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二维h-BN 的制备及在防腐涂层中的应用研究进展

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。
新材料 2026年05月21日
人工智能方法在RTM工艺仿真中的应用

人工智能方法在RTM工艺仿真中的应用

摘要：树脂传递模塑成型（Ｒｅｓｉｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｏｌｄｉｎｇ，RTM）工艺仿真对于提高成型质量，降低ＲＴＭ 工艺成本至关重要。将人工智能方法引入RTM工艺仿真中，可以不必求解复杂的多尺度渗流模型就能够获得对RTM 模具设计的指导性意见。本文综述了以遗传算法和机器学习方法为主的人工智能方法在RTM工艺仿真中的研究现状，并讨论了该领域存在的问题及发展方向。遗传算法主要被应用于注胶口及流道配置优化方面，但在复杂问题中收敛性较差，与其他局部搜索算法结合的方法展现出解决复杂问题的潜力；机器学习方法的应用研究处于起步阶段，目前主要被应用于注射压力、浸渍质量、渗透率预测等方面，只对简单二维充模问题进行了研究；其他人工智能方法通常计算成本低，但难以验证最优性。人工智能方法的问题集中在迭代／训练所需的数据集的获取成本方面。其在三维复杂几何结构及非均匀渗透率制件方面的应用是未来的重要发展方向。
新材料 2026年07月01日
新型固态弹热制冷材料研究进展

新型固态弹热制冷材料研究进展

摘要：当前全球制冷需求急剧上升，传统蒸汽压缩制冷技术的温室气体泄漏和低制冷能效导致严峻环境问题。在此背景下，零温室效应且高能效的固态制冷技术成为研究热点，其中弹热制冷易实现显著绝热温度变化，是最具潜力替代传统蒸汽压缩制冷的技术之一。目前,弹热材料研究主要集中于形状记忆合金，包括Ni-Ti 基、Cu 基、Fe 基和Heusler 型形状记忆合金等。然而,各类弹热合金材料普遍存在相变潜热、循环稳定性、工作温区与制冷效率相互制约的问题。在各类弹热合金中，对Ni-Ti 基合金研究最为系统深入。该合金室温下可实现17—24 K 的绝热温度变化，通过元素掺杂、晶粒细化、增材制造等手段可优化弹热性能，是最接近商用化的弹热制冷材料，但其面临循环稳定性较差、工作温区窄等挑战。未来对于弹热材料的研究可着重多个方向：通过对Ni-Ti 基合金高熵化，提升强度与宽温域性能，结合增材制造实现复杂结构的近净成形，平衡各项性能指标；借助原位表征技术揭示马氏体相变过程中的缺陷演化规律，建立疲劳寿命与晶格参数的定量关系；拓展梯度结构合金等前沿方向。
新材料 2026年07月29日
第一性原理计算在超导材料中的应用

第一性原理计算在超导材料中的应用

摘要：简要综述了第一性原理在材料计算中的基本原理，综述了其在超导材料研究过程的进展，特别是在超导材料领域中关于超导机制的研究，对于进一步拓展新型超导材料及其实用化提供了理论支持；同时也提出了第一性原理计算在超导材料领域计算过程中的不足和建议，并对其在超导原理机制方面的研究前景进行了展望。
新材料 2024年09月26日
纳米复合智能防腐涂层在金属表面上的应用研究

纳米复合智能防腐涂层在金属表面上的应用研究

摘要：智能防腐涂料能可有效地提高金属的使用寿命，因而具有自愈功能的智能防腐涂料越来越受到人们的重视。概述了 pH响应、光刺激响应、离子响应等不同触发机制的纳米智能防腐机制研究，总结了不同金属表面纳米复合智能防腐涂层研究进展，最后提出金属表面智能自修复防腐涂层发展所面临的挑战和未来发展前景。
新材料 2025年03月20日
航空发动机和工业燃气轮机热喷涂热障涂层用金属黏结层：回顾与展望

航空发动机和工业燃气轮机热喷涂热障涂层用金属黏结层：回顾与展望

摘要：超音速火焰喷涂制作的金属黏结层加料浆喷涂制作的柱状晶结构陶瓷隔热层被视作新一代航空发动机和燃气轮机用热喷涂热障涂层，其中采用的MCrAlY 金属黏结层正朝着长寿命、低成本、适用于新燃料的方向发展。本文综述近年来航空发动机和燃气轮机热端部件热障涂层用MCrAlY 金属黏结层研究进展，并对涂层的结构设计与成分设计进行探讨。
新材料 2024年07月11日
过渡金属低维纳米材料在电催化领域中的研究进展

过渡金属低维纳米材料在电催化领域中的研究进展

摘要：随着环境问题的日趋严重和能源危机的不断攀升，利用电催化技术开发可持续的绿色新能源迫在眉睫。过渡金属低维纳米材料具有高活性表面、高效的电子转移速率和丰富的表面空位，能够有效提升电催化反应的效率和稳定性。本文基于材料维数，将过渡金属低维纳米材料分类，并分别阐明其优势，重点综述零维、一维、二维纳米材料在电催化领域中的研究成果，揭示低维纳米结构与电催化活性、稳定性之间的关系，明确了低维纳米化是提高电催化性能的有效方法。最后，指出过渡金属低维纳米催化剂应根据需求合理设计并优化其结构。未来低维纳米催化剂的发展方向应是基础研究与计算研究相结合，用理论来引导设计，搭配机器学习预先选择合适的结构模型以及朝着改进现有材料结合更多更高效的复合材料进一步发展。
新材料 2024年11月20日
高强金属丝材的力学行为与变形机理

高强金属丝材的力学行为与变形机理

摘要：金属丝材作为一类独特的结构及功能材料, 具有悠久的发展历史, 并在诸多领域发挥着不可替代的作用. 目前, 人们已经发展了多种成熟的丝材加工工艺, 并制备出多种高强韧金属丝材. 其中, 传统珠光体钢丝保持着金属丝材最高抗拉强度的世界纪录, 而新型高熵合金丝材成功克服了传统丝材强度与塑性之间的矛盾关系和低温脆性的问题, 显示出在复杂服役环境下的巨大应用潜力. 由于金属丝材各异的微观结构和物理化学特性, 其表现出各自独特的力学行为和复杂迥异的强塑性变形机理. 多晶合金丝材的高强度主要源于界面强化和位错强化等多种强化机制的共同作用, 其塑性变形涉及位错运动和变形孪生等多种复杂的塑性变形机理; 非晶合金丝材的高强度源于其本征的原子无序结构, 其塑性变形则主要与流动缺陷的激活与聚集有关. 为了进一步实现金属丝材强韧化, 研究者提出了微观组织细化和不均匀结构设计等有效途径. 随着金属丝直径的减小, 变形尺寸效应显现, 考虑尺寸效应的应变梯度塑性理论相继发展并有效应用于金属丝材力学行为描述. 本文对金属丝材的发展历史、制备工艺和典型高强金属丝材的力学行为、强塑性变形机理以及本构模型进行了回顾与综述, 并对未来研究值得关注的方向提出了几点展望.
新材料 2025年01月15日
3D打印微波吸收材料研究进展

3D打印微波吸收材料研究进展

摘要：近年来，随着3D 打印技术逐渐成熟化与商业化，这种新兴制造技术开始应用于吸波材料的设计与制备中。本工作从3D打印频率选择表面类和超材料类吸波材料、3D打印蜂窝类吸波材料、3D打印陶瓷类吸波材料和3D打印其他吸波材料等几个方面综述了3D打印技术在微波吸收材料制备方面的研究进展，对3D 打印技术在微波吸收材料制造中存在的打印材料局限性、材料力学性能缺乏、微观结构的测试分析等问题进行了阐述，同时对3D打印技术在微波吸收材料制造领域未来的发展趋势，如小型化、多功能、智能化也进行了展望。
新材料 2024年07月11日
基于水凝胶的定形相变材料制备与性能研究

基于水凝胶的定形相变材料制备与性能研究

摘要：在储冷控温用定形相变材料研究领域，水的相变储冷特性常被忽视. 本研究以丙烯酸和聚乙烯醇为原料，通过交联聚合，辅以冻融循环和表面干燥制备了一类基于聚乙烯醇和聚丙烯酸的水凝胶定形相变材料. 在氢键和冻融循环的作用下，聚乙烯醇和聚丙烯酸相互缠绕形成强大的氢键网络，赋予水凝胶极高的含水量和良好的塑形性能. 将该水凝胶用作定形相变材料，通过其中水的相变实现相变储冷，储冷容量达237 J/g，且50 ℃以下水不会挥发. 该水凝胶定形相变材料具有极好的抗泄漏性能和良好的循环稳定性，50 次冻融循环后储冷性能无变化，且可塑成任意形状，可应用于储冷、冷链控温和冷敷等领域. 此外，为充分利用水凝胶内部的孔隙，通过添加纳米石墨片增强水凝胶骨架的稳定性，并经冷冻干燥得到了一种高孔隙率支撑材料，然后以赤藓糖醇和PEG2000 为相变材料，制备了2 类定形相变材料. 它们均具有极高的相变材料含量和相变储热容量，证明基于水凝胶的聚合物网络骨架是一类良好的支撑材料. 本文所得结果对推进水凝胶材料在热能储存和温度控制领域的应用具有重要的价值.
新材料 2025年09月13日