碳化硅陶瓷材料的摩擦与润滑研究进展

摘要：结构陶瓷材料具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及化学性质稳定等突出优点，被广泛应用于摩擦学领域。随着服役工况的日益复杂，在高温、重载、强辐射等环境下，结构陶瓷摩擦元件的应用仍然面临着巨大的挑战。因此，工业界对陶瓷的摩擦性能提出了更高的要求，降低陶瓷材料的摩擦磨损成为材料科学与摩擦学领域重要课题之一。由于陶瓷材料磨损形式和机理复杂，目前未见通用的摩擦学模型可以解释所有陶瓷的摩擦磨损。本文以碳化硅陶瓷材料为例，对碳化硅的摩擦与润滑研究进展进行了综述，涵盖碳化硅陶瓷的磨损机制，水润滑技术，固体润滑复合材料，表面工程技术及制备工艺等方面，旨在促进SiC 陶瓷材料在摩擦学领域的应用与发展，同时为其他结构陶瓷材料的润滑技术提供参考。

新材料 2026年03月02日 0 点赞 0 评论 167 浏览

液态金属脱合金反应及其应用的研究进展

摘要：液态金属脱合金反应（Liquid Metal Dealloying，LMD）是一种基于熔融金属液中合金各组分与金属液反应性不同（混合焓正负关系）而产生的一种选择性溶解反应，是一种新型的多孔材料及复合材料的制备手段。本文首先从液态金属脱合金反应的概念和原理入手，详细介绍了此反应应用于纳米多孔材料与金属基复合材料的制备案例。在多孔材料制备方面，液态金属脱合金反应不仅可满足贱金属类纳米多孔材料的高效生产需求，还可通过脱合金反应条件调控孔隙结构。在复合材料制备方面，脱合金反应可使得析出相尺寸更加细小，分布更加均匀弥散，从而提高复合材料的综合力学性能。最后，本文对液态金属脱合金反应的最新应用与机理研究进行了概述，并对此类反应的未来应用进行了展望。

新材料 2024年11月25日 1 点赞 0 评论 543 浏览

多维异质异构大型构件智能增材制造研究进展

摘要：电弧增材是近年发展起来的一种高效率、低成本、高性能、低精度整体制造方法,可成形超高强钢、轻合金等多种金属构成的一体化高性能构件.电弧-激光复合、增材-形变、增材-减材等复合成形技术,可进一步提高成形精度, 提升构件韧性,更好地成形异质异构构件.本文从多维异质异构概念内涵、电弧复合增材技术、电弧增材过程智能控制等方面对多维异质异构大型构件智能电弧增材技术进行了综述, 重点分析了增材过程参数-熔池视觉-应力-变形等协同传感技术; 利用深度学习等人工智能方法,在线调整工艺参数, 控制缺陷、抑制应力、减小变形, 研制的大型多维异质构件多机器人智能复合增材装备,最大可增材10m ×4m×4m多金属构件; 分析了电弧增材构件微观组织演变、静(动)态力学性能和抗超高速冲击性能特征; 最后, 指出了多维异质异构增材技术的4大发展趋势.

新材料 2025年01月20日 1 点赞 0 评论 420 浏览

AI驱动的新材料智能研发与数据标准化

摘要：近年来, 随着人工智能(artificial intelligence, AI)和自动化技术的快速发展, AI驱动的自主实验室在新材料智能研发领域展现出巨大潜力, 将成为新材料研发范式变革的“新基建”. 本文聚焦AI驱动的自主实验室在加速新材料发现中的国内外现状和核心挑战, 综述了AI驱动自主实验系统在加速新材料发现中的最新进展. 自主实验室通过将实验室自动化、机器人技术和AI算法、数据库融合为一个整体, 形成闭环反馈工作流, 在无需人工干预下高效优化目标性能. 根据自主实验室硬件和软件的技术特征和自主化程度, 可将其分为等级0至等级5. 数据驱动是AI技术的基础, 除了自主化程度外, 自主实验室具备智能化数据工厂的特征, 自主实验室既是数据的生产者也是数据的使用者, 数据标准化是打破自主实验室信息孤岛, 从“孤立智能”迈向“协同智能”的关键环节. 文中最后探讨了自主实验室建设面临的挑战并对未来发展方向进行了展望.

新材料 2025年12月13日 1 点赞 0 评论 408 浏览

纳米材料复合水凝胶及气凝胶在摩擦电纳米发电机中的研究进展

摘要：摩擦电纳米发电机（TENG）自２０１２ 年由王中林团队提出以来，其因成本优势和广阔应用前景，在能源领域备受关注。TENG的电极系统作为能量转换核心，由摩擦层和导电传输层组成。近年研究聚焦纳米材料等新型电极材料以提升输出性能，但是目前研究较为分散，缺乏系统总结。本文基于TENG工作原理，系统总结了纳米材料、水凝胶及气凝胶等复合材料的性能优势及在TENG 中的应用，通过对比不同策略对导电性、比表面积等参数的提升效果，提出优化水凝胶及气凝胶型TENG性能的关键方向，并展望未来发展趋势，旨在为研究者提供参考。

新材料 2026年02月02日 1 点赞 0 评论 209 浏览

导电水凝胶在智能穿戴中的研究进展

摘要: 导电水凝胶是一种将导电介质和亲水性基质有机结合并具有柔性及电化学性能的新型复合水凝胶，其良好的保湿抗冻性、力学性能以及自愈性等使其成为可穿戴设备的理想材料。聚焦多功能导电水凝胶的最新进展，总结了优化导电水凝胶的导电性能、保湿抗冻性、力学性能、自愈性及自粘性的有效方法，介绍了导电水凝胶在智能可穿戴设备中的应用研究进展，最后对多功能导电水凝胶所面临的挑战与未来发展进行了讨论。

新材料 2026年03月24日 1 点赞 0 评论 120 浏览

机器学习在原子制造中的应用：现状、挑战与展望

摘要：随着半导体制造向原子尺度推进，纳米器件对材料种类和沉积精度的要求不断提升。原子层沉积与原子层刻蚀作为实现原子尺度精确控制的核心技术，正面临工艺参数高维度化和反应机制复杂化的挑战。传统的实验和模拟手段难以满足高通量筛选和高精度优化需求，而机器学习技术的迅速发展为解决这一问题提供了全新的范式。本文系统综述了机器学习方法在前驱体设计、反应路径预测、薄膜沉积参数优化及过程控制等方面的最新研究成果，阐述了机器学习与计算材料科学相结合在提高建模效率、提升预测精度和实现智能化工艺控制方面的显著优势。同时，分析了现阶段机器学习应用中面临的泛化性不足、数据稀疏、跨尺度融合难题等主要挑战，展望了未来融合物理信息、多尺度模型和语义数据平台等前沿技术的应用前景，以期实现原子制造领域从离线预测到在线智能控制的转型。

新材料 2026年03月04日 1 点赞 0 评论 131 浏览

阻氢渗透涂层研究进展与展望

摘要：氢能作为一种清洁可再生能源因其热值高、来源广泛等特点，被誉为21 世纪最具发展潜力的终极能源，是未来实现脱碳的重要途经。在碳达峰、碳中和大背景以及相关政策的扶持下，国际氢能已进入产业化快速发展阶段。然而，氢在材料中渗透和扩散导致的氢脆问题一直是制约其应用安全性的关键因素。阻氢渗透涂层作为一种有效控制氢脆的手段而受到广泛关注。综述了阻氢渗透涂层的最新研究进展，涵盖氢扩散模型及其阻氢机理、阻氢渗透性评价方法、阻氢涂层制备工艺及新型阻氢涂层材料等多个方面。详细阐述了阻氢渗透模型及其阻氢机理，如物理阻隔、氢陷阱、势垒阻氢等；对涂层阻氢渗透性能评价与测试方法进行了系统归纳与总结，包括电化学监测电解氢渗透法、电化学监测气相氢渗透法、气相氢渗透法、原位充氢-拉伸载荷法、慢应变拉伸法等；深入探讨了当前研究中阻氢涂层的常用制备工艺，如物理气相沉积、化学气相沉积、热浸镀、化学镀等；同时对新型阻氢渗透涂层材料进行了总结分析，包括非晶阻氢、二维材料阻氢以及金属氧化物和氮化物阻氢等。最后，对阻氢渗透涂层研究存在的不足及未来发展方向进行了展望，以期为阻氢渗透涂层研究人员提供借鉴和指导，助力氢能产业更加安全、高效地发展。

新材料 2026年04月24日 1 点赞 0 评论 156 浏览

量子点及其增强复合涂层在金属腐蚀防护领域的研究进展

摘要：量子点(Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔｓ)因其卓越的生物相容性、高比表面积、易于表面功能化以及多样化的制备方法而备受关注。近年来,在腐蚀防护领域,量子点的应用取得了显著进展。首先概述了不同类型的量子点,并对比分析了常见的合成技术及其优缺点。随后,总结了量子点作为缓蚀剂在多种腐蚀环境中的表现,以及它们作为纳米填料来增强聚合物涂层防腐性能的研究现状。最后,剖析了量子点及其功能化改性涂层的防腐机理,并展望了当前量子点在防腐领域面临的挑战及未来发展趋势。

新材料 2026年05月26日 1 点赞 0 评论 94 浏览

基于同步辐射成像技术的金属材料凝固研究进展

摘要：凝固在金属材料制备中至关重要。凝固过程直接决定了金属材料的微观组织和宏观性能。金属从液态转变为固态时，晶粒的形成和生长、凝固速度、温度梯度和合金成分等因素会导致不同的微观结构，影响金属的最终组织结构。这些因素的变化不仅决定了金属的力学性能，还可能引发诸如晶界缺陷、气孔、夹杂物等缺陷，进而影响其整体质量和使用性能。同步辐射由于具有高穿透性和高时空分辨率，能够实时观察和跟踪金属在凝固过程中的微观结构演化，从而深入理解其内在变化机理。本文综述了国内外同步辐射成像技术在金属材料凝固过程研究中的最新进展，重点探讨了该技术在晶体形核与生长、凝固缺陷形成机制以及快速凝固（焊接与增材制造）等方面的应用与研究成果。通过结合相场模拟与机器学习等新方法，研究者在晶粒细化机制、气孔与热撕裂形成规律以及快速凝固模式控制方面取得了重要进展。最后指出，提升同步辐射时间与空间分辨率、开展多尺度耦合表征、融合实验与数值模拟并引入数据驱动的智能分析方法是未来凝固过程原位研究的重要发展方向，这将为先进材料设计与工艺优化提供更坚实的理论基础与技术支撑。

新材料 2026年07月06日 1 点赞 0 评论 71 浏览