凝胶基柔性离子热电材料研究进展

摘要: 近年来,具有超高离子塞贝克系数的离子热电器件(ionicthermoelectric,iTE)受到广泛关注。与电子型热电器件不同,iTE以离子作为电荷载体,其中离子导电凝胶因其出色的TE特性和柔性可拉伸性,展现出巨大的发展潜力。综述了凝胶基iTE材料的研究现状。通过考察iTE的两种主要的工作机理,即离子扩散效应和温差电池效应,对影响凝胶基iTE材料热电性能的因素进行了深入分析。介绍了目前凝胶基离子热电材料的性能调控策略,同时对凝胶基离子热电材料的应用方式进行了阐述,探讨了离子热电材料进一步发展所面临的挑战。通过关注离子热电材料的最新创新成果,期望能为凝胶基离子热电材料的未来发展提供有价值的参考。

新材料 2026年03月27日 1 点赞 0 评论 203 浏览

碳化硅晶圆切割方法综述

摘要：碳化硅在功率器件的制造中具有巨大的应用价值，随着高功率半导体市场份额的不断增加，超薄大直径碳化硅晶圆的需求量日益增加。但是由于碳化硅是典型的硬脆性材料，晶圆切割的难度大，而且切割成本占晶圆生产总成本的５０％，因此需要研究碳化硅晶圆切割方法以降低生产成本，提高材料利用率。文章系统总结了碳化硅晶圆的切割方法，介绍了线锯切割、激光热裂法、激光隐形切割碳化硅晶圆的原理和优缺点，最后论述了碳化硅激光隐形切割法研究的进展以及目前所面临的挑战，并且提出了该方法在未来的碳化硅晶圆切割领域将具有广阔的应用前景。

新材料 2024年05月07日 1 点赞 0 评论 463 浏览

形状记忆聚合物改性研究进展

摘要：形状记忆聚合物(SMP)是一类性能优异的智能材料，在感知外界刺激后变为临时形状，外界条件改变时，又可以回复到初始形状，在生物医学、航天航空等领域得到了广泛的应用。然而，SMP通常存在力学性能差、回复应力不足、固有粘弹性和固有聚合物导热系数低等一系列问题，限制其应用范围。近年来，学者对SMP的改性进行了大量研究。本文综述了形状记忆聚合物的改性进展，包括分子结构改造、聚合物共混、添加功能填料(磁性粒子、导电金属颗粒、含C多功能材料、微波敏感粒子) 等。其中，分子结构改造是为SMP提供合适回复应力的关键策略。共混法和添加功能填料改善SMP固有性能的同时还为其提供更多的响应方式。此外，还介绍了改性SMP 的应用，并展望了SMP未来潜在的发展方向。

新材料 2026年03月27日 1 点赞 0 评论 161 浏览

金属层片结构材料的研究进展

摘要：金属层片结构材料通过构筑不同力学特性的层片单元形成一种独特的层片异构材料，这种多维度和多尺度的异构特性可以诱导产生多种强塑性协同机制，以此实现材料强度-塑性的协同提升。材料制备手段和处理工艺的多样化丰富了层片结构的微观形貌，同时对层片结构的微观设计也不断提出了新的设计要求和准则。优化层片结构的设计并探索宏观力学行为与微纳米层片之间的关联不仅有利于建立金属层片结构材料的设计理论，还将推动该种结构材料的实际工程应用。本文综述了近年来国内外关于金属层片结构材料的研究进展，详细介绍了不同种类的金属层片结构及其力学性能和强塑性机制，最后对层片结构未来的研究趋势和面临的挑战进行了简单的展望。

新材料 2026年04月30日 1 点赞 0 评论 147 浏览

机器学习在非晶材料中的应用

摘要：作为新兴非晶材料的金属玻璃由于其优异的力学、物理以及化学性能而被广泛研究。玻璃形成能力一直是制约着非晶材料发展的重要问题, 为了设计出具有良好玻璃形成能力的非晶材料, 对非晶材料的玻璃形成能力已经有大量的研究。 研究表明单一的影响因素不足以全面解释非晶材料的玻璃形成能力, 即玻璃形成能力是由多种因素共同影响的。另一方面, 由于非晶材料具有复杂且无序的结构, 传统的方法难以全面、清晰地理解非晶材料的结构与本质。机器学习这一新的研究范式为解决非晶材料领域的关键瓶颈问题提供了新的途径和契机。 本文首先简单介绍了一些机器学习算法, 如支持向量机、人工神经网络和K均值聚类。随后介绍了机器学习在非晶材料中的应用, 包括非晶结构分类、非晶结构-性能关联和非晶宏观性质的预测, 并提出了基于机器学习方法在未来非晶研究中的应用前景, 包括非晶数据库的建立、高通量计算方法的发展和机器学习势函数的发展。

新材料 2024年05月07日 1 点赞 0 评论 305 浏览

超声滚压对金属表面纳米强化与组织性能提升研究进展

摘要：超声滚压技术（USRP）采用超声波能量对金属表面进行纳米强化处理，通过施加高频机械振动引起材料表面塑性变形，显著提升材料的表面完整性与力学性能。作为一种创新的材料表面改性技术，USRP 能在材料表面产生残余压应力，有效防止裂纹形成和扩展，降低腐蚀介质的渗透性。此外，该技术还能形成具有梯度变化晶粒尺寸和取向的纳米结构层，从而显著增强材料的表面硬度及耐磨性。综合USRP 在钢铁、铝合金、钛合金、镁合金、镍合金和高熵合金等领域的研究进展，并归纳这些材料经USRP 处理后，在表面纳米强化和组织性能提升方面的成效。同时，探讨USRP 在提升金属综合性能方面的作用机制，并揭示其在性能提升方面的广泛应用潜力。最后对USRP 的未来应用前景和发展方向进行展望，指明其在提升材料实际应用性能方面的研究价值。

新材料 2026年06月08日 1 点赞 0 评论 88 浏览

高性能可持续聚合物材料：从层层组装膜到可逆交联聚合物

摘要：为了满足现代社会对聚合物材料优异力学性能与稳定性的要求，可持续聚合物材料在保持良好动态性的基础上，还需要具备媲美传统聚合物的力学性能与稳定性，甚至展现出传统聚合物不具备的独特力学性能. 本专论系统地介绍了我们在高性能可逆交联聚合物材料方面的研究进展. 从基于层层组装技术构建的自/可修复可逆交联聚合物膜出发，发展了基于聚合物复合物直接构筑具有自/可修复与可循环利用性的可逆交联塑料、弹性体及凝胶的有效方法，最终提出了基于多种可逆作用力与原位生成的纳米相分离结构的协同制备高性能可逆交联聚合物材料的概念. 通过调控纳米相分离结构的刚性、可变形性与动态解离性，制备了力学强度媲美或优于传统聚合物的可逆交联聚合物材料，还获得了具有独特力学性能的可逆交联聚合物材料，如兼具高强度与极低滞后性的水凝胶/离子凝胶、具有优异抗撕裂与抗损伤性的弹性体以及低温超韧且抗冲击的塑料等. 由于交联网络的可逆性，高性能可逆交联聚合物材料具有优异的修复、重复加工以及解聚回收等性能，为创制高性能可持续聚合物材料提供了全新方法.

新材料 2026年07月10日 1 点赞 0 评论 86 浏览

基于二维通道受限发泡的微穹顶石墨烯基气凝胶研究新范式

摘要：气凝胶因其极低密度和高孔隙率等卓越特性，在热防护、催化、能源、传感及复合材料等领域展现出广阔的应用潜力，曾入选国际纯粹与应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）“化学领域十大新兴技术”。传统气凝胶多采用冰模板法和溶胶−凝胶法制备，随着应用需求向规模化和工程化拓展，其制备效率与能耗控制逐渐成为关注重点。近年来，二维通道受限化学发泡方法为气凝胶的快速与可控制备提供了一种新的技术路径，其形成的内禀微穹顶几何结构也有助于提升材料的力学性能，为拓展传统气凝胶的性能设计空间提供了新的思路。系统梳理了受限发泡穹顶微结构气凝胶的研究进展，重点围绕制备方法及机制、多尺度结构力学性质及多功能应用展开阐述；进一步分析了该类气凝胶在构效调控及工业化生产面临的关键挑战，并指出其在声学调控、智能传感及极端热防护等领域的应用前景。

新材料 2026年08月05日 1 点赞 0 评论 50 浏览

一维碳化物纳米材料的制备与性能研究进展

摘要：一维碳化物纳米材料具有高强度、高硬度、高化学稳定性、低电阻率及强抗氧化腐蚀性等优点，在超导材料、高温涂层材料、切割工具材料、超强增韧材料等领域得到广泛应用。根据现有一维碳化物纳米材料的研究进展，本文重点综述了该种材料的合成方法、生长机理、微观结构、性能特点等方面的研究进展，并对该领域的发展空间进行了展望，期望为一维碳化物纳米材料的研究、开发与应用提供参考。

新材料 2024年05月07日 1 点赞 0 评论 318 浏览

中子表征技术在金属结构材料研究中的应用

摘要： 结构材料的原子结构、微观组织与宏观性能的关联性是材料研究的核心问题之一，历久弥新。近年来，加速器基中子源大科学装置的建设和相关实验技术取得了长足进步，这为在实时原位条件下深入研究该问题提供了良好的基础。本文介绍了中子衍射、Bragg边成像、小角中子散射、对分布函数分析、准弹性/非弹性中子散射等主要中子表征技术在结构材料中应用的最新进展，着重论述了钢铁材料相变内应力起源与演化、镁合金等轻金属材料的变形机制、基于Bragg边成像的微观结构及残余应力分析，并对今后发展趋势进行了简要展望。

新材料 2024年10月17日 1 点赞 0 评论 320 浏览