聚噻吩基吸波材料研究进展

摘要:简单介绍了电磁屏蔽的机理,简述了聚噻吩及其衍生物类吸波材料的分类,综述了近几年国内外有关聚噻吩单元、二元及多元复合材料的吸波性能研究,展望了聚噻吩及其衍生物作为新型微波吸收材料的发展前景。

石墨烯增强SiC/Al界面结合的第一性原理研究

摘要:为改善SiC/Al 界面结合强度,在其界面处引入石墨烯中间层作为增强相。采用第一性原理计算方法,建立了18 种Al/单层石墨烯/SiC(0001)-Si 和Al/双层石墨烯/SiC(0001)-Si 界面模型,分别研究单层石墨烯和双层石墨烯增强SiC/Al 的界面结合情况。结果表明:石墨烯增强后的SiC/Al 界面具有强界面特征,界面处Si 原子和Al 原子与石墨烯层C原子均以共价键与离子键的混合形式成键。其中,双层石墨烯增强SiC/Al 界面分离功最大值为6.23 J/m2,界面间距为2.15 Å;而单层石墨烯增强SiC/Al 界面最大值仅为4.41 J/m2,界面间距为2.15 Å。这表明双层石墨烯比单层石墨烯更能有效改善SiC/Al 界面润湿性,显著增强SiC/Al界面结合强度。

纳米线储能材料与器件战略价值及技术挑战

摘要:在全球碳中和目标与能源安全战略的双重驱动下,纳米线储能材料与器件凭借其独特的结构优势与性能可扩展性,已成为推动下一代高性能储能技术发展的核心引擎。文章系统总结了纳米线材料在储能电池、柔性及微纳储能器件等领域的突破性进展,揭示其在新型电力系统快速响应、柔性电子能源自主化、低空经济高能量密度需求等战略场景中的关键价值。同时,针对多物理场耦合调控机制缺失、多粒子协同输运机制不明及跨尺度功能集成矛盾等挑战,提出构建“基础理论−器件工程−产业生态”协同创新体系,通过多场耦合原位表征、外场协同制造及数据驱动研发范式,推动技术从实验室向产业化跃迁,为抢占全球储能技术制高点提供战略支撑。

减振降噪声学超材料的研究与应用进展

摘要:分析减振降噪声学超材料的研究进展,围绕减振降噪超材料研究领域的3 个方向(拓宽带隙、可调带隙和多功能集成)阐述不同类型超材料的机理,比对其减振降噪特性。并在此基础上进一步介绍声学超材料在船舶海洋等实际工程中的应用。超材料利用对结构(包括几何与材料)的设计改变其等效物性参数,以实现声学设计中阻抗匹配或失配的需求,从而实现减振降噪。分析结果表明,超材料的研发与使用将大大拓展船舶减振降噪途径的选择范围,并可以帮助克服低频减振降噪的瓶颈。

氢对非晶合金结构与性能影响的研究进展

摘要:非晶合金较传统晶体材料有良好的氢渗透性和储氢性能,在新能源领域拥有极大的应用前景,因此研究氢对非晶合金的影响具有重要意义。本文综述了氢对非晶合金结构、热稳定性及非晶形成能力的影响,阐述了氢对非晶合金性能的影响机制,并就氢对非晶合金影响研究中遇到的问题与挑战进行了展望。本文为研究非晶合金在储氢等新能源领域的应用提供了理论依据,对推动非晶合金的功能性应用有现实意义,从而助力我国“双碳”目标的实现。

高熵合金涂层的研究现状

摘要:综述了高熵合金的概念与特性,介绍了高熵合金涂层的设计和制备手段。重点讨论了激光熔覆、磁控溅射和热喷涂这3种制备高熵合金涂层的技术手段的原理、特点及国内外的研究现状,展望了高熵合金涂层的研究和应用前景。

陶瓷纤维海绵的三维组装方法

摘要:陶瓷纤维海绵具有密度低、比表面积高、孔隙率高、热稳定性好、隔热性能优异等特点,有望成为隔热、阻燃、吸水、能量转换等领域极具发展前景的商业陶瓷材料。本文总结了三维静电纺丝、气流纺丝和离心纺丝等直接组装方法,综述了直接纺丝法制备陶瓷纤维海绵的研究进展,分析了陶瓷纤维海绵面临生产效率较低的问题,最后提出陶瓷纤维海绵未来发展方向为:(1)提高生产效率、降低生产成本、批量生产形状可控的陶瓷纤维海绵;(2)提高高温隔热性能,促进陶瓷纤维海绵在防隔热领域的应用;(3)提升结构稳定性,制备具有高弹性、柔韧性以及抗疲劳性的陶瓷纤维海绵;(4)研发具有光、电磁等特殊功能的陶瓷纤维海绵材料,扩大陶瓷纤维海绵的应用范围。

机械球磨法制备二维材料研究进展

摘要:二维材料因具有比表面积大、载流子迁移率及导热系数高等优点而被广泛应用于光学、生物学、材料学和半导体等领域。机械球磨法制备二维材料以其成本低、环保且可规模生产的优势而被广泛应用。本文从机械球磨法的机理及相关模型出发,综述了机械球磨法制备石墨烯、氮化硼和二硫化钼等二维纳米片的研究现状,总结了该方法制备二维纳米材料的优势及存在的问题,并对机械球磨法制备二维材料的发展进行了展望。

超疏水表面黏附性调控研究进展

摘要:超疏水性在调控材料表面功能特性方面具有广阔的应用前景,超疏水表面的黏附性对水滴在其表面上的动态行为有重要影响。通过控制表面微结构、化学成分以及外界刺激等,可实现对超疏水表面黏附性的调控,该技术可广泛应用于微流体调控、防尘防污和雾气收集等领域。从自然界中具有特殊黏附性的超疏水生物体表面出发,系统探讨水滴与超疏水表面之间黏附行为的产生机制、调控理论及表征技术。在此基础上,综述近年来在调控超疏水表面黏附性方面的主要研究进展。研究表明,通过调整激光加工参数改变表面微结构、调控表面化学成分以控制表面能,均可实现对超疏水表面黏附性的精确调控。此外,借助外部刺激(如光照、磁场、温度等)还可实现超疏水表面黏附性的动态可逆调控。最后,探讨超疏水表面黏附性调控技术在智能响应材料和表面科学融合创新等方面的应用价值,强调其在自清洁、液体操控及药物运输等领域中的发展潜力。

高性能聚合物纳米共混泡沫材料研究进展

摘要:利用共混方法形成多相材料体系是制备新材料、提高其综合性能的有效途径之一. 通过纳米尺度分散形成聚合物纳米共混泡沫可以有效实现多组分性能的协同增效,是轻量化功能材料的重要发展方向. 然而,聚合物发泡材料中实现组分的纳米级分散,一直是制备高性能轻量化聚合物泡沫材料面临的挑战. 本专论围绕“热塑性/热塑性”与“热塑性/热固性”2 类聚合物纳米共混泡沫材料体系,系统梳理了该领域的研究发展脉络与前沿进展,并重点介绍了本团队近年来从相态结构调控耦合超临界发泡技术的角度,提出了“增塑—发泡—增强”(PFR)策略,以及该策略在创制高性能聚合物纳米共混泡沫的最新进展,最后对该领域面临的挑战和未来发展趋势进行了分析与展望.