中空隔热材料的研究进展，展望了该类材料未来的研究方向，探究了其在界面光热蒸发、能源利用和生态保护等方面的潜在价值。通过对生物结构特性的深入解析及其在应用中的构效关系研究，有望推动设计开发结构稳定、性能卓越的仿生材料。

新材料 2026年03月19日 1 点赞 0 评论 65 浏览

REBCO超导块材制备技术研究进展

摘要：REBa2Cu3O7-δ（REBCO，RE=Y，Gd，Sm，Nd等）超导块材具有较高的强磁场捕获能力、无阻载流能力和良好的自稳定磁悬浮特性，在微型高场永磁体和超导磁悬浮等高新技术方面有着广泛的应用前景。但是，REBCO高温氧化物超导体在生长过程中涉及到凝聚态物理、晶体结构和化学成分的变化，工艺过程比较复杂，技术上难以控制。为避免超导块材存在的空隙和裂纹等微观和宏观缺陷，以及捕获场较低等问题，国内外学者们相继提出了多种制备工艺并不断改进。本文介绍了REBCO超导材料的晶体结构和超导电性，分析了目前常见的REBCO超导块材的制备技术，总结了影响REBCO超导块材捕获场的主要因素以及提高方法。

新材料 2026年04月15日 1 点赞 0 评论 59 浏览