粉末高速钢的制备技术及发展方向

摘要:粉末冶金的本征优势能够很好地匹配高速钢所需的组织性能,使得粉末高速钢的产量占比稳步提升并逐步占据高速钢的高端市场。重点介绍了PM HSS 原料粉末三代的发展进程,分析了当前粉末高速钢主要制备技术的研究现状,并对这些技术的优缺点进行了比较,以便根据实际需求选择合适的粉末冶金工艺,同时归纳了各类型粉末高速钢制备样品的相关性能,指出了高性能粉末高速钢的发展战略方向。

金纳米星的合成与应用

摘要:随着纳米技术的飞速发展,三维复杂结构的金纳米星已成为一种新型纳米材料。金纳米星具有独特的物理化学性质,如可调制的局域表面等离激元光学特性、表面增强拉曼散射效应、光热特性、较大的比表面积等,这些性质使其在纳米材料和生物医学领域具有极高的潜在应用价值。本文首先介绍了近年来国内外金纳米星的合成方法,主要包括种子介导生长法和一步合成法( 这两种制备方法均存在各自的优缺点) ,以及对金纳米星尺寸、枝杈的的调控研究; 接着对金纳米星性质中的等离激元特性进行展开描述,并对其理论基础进行解释; 本文对目前金纳米星在催化、SERS 检测和生物医学领域最新研究进展进行了总结,并展望了金纳米星未来的研究内容和方向。

含能材料化学基础研究发展方向及思考

摘要:国家自然科学基金委员会于2018年对学科布局进行了优化, 设立了材料化学与能源化学学科(B05)一级代码, 增设了“含能材料化学”二级申请代码. 本文通过梳理“含能材料化学(B0510)”在2018~2023年间的申请和资助情况, 论述含能材料化学的学科内涵, 分析含能材料化学基础研究现状及存在的问题, 并对该方向未来的发展和布局提出了思考和建议.

非晶物质的前沿发展现状与未来展望

摘要:中国嫦娥五号采回的月壤中发现了超过30% 的玻璃质成分,进一步证实非晶物质在宇宙中广泛存在,看似杂乱无章的非晶物质结构背后可能隐藏着拓扑序和不均匀性,因而非晶物质具有奇异的遗传、敏感和弛豫行为,表现出一系列优异物理化学特性,如极致的稳定性、超塑性、超强力学行为和优异软磁性能等。基于序调控和高通量技术开发出的新一代Zr 基、Fe 基非晶合金更是成功应用于如折叠手机铰链、新能源汽车电机等核心部件,非晶材料展现出不可替代的应用优势。非晶物质的未来发展应引入新的材料研发范式,重视工艺创新的重要性,推动多学科领域的交叉融合,发挥先进表征技术和大科学装置的优势,打造产学研用全链条创新模式,进而积极助力非晶材料与物理领域的快速发展,拓展其在高新技术领域的应用。

应变玻璃超级铁性智能材料的进展与展望

摘要:在航空航天、自动驾驶、无人机、机器人及先进医疗等尖端领域,颠覆性智能技术的发展对铁性智能材料的高性能提出了重大需求。然而,基于朗道相变理论的传统铁性智能材料在性能上面临原理性的制约,难以实现进一步突破。近年来,应变玻璃的发现与发展为铁性智能材料突破原理限制、获得颠覆性性能带来了新契机。文章综述了近年来应变玻璃铁性智能材料的研究进展,并对该新型铁性智能材料的未来发展提出展望和建议,以期为中国在铁性智能材料基础研究中保持领先地位、在产业应用上推动跨越式发展提供参考和思路。

超高温陶瓷前驱体结构设计及其合成方法研究进展

摘要:超高温陶瓷聚合物前驱体作为浸渍裂解工艺(precursor infiltration pyrolysis, PIP)制备的关键基础原料,其化学成分与组织结构会严重影响裂解后陶瓷基体的微观形貌及性能,进而影响后续制备的陶瓷基复合材料性能。本综述根据过渡金属原子在前驱体结构中的不同位点与形成结构分类,介绍了近年来国内外对锆基、铪基、高熵陶瓷基等超高温陶瓷聚合物前驱体的设计策略与化学合成方法研究进展,并分析了不同结构前驱体及其合成方法在溶解性、裂解陶瓷产率与性能、工艺难度等方面的影响。分析表明,现有前驱体结构设计与合成方法在大规模制备高性能陶瓷基复材方面仍存在局限性,同时对未来超高温陶瓷聚合物前驱体结构设计及合成方法的发展方向进行展望,为进一步工业化制备高性能超高温陶瓷基复合材料提供参考。

热障涂层材料与技术发展综述

摘要:热障涂层(Thermal Barrier Coatings,TBCs)被广泛应用在燃气轮机及航空发动机的热端部件上,为高温合金部件提供有效隔热防护。随着发动机工作温度的不断提高,现役氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层在高温时效过程中出现烧结、相变及热生长氧化物(Themally Grown O xide,TGO)等问题。因此,探索具有更高热膨胀系数的新型热障涂层材料与制备技术一直是材料科学家的关注热点。本文详细介绍了可用于高温热机热防护材料的研究进展、热传输机理、制备工艺与失效机制,并介绍了新型的潜在热障涂层材料体系。

纳米碳化聚合物的制备、性质及应用

摘要:纳米碳化聚合物作为一种新型的碳纳米材料引起了人们广泛的关注。纳米碳化聚合物具有独特的核壳结构(sp2/sp3 组成碳核,聚合物链、官能团构成壳),学者们通过调控反应条件以获得预期的纳米碳化聚合物结构,并将其广泛应用于生物成像、传感器、催化、发光二极管、铜基复合材料等领域。本文分析讨论了纳米碳化聚合物的结构、合成方法、形成机理、主要性质及应用,介绍了该同素异构体在材料、尤其是粉末冶金材料中的最新研究成果,最后对纳米碳化聚合物未来的发展进行展望。

低温形变与深冷调控:多主元合金及典型金属材料的组织-性能协同优化

摘要:作为一种新的金属材料加工工艺,低温处理不仅可以提高材料的变形和加工效率,而且在加工过程中引入了孪晶、相变以及层错等变形缺陷,可以显著提高合金的强度,其具有成本低、工艺简单、成形高效等优势,引起了广泛关注。综述了低温轧制和深冷处理等方法在多主元合金以及其他传统合金中的应用,分析了低温处理对合金组织和力学性能的影响,总结了在低温处理条件下不同合金微观组织及性能的研究进展。通过对比不同低温处理工艺,揭示了该方法在提高合金强塑性匹配方面的潜力,为合金材料的性能优化提供新思路。