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 464 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 337 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 270 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 117 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 64 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 61 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 62 浏览

氟化石墨烯的理化性能、制备改性及摩擦学研究进展

摘要: 氟化石墨烯(FG)作为1种石墨烯衍生物，兼具石墨烯材料低剪切、高承载的力学性能以及氟化碳材料独特的理化性能. 相较于其他固体润滑材料，FG在极压性与减摩抗磨性等方面表现出了巨大的性能优势，成为当前固体润滑领域研究的热点材料. 本文中梳理总结了近年来FG在制备方法、修饰改性、分散稳定性、润滑机制与润滑应用等方面的研究进展以及在应用过程中存在的主要问题，并对未来FG在摩擦学领域的主要研究方向与应用前景提出了一些建议和展望.

新材料 2024年11月26日 1 点赞 0 评论 460 浏览

非钢制关节轴承制造材料研究进展

摘要：随着对关节轴承性能要求的不断提高，寻找新材料替代钢材制备高性能的关节轴承已经成为一个重要研究方向。对非钢制关节轴承内外圈材料及其处理工艺、衬垫和涂层材料进行了详细介绍，针对非钢制关节轴承内外圈材料存在铝合金加工难，钛合金成本高和自润滑层存在摩擦磨损性能较低的问题，提出具有优异摩擦性能，力学性能好、耐腐蚀、易加工的内外圈材料和制备工序简单、低摩擦、高寿命的自润滑层材料是未来非钢制关节轴承材料的发展方向。

新材料 2024年10月08日 1 点赞 0 评论 286 浏览

磁力轴承——过去、现在和未来

摘要：磁力轴承是集电磁学、转子动力学、传感技术、控制工程等学科知识为一体的典型机电一体化产品，在高速、洁净、低功耗、低振动等应用场景具有机械轴承无法比拟的优势，但同样存在诸多技术难点。基于磁力轴承的发展历程，重点对磁力轴承的类型、工作原理、控制算法、控制硬件进行了综述和分析；介绍了磁力轴承功率放大器技术、控制技术、监测技术，以及设计、制造、系统集成等方面的关键技术；对磁力轴承目前在高速电动机、透平机械、人工心脏、储能飞轮、磁悬浮推进器、磁悬浮高速电主轴等方面的应用情况进行了梳理；提出了磁力轴承承载力、精度及可靠性、跌落保护、环境适应性、标准化、成本等面临的问题，并预测了磁力轴承的未来发展趋势。

新材料 2024年10月08日 1 点赞 0 评论 571 浏览