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类石墨涂层的研究进展

类石墨涂层的研究进展

摘要: 类石墨(GLC)涂层具有优异的摩擦学性能和较低的内应力,其摩擦系数小、磨损率低,可以作为减少运动部件摩擦磨损、延长使用寿命的保护涂层的候选材料之一,在机械工程、医疗和电子等领域具有广泛的应用潜力。类石墨涂层与类金刚石(DLC)涂层同属于非晶碳涂层,差异在于sp2和sp3键的含量,其制备方法、结构和性能都有明显的不同。类石墨涂层以sp2杂化为主,目前研究者们对其结构和性能及其掺杂和应用进行了大量的研究。本文综述了类石墨涂层的研究成果、分析了掺杂对类石墨涂层性能的影响、列举了不同类石墨涂层的应用范围,旨在为开发更合适的类石墨涂层提供参考,最后对类石墨涂层的研究方向及相关技术的研究发展进行了展望。
新材料 2024年06月28日
激光冲击强化对非晶合金结构及性能影响的研究进展

激光冲击强化对非晶合金结构及性能影响的研究进展

摘要：块体非晶合金（BMGs）因其高强度、高硬度、高弹性极限、优异的耐磨、耐腐蚀性能等优点而受到材料学家们的广泛关注。然而，室温时BMGs在剪切应力作用下，高度局域化的原子团簇结构进行剪切转变形成剪切带，同时在剪切带内部产生大量自由体积并发生应变软化现象，使得BMGs的变形高度局域化且容易发生脆性断裂。为解决BMGs的室温脆性问题，研究学者们相继提出各种非变形、弹性变形以及塑性变形的方法来实现外部能量输入，进而通过促使BMGs内部形成非均匀结构来提升BMGs的力学性能。作为一种新兴的表面强化技术，激光冲击强化（LSP）通过将光能转换成为机械能并强制材料表面发生塑性变形，在金属材料表面和近表面引入压缩残余应力并诱导形成更细的晶粒，进而显著提升金属材料的力学性能。近年来，研究学者们针对通过LSP技术改善BMGs的力学性能开展了大量研究工作。本文重点总结近10年来LSP处理在优化BMGs结构非均匀性、表面残余应力以及力学性能方面的研究成果，以便研究人员进一步制备综合性能更加优异的BMGs，进而推动其在工业领域的应用。
新材料 2026年05月19日
碳纳米材料电热性能及其防除冰应用研究进展

碳纳米材料电热性能及其防除冰应用研究进展

摘要：电热防除冰以其响应迅速、可控性强、稳定性高等优点，成为飞机机翼最有应用潜力的防除冰技术，目前仅应用于B787 机翼，但其所采用的金属电热元件存在升温速度慢、能量利用率低等问题，导致系统能耗占发电机功率的近1/4，针对电热防除冰系统的能耗优化研究正在兴起。碳纳米材料导电导热性能优异，是理想的电热材料，因此，本文系统阐述了碳纳米材料电热元件的制备方法、电热性能，及其与复合材料集成的电热结构设计和防除冰性能，为研发新一代更适用于复合材料结构的高效节能电热元件，构建飞机机翼新型电热防除冰系统提供参考，并对其制备工艺成本控制、可靠性与耐久性，以及复合材料电热结构力学性能与结构设计优化方面的研究方向进行了展望。
新材料 2026年06月26日
低成本硅基气凝胶材料研究进展

低成本硅基气凝胶材料研究进展

摘要：硅基气凝胶因其出色的多孔性、低密度和良好的热绝缘性能而备受关注。然而，传统的硅基气凝胶合成方法常常昂贵且复杂，限制了其广泛应用的可能性。近年来，研究人员一直致力于开发低成本的硅基气凝胶制备方法。主要论述了硅基气凝胶的低成本制备研究进展，包括廉价硅源的选择、低成本干燥方式、溶剂体系以及低成本硅基复合材料研发等，强调了选择廉价原材料和采用高效的制备工艺以实现低成本生产的重要性，并对低成本硅基气凝胶材料研究进行了展望。
新材料 2026年07月26日
TiB2陶瓷研究进展与应用

TiB2陶瓷研究进展与应用

摘要：TiB2陶瓷具有高熔点、高硬度、高耐磨以及优异的导电性能和高温抗氧化性能，被广泛应用于航空航天、机械制造、金属冶炼、电子信息等领域。TiB2 陶瓷的相对密度低、加工难度大，难以满足高端制造的应用需求，而通过掺杂改性、添加烧结助剂、优化烧结工艺等方式可以促进TiB2陶瓷的致密化，大幅提升其综合力学性能。本文综述了高性能TiB2陶瓷在成分设计、烧结工艺等方面的研究进展，并阐述了其在精密工具、防弹装甲、电解阴极等方面的应用前景。
新材料 2025年01月07日
二维纳米催化剂的研究进展与展望

二维纳米催化剂的研究进展与展望

摘要：文中介绍了长期以来一直被认为是一般催化应用的研究热点的典型二维纳米催化剂，依次讨论它们的分类、结构、合成方法和表征等方面的内容。此外，我们提供了关于基于二维纳米材料的催化应用的讨论，主要集中在环境处理和生物化学技术方面，包括染料降解、有毒物质消除、析氢反应（HER）、析氧反应（OER）、二氧化碳还原反应（CO2RR）和癌症治疗等。最后，我们描述了二维纳米催化剂的机遇、挑战和发展方向。本综述的目的是激发和引导对这一研究领域的兴趣，以促进未来二维纳米材料在催化领域的创新。
新材料 2025年03月03日
基于二氧化钒的多功能可切换超材料器件研究

基于二氧化钒的多功能可切换超材料器件研究

摘要：提出一种基于加号单元结构阵列的可切换太赫兹超材料器件，通过引入二氧化钒（VO2）材料，可以在不同的太赫兹频段实现交叉极化转换、线-圆极化转换和宽带吸收，具有多功能的特性。当VO2处于绝缘态时，该结构在多个频段内可实现线-圆极化转换和交叉极化转换；当VO2 从绝缘态转变到金属态时，在1.610~4.010 THz 频段内吸收率超过90%，具有宽频带和高效率等优点。此外，还对太赫兹波入射角度和极化角度对器件的极化转换特性和吸收特性的影响进行研究，证明该结构具有极化不敏感和入射角度稳定性高的特点。研究结果表明：所提器件独特的多层堆叠结构不仅展现出卓越的吸收性能，还能够在多种极化状态下快速转换，在太赫兹成像、通信和安全检测等领域有很大的应用潜力。
新材料 2025年09月05日
吸声材料新进展

吸声材料新进展

摘要：声能量的损耗与吸收不仅是声学研究的热点, 而且在噪声控制工程中有着巨大的应用潜力. 通过充分利用边界层内的热传导-黏滞效应, 吸声材料可高效地吸收声能量. 从本质上而言, 通过吸声材料吸收声波的过程属于带有损耗的声场调控. 因此, 吸声材料的性能与其声场调控能力密切相关. 基于多共振模式耦合的声学超材料具备超高的声场调控自由度, 为共振型吸声结构的研究和设计提供了许多新的思路和方法. 本文简要介绍了吸声材料的基本原理, 梳理了多孔材料、单模式共振结构和多模式耦合共振结构的研究历程和现状, 整理了多功能吸声结构和超构声衬的最新研究成果, 并对吸声材料领域未来的发展进行了展望.
新材料 2025年12月03日
基于深度学习和数字图像处理的晶界分割与修复

基于深度学习和数字图像处理的晶界分割与修复

摘要：通过综合应用深度学习与图像处理技术，对金相图像中晶界进行分割与修复，为晶粒度的准确评级提供基础。首先，通过采集并人工标注多样化的金相图像样本，利用U-net模型结合数据增强和合理的切割策略，提升模型的泛化能力和鲁棒性。其次，采用封闭晶界的数据集，增强模型的预测能力。第三，提出晶界匹配像素准确率这一新的评估指标，有效衡量了模型对晶界预测的准确性。此外，采用图像处理技术对提取到的晶界进行修复，进一步提高晶界线的完整性和连续性。这些方法的综合应用不仅提高了金相图像晶界分割的准确度，而且为材料微观结构的表征与性能评估提供了一种高效的技术手段。
新材料 2026年01月26日
高效热管理用多层级孔金属材料研究进展

高效热管理用多层级孔金属材料研究进展

摘要: 高效热管理是保障高热流密度和大功率新兴电子设备与机械器件运行安全性和稳定性的关键技术, 多孔金属作为兼具结构和功能的一体化材料, 凭借其高孔隙度、高比表面积、高连通孔隙度以及材料本身优良的导热性, 在高效热管理领域展现出巨大的潜力。随着应用环境的变化, 人们对多孔金属的综合性能提出了越来越高的要求, 与传统的单层孔结构金属材料相比, 多层级孔结构金属由于具有两级甚至多级孔结构特征, 表现出更加优异的综合性能, 因此成为研究和关注的热点。综述了高效热管理用多层级孔金属的制备方法, 主要包括烧结、电化学沉积以及选区激光熔化法等, 并总结了对应方法在制备多层级孔材料方面的最新研究进展; 分析和讨论了部分制备技术的优缺点以及层级多孔结构热性能的关键参数及其热管理性能评价; 介绍了多层级孔金属材料在航空航天、电力电子、新能源汽车等领域基于相变传热的热管理研究现状, 最后展望了用于高效热管理的多层级孔金属材料的发展方向。
新材料 2026年03月19日