电沉积铁基合金软磁薄膜材料研究进展

摘要:铁基合金软磁薄膜材料广泛应用于电子、电力、电气等领域。电沉积铁基软磁薄膜材料主要包括电沉积晶态结构软磁薄膜和电沉积非晶态结构软磁薄膜。本文介绍了电沉积铁基合金软磁薄膜的国内外研究现状,并对未来发展进行了展望。

基于超支化梳形多臂共聚物的石墨烯多功能薄膜制备研究

摘要:通过简单的工艺制备高性能、多功能石墨烯薄膜是石墨烯研究领域的重要课题. 本研究利用链行走聚合和原子转移自由基聚合方法相结合的方法,以乙烯和丙烯酸十六烷基酯(HDA)为主要单体设计合成了超支化梳形多臂共聚物HBPE@PHDA,利用其辅助天然石墨液相剥离制得石墨烯分散液,进一步经真空抽滤获得不同组成比例的石墨烯复合薄膜(Graphene/HBPE@PHDA);利用凝胶渗透色谱(GPC)、氢核磁共振(1H-NMR)和熔融流变分析对所得共聚物的结构、组成进行了表征,并对所得石墨烯复合薄膜的微观结构、导热、力学和形状记忆性能进行了评价. 研究表明,所得共聚物由近似球形的超支化聚乙烯(HBPE)核和多重的梳形聚合物侧链聚丙烯酸十六烷基酯(PHDA)构成;该共聚物作为分散助剂可有效促进石墨烯在普通低沸点有机溶剂中液相剥离,获得由该共聚物非共价稳固修饰的低缺陷石墨烯,同时在所得的石墨烯薄膜中可通过其侧链PHDA进行结晶,使所得石墨烯复合薄膜同时呈现优异的力学、各向异性导热和形状记忆性能;以石墨烯比例为60 wt%的样品为例,所得薄膜的拉伸强度可达3.0 MPa,平面热导率达29.4W ,各向异性比例达36.8.本研究为柔性、高强、多功能石墨烯薄膜的简单制备提供了新思路.

离子凝胶纤维的制备及其传感性能研究进展

摘要:近年来, 柔性可拉伸、可穿戴电子设备取得了显著进展, 在健康监测、人体运动、人机交互、电子皮肤等领域展现出广泛应用前景.离子凝胶材料的兴起与发展, 为开发高性能柔性传感器提供了新契机. 其中, 相较于传统的薄膜或块状凝胶, 一维离子凝胶纤维凭借其柔性、透气性、舒适性及轻质特性, 成为可穿戴电子产品的理想选择. 本文对近年来离子凝胶纤维的制备及其传感性能研究进展进行了总结. 首先, 介绍了离子凝胶的特性, 包括机械性能、离子导电性和热稳定性, 并讨论了影响其性能的参数和改善策略. 然后, 阐述了离子凝胶纤维的制备方法.接着, 分析和讨论了利用离子凝胶纤维作为柔性传感器的传感机理以及传感性能. 最后, 结合该领域近年来的研究成果, 进一步讨论了离子凝胶纤维发展面临的挑战和未来的发展机遇.

石墨烯锌粉涂料技术和应用进展

摘要:石墨烯锌粉涂料体现了新材料、新机理和卓越性能的特征,成为涂料行业的一个突破性创新。文章综述了石墨烯锌粉涂料的技术发展和应用现状。石墨烯独特的原子片层结构和不可渗透性,以及优异的力、热、电性能,贡献了石墨烯锌粉涂料新的防护机理。石墨烯的物理屏蔽作用、活化锌粉作用以及增强力学强度作用,在高性能石墨烯锌粉涂料中发挥了主导作用。石墨烯锌粉涂料优先物理屏蔽主导防护机理,与传统环氧富锌涂料优先阴极保护机理有着本质差异。石墨烯锌粉涂料在防腐性能、力学性能、施工性能以及节约锌粉和节能降碳等方面,均体现出明显优势,石墨烯低锌和石墨烯锌粉双涂层更具有创新优势。总结了近期石墨烯锌粉涂料在桥梁、风电、化工、水电、建筑、集装箱等领域的应用案例和现状。最后,指出石墨烯锌粉涂料技术和替代传统环氧富锌涂料的应用发展趋势,以及对钢结构长效保护的技术创新价值。

Bi-2212超导线材研究进展

摘要: Bi2 Sr2 CaCu2 O8+x(Bi-2212)超导体有很高的临界转变温度和极高的上临界磁场, 以及在高场下具有优异的载流性能,这使得Bi-2212 成为制备高场超导磁体的绝佳材料。并且, Bi-2212是唯一可以制备成各向同性圆线的高温超导材料, 极大地简化了Bi-2212 超导电缆和线圈的制备工艺。所以Bi-2212在强磁场领域, 如核磁共振、磁悬浮列车和未来可控核聚变装置等表现出极大的应用潜力。简述了Bi-2212多芯线材的制备工艺, 包括粉末装管工艺以及相应的前驱体粉末的制备方法、线材加工技术和部分熔融热处理工艺等, 总结了影响Bi-2212超导线材临界电流密度的主要因素以及提高Bi-2212超导线材临界电流密度的方法。

激光熔覆陶瓷涂层的研究进展

摘要:简要概括了激光熔覆技术原理,并系统介绍了激光熔覆纯陶瓷涂层、金属陶瓷复合涂层、生物陶瓷涂层、纳米陶瓷涂层、前驱体转化陶瓷涂层的研究现状及存在问题。总结了激光熔覆工艺参数与辅助处理对陶瓷涂层内部组织成分及宏观形貌、性能的影响,并对激光熔覆金属基陶瓷涂层提出改进措施与展望。

烧结金属多孔材料及其应用与发展趋势

摘要:烧结金属多孔材料是一种特殊的结构功能一体化的金属材料,广泛应用于煤化工、石油化工、航空航天、新能源、半导体、冶炼、环保等行业,对于国民经济的发展具有重要作用。介绍了烧结金属多孔材料的种类,阐述了烧结金属多孔材料在过滤分离、流体分布控制、催化负载、强化传质传热等领域的应用,分析了烧结金属多孔材料的发展趋势,未来金属多孔材料将向材料复合化、孔径微细化、结构梯度化、应用广泛化与多功能化的方向不断发展。

第一性原理计算在若干铁基合金中的研究进展

摘要:基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算是研究材料物理化学性质的重要手段,对新材料的发展具有重要意义。这种方法仅需输入元素种类、 原子数和初始结构, 即可预测材料的晶体结构、电子结构和性能。随着计算机技术的进步,中国科学技术大学在“神威·太湖之光”超级计算机上实现万原子分子固体的大规模第一性原理计算。这一突破使得高精度的材料模拟在大尺度、长时间范围内成为可能,为材料研究提供了更精准的预测和模拟。第一性原理计算可帮助理解材料性质、预测不同环境下的材料行为,并指导新材料的发现和设计,有望显著缩短研发周期并降低成本。本文概述了第一性原理计算的理论基础,并详细评述了基于密度函数理论的第一性原理计算方法在若干铁基合金研究中的进展,同时探讨了其中存在的问题和未来发展趋势,为新型铁基合金的计算模拟研究提供了参考。

高熵合金在焊接领域的应用研究现状

摘要:高熵合金由于其新颖的设计理念及特殊性能,成为材料科学领域内新的研究热点。目前高熵合金的研究与应用还主要局限在材料的制备与合成方面,随着其在工业领域的广泛应用,必然涉及高熵合金在焊接领域的研究。本文从高熵合金同种材料的焊接、高熵合金和异种材料之间的焊接以及高熵合金作为填充材料进行异种材料之间的焊接三个方面展开叙述,重点分析焊接方法、高熵合金组分、焊接初始状态及焊接参数等因素对接头组织和性能的影响,特别在高熵合金作为填充材料时,利用高熵效应和迟滞扩散效应进行的界面调控尤为重要;对不同制备方法下的高熵合金涂层进行细致分析,介绍熔覆工艺、添加微量元素以及后热处理的影响,着重对比激光熔覆工艺下高熵合金涂层的耐磨性;通过对高熵合金在焊接领域的研究与应用进行总结,提出目前存在的问题主要是尚未建立高熵合金体系和焊接工艺间的对应标准及阐明缺陷的形成机理;并对未来高熵合金在焊接领域的重点研究方向进行了展望。

二维h-BN 的制备及在防腐涂层中的应用研究进展

摘要:六方氮化硼(h-BN)作为一种典型的二维层状材料,凭借其优异的高温稳定性、化学惰性和电绝缘性,在有机防腐涂层领域展现出巨大的应用潜力。系统综述了二维h-BN 的制备及在有机防腐涂层中的应用研究进展,内容涵盖h-BN的晶体结构、材料特性、制备方法及其在有机防腐涂层中的应用等多个方面。首先,简单阐述了h-BN的晶体结构特征及其关键材料特性。其次,详细介绍了制备h-BN纳米片的方法,主要包括两大类,一类是“自上而下”法(如机械法、液相法、插层法等),另一类是“自下而上”法(如化学气相沉积、物理气相沉积等)。同时,比较了各种制备方法在产率、成本控制、均一性及规模化生产可行性等方面的突出优缺点。随后,重点探讨了h-BN纳米片在有机防腐涂层中的应用研究进展,重点聚焦环氧树脂、聚氨酯及丙烯酸树脂三类典型聚合物涂层体系。通过对比分析h-BN纳米片改性前后涂层体系的耐蚀性演变规律,深入阐释了其增强机制。最后,简要分析了h-BN纳米片当前面临的技术瓶颈,并对其未来发展方向进行了展望,以期为该材料在防腐蚀领域的进一步研究和应用提供参考。