零热膨胀金属材料研究进展

摘要：随着科技的进步，人们对太空、海洋和地下资源的探索不断深化，需要在极端条件下运行的设备日益增多，对材料的热膨胀性能调控要求也越来越高。零热膨胀金属材料的尺寸在温度变化的环境中依然能够保持不变，这一特殊功能对于需要高精密、高稳定性的器件来说具有重要应用价值。本文总结了因瓦(Invar)合金被发现100 多年以来的零热膨胀金属材料的研究进展，从零热膨胀金属材料的定义、分类、发展历程进行综述，介绍了诱导金属材料零热膨胀的几种主要机制，同时列举了几类零热膨胀性能优异且应用价值高的金属材料，并对不同类型金属材料的晶体结构、零热膨胀性能和热膨胀调控方法等进行了阐述，讨论了磁性、相转变与热膨胀性能之间的耦合关系。最后对零热膨胀金属材料未来发展趋势进行了展望。

新材料 2025年11月28日 1 点赞 0 评论 180 浏览

化学气相沉积法生长石墨烯的现状及展望

摘要：石墨烯自2004 年被发现以来，其优异的物理化学性质引发广泛关注。在各种合成方法中，化学气相沉积（CVD）法凭借可控性、低成本及规模化优势，已发展成为制备高质量石墨烯薄膜的主流方法。本文系统回顾了CVD 法制备石墨烯的技术发展历程，重点论述了单晶石墨烯生长、表面平整度调控、层数精确控制及高效规模化制备等关键领域的最新进展。通过优化衬底设计、引入质子辅助解耦技术及氧辅助技术等多种策略，已实现晶圆级单晶石墨烯的制备，其电学性能指标接近机械剥离样品。然而，绝缘衬底直接生长、低温条件下高质量制备及缺陷动态控制等方面仍存在技术挑战。未来，新型碳源开发、多功能集成工艺及卷对卷工业化生产技术的结合，将推动石墨烯在柔性电子、能源存储等领域的广泛应用。

新材料 2026年01月20日 1 点赞 0 评论 122 浏览

基于原子/分子团簇结构的材料与器件制造

摘要：原子/分子团簇是物质结构的一种新形态,具有独特的本征性质。从原子/分子团簇到器件的跨尺度制造,将为国防高端装备和新兴电子等产业发展带来深刻变革。团簇的多物质构效关系、宏量制造、团簇结构跨尺度构筑以及团簇器件的高性能制造等是原子/分子团簇器件制造的关键发展方向,主导着从原子到产品制造的发展历程。把握这些发展背后的重要机遇,将有助于占领原子级制造研究的制高点,引领原子级制造方法的变革。本文从团簇新材料的宏量制造、新型功能器件的原子/分子团簇构筑、团簇—器件的跨尺度制造工艺和装备等三个方面概括了原子/分子团簇与器件制造领域的主要研究进展,总结了原子/分子团簇与器件领域的关键科学问题及面临的挑战,并对其未来发展方向和发展战略给出了建议。

新材料 2026年02月24日 1 点赞 0 评论 145 浏览

热喷涂纳米结构涂层研究进展

摘要：高端装备关键零部件经常暴露于苛刻的磨损、腐蚀或高温环境，因而要求具有更高的耐磨、抗蚀和耐高温性能。热喷涂技术作为目前最具潜力的一种表面工程技术，可以广泛适用于多种高端装备的关键零部件，以提高其表面性能。纳米热喷涂技术是一种将纳米材料和热喷涂技术有效结合实现材料表面改性的重要手段，也是一种能够有效延长飞机、舰船等各种高端国防装备在极端环境下服役寿命的有效解决方案。通过对纳米粉体进行再造粒，同时通过纳米结构粉体再调控技术能够在纳微观尺度上调控可喷涂粉体喂料的物相组成和组织结构，从而获得各种所需性能的纳米结构热喷涂涂层，以满足各种高端装备关键零部件所需的各种表面性能需求。本文简要综述了国内外近十几年来在热喷涂制备各种不同功能取向的纳米结构涂层发展现状，主要有纳米结构耐磨抗蚀陶瓷涂层、纳米结构热障涂层、纳米改性MCrAlX合金涂层、纳米改性WC-Co 基金属陶瓷涂层以及纳米结构环境障涂层等，结果表明纳米结构和纳米改性热喷涂涂层在高端装备关键构件上有非常广阔的应用前景。为了实现纳米结构涂层的广泛应用，未来需要在实际工程应用研究、海洋环境服役、海洋生物污损、先进粉体制备技术研究和高性能粉体产业化方面开展进一步的研究工作。

新材料 2026年03月18日 1 点赞 0 评论 136 浏览

聚氯乙烯凝胶致动器的研究进展：材料、结构及应用

摘要：聚氯乙烯(PVC) 凝胶是一类能够在电场激励下产生收缩、弯曲、面内扩张等多种变形模式的高分子聚合物，具有响应快、成本低、质量轻、力电转换效率高等优点，是一种理想的人工肌肉。本文综述了PVC 凝胶近些年的发展现状，包括材料的组成、性能优化、制备工艺、新型构型设计及应用。重点介绍了通过掺杂功能添加剂来提升PVC 凝胶的机电性能，以及利用3D 打印、热熔成型等新型制备工艺实现PVC 凝胶材料的快速制备。在传统阳极吸附型PVC 凝胶致动器构型基础上，详细讨论了基于静电压缩和静电液力耦合驱动两种原理所设计的新型PVC 凝胶致动器。随后，系统介绍了PVC 凝胶致动器在柔性驱动、医疗和光学这三个领域的应用。最后，对PVC 凝胶材料现阶段所遇到的技术瓶颈及发展趋势进行了讨论。

新材料 2026年04月13日 1 点赞 0 评论 120 浏览

金属阻尼器的研究现状及发展趋势

摘要：本文介绍了屈曲约束型（BRB）、剪切屈服型、弯曲屈服型和弯剪屈服型金属阻尼器的研究现状，对比了各类金属阻尼器的主要优缺点，为科技工作者选择合适的阻尼器类型提供了参考。还通过实际案例阐述了金属阻尼器的应用及减震效果，结合国内外研究现状指出了金属阻尼器的研发趋势及应用前景。

新材料 2026年05月15日 1 点赞 0 评论 88 浏览

固态物质体系的维度与化学反应

摘要：随着研究手段的不断进步和完善，结构化学应该从传统地探讨“反应物-产物与化学反应的关系”逐步发展到揭示和利用“凝聚态中物质的动态结构与化学反应的关系”这一高度。当我们在凝聚态体系当中讨论化学反应时，就不能抛却体系结构动态变化及多因素耦合所带来的显著影响。为了便于指明固体物质体系的空间维度与化学反应之间的关联，我们从Bloch理论出发介绍晶体材料体系的空间维度。通过对晶体表面构型特点、低维体系及其异质结构的调控，可以显著改变材料体系的物性，进而影响体系所参与的化学反应，甚至改变反应路径。本文通过碳纳米管在催化丙酸乙酯不对称氢化反应中的表现介绍空间限域效应对催化反应所能产生的多种作用方式。在反应条件下，固体表面自身结构以及其上分布的缺陷、催化剂颗粒等都处于动态变化过程中。除了温度和压强以外，反应体系所处的环境氛围（包括pH值、外电/磁场、光场等等）都会对缺陷和催化活性位点的几何与电子构型产生动态的影响。通过对上述凝聚态化学实例的综合介绍，我们期待能够简单、明了地展示出固体材料结构的维度与动态变化对化学反应的影响，提高对凝聚态结构化学研究的重视。

新材料 2026年06月24日 1 点赞 0 评论 31 浏览

石墨烯气凝胶全柔性触觉传感器的设计、组装及性能

摘要：针对柔性触觉传感器存在的设计难度大、抗干扰性差、不易封装以及线路布置困难等问题, 基于Storakers材料模型的应变能密度函数发展了一种基于石墨烯气凝胶(graphene aerogel, GA)的具有“气泡膜”结构的全柔性触觉传感器的设计方法. 通过模拟分析发现, 相对于“三明治”结构, “气泡膜”结构的GA柔性触觉传感器具有更好的抗干扰性. 在此基础上, 设计并组装了“气泡膜”结构的GA全柔性触觉传感器, 通过实验证实该GA全柔性触觉传感器具有优异的传感特性、力学特性和抗干扰特性. 同时, 设计开发了压阻式传感阵列的信号采集系统, 并成功实现了其对力的大小、物体位置和形状等信息的实时采集和传感监测.

新材料 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 247 浏览

SiC陶瓷材料增材制造研究进展与挑战

摘要：碳化硅（SiC)陶瓷材料广泛应用于国防与工业重大领域。增材制造（Additive Manu- facturing.AM)技术的出现为SiC陶瓷材料及其制品的制备提供了崭新的技术途径。本文针对 近年来发展的SiC陶瓷材料增材制造技术（包括非直接增材制造技术、直接增材制造技术等）进 行系统综述与总结。并对SiC陶瓷材料增材制造过程的关键科学技术挑战进行归纳，以及对未 来可能的研究机遇进行展望。本文旨在为SiC陶瓷及其他结构陶瓷材料的增材制造研究提供 参考。

新材料 2025年02月26日 1 点赞 0 评论 292 浏览

冷喷涂制备非晶合金涂层的研究进展

摘要：综述了近年来冷喷涂制备非晶合金涂层的现状，总结了喷涂工艺参数对铁基、铝基、铜基及镍基等非晶合金涂层制备的影响，详细阐述了涂层晶化及沉积机制，并在冷喷涂涂层硬度、耐磨及防腐性能等方面进行了归纳，最后对冷喷涂技术在非晶合金制备的发展趋势进行了展望。

新材料 2024年06月25日 1 点赞 0 评论 252 浏览