过渡金属低维纳米材料在电催化领域中的研究进展

摘要：随着环境问题的日趋严重和能源危机的不断攀升，利用电催化技术开发可持续的绿色新能源迫在眉睫。过渡金属低维纳米材料具有高活性表面、高效的电子转移速率和丰富的表面空位，能够有效提升电催化反应的效率和稳定性。本文基于材料维数，将过渡金属低维纳米材料分类，并分别阐明其优势，重点综述零维、一维、二维纳米材料在电催化领域中的研究成果，揭示低维纳米结构与电催化活性、稳定性之间的关系，明确了低维纳米化是提高电催化性能的有效方法。最后，指出过渡金属低维纳米催化剂应根据需求合理设计并优化其结构。未来低维纳米催化剂的发展方向应是基础研究与计算研究相结合，用理论来引导设计，搭配机器学习预先选择合适的结构模型以及朝着改进现有材料结合更多更高效的复合材料进一步发展。

新材料 2024年11月20日 1 点赞 0 评论 108 浏览

高强金属丝材的力学行为与变形机理

摘要：金属丝材作为一类独特的结构及功能材料, 具有悠久的发展历史, 并在诸多领域发挥着不可替代的作用. 目前, 人们已经发展了多种成熟的丝材加工工艺, 并制备出多种高强韧金属丝材. 其中, 传统珠光体钢丝保持着金属丝材最高抗拉强度的世界纪录, 而新型高熵合金丝材成功克服了传统丝材强度与塑性之间的矛盾关系和低温脆性的问题, 显示出在复杂服役环境下的巨大应用潜力. 由于金属丝材各异的微观结构和物理化学特性, 其表现出各自独特的力学行为和复杂迥异的强塑性变形机理. 多晶合金丝材的高强度主要源于界面强化和位错强化等多种强化机制的共同作用, 其塑性变形涉及位错运动和变形孪生等多种复杂的塑性变形机理; 非晶合金丝材的高强度源于其本征的原子无序结构, 其塑性变形则主要与流动缺陷的激活与聚集有关. 为了进一步实现金属丝材强韧化, 研究者提出了微观组织细化和不均匀结构设计等有效途径. 随着金属丝直径的减小, 变形尺寸效应显现, 考虑尺寸效应的应变梯度塑性理论相继发展并有效应用于金属丝材力学行为描述. 本文对金属丝材的发展历史、制备工艺和典型高强金属丝材的力学行为、强塑性变形机理以及本构模型进行了回顾与综述, 并对未来研究值得关注的方向提出了几点展望.

新材料 2025年01月15日 1 点赞 0 评论 200 浏览

3D打印微波吸收材料研究进展

摘要：近年来，随着3D 打印技术逐渐成熟化与商业化，这种新兴制造技术开始应用于吸波材料的设计与制备中。本工作从3D打印频率选择表面类和超材料类吸波材料、3D打印蜂窝类吸波材料、3D打印陶瓷类吸波材料和3D打印其他吸波材料等几个方面综述了3D打印技术在微波吸收材料制备方面的研究进展，对3D 打印技术在微波吸收材料制造中存在的打印材料局限性、材料力学性能缺乏、微观结构的测试分析等问题进行了阐述，同时对3D打印技术在微波吸收材料制造领域未来的发展趋势，如小型化、多功能、智能化也进行了展望。

新材料 2024年07月11日 1 点赞 0 评论 154 浏览

难熔高熵合金力学性能的研究进展

摘要：相比传统合金，高熵合金在力学性能方面表现出色，是近年来合金研究的一个热点方向。难熔高熵合金主要由难熔金属元素组成，其强度高、耐高温，因而在极端环境下应用的潜力巨大。但目前难熔高熵合金还存在着强塑性不匹配、加工性能差等问题，调控难熔高熵合金的微观结构进而改善其强塑性是研究的重点。综述对比了近年来难熔高熵合金的不同制备方法对其性能的影响；探讨了调控金属元素和非金属元素对其微观组织和力学性能的影响，并调研了热机械加工工艺对难熔高熵合金的力学性能影响。

新材料 2024年09月27日 1 点赞 0 评论 134 浏览

天然层状超材料的面内双曲声子极化激元研究进展

摘要：在纳米尺度上实现电磁场传播的精确调控，对光学器件的集成化、小型化以及光子芯片的开发均至关重要，也是纳米光子学关注的核心问题。声子极化激元是一种光子与晶格振动耦合产生的具有半光半物质性质的电磁波模式。近期，在天然层状超材料面内发现的双曲声子极化激元，表现出类似射线的传播形式、较大的波矢和高的局域场强，因而在光场调控方面受到极大关注。因此，详细阐述了双曲声子极化激元的物理机制，包括极化激元介电方程、双曲色散关系以及方位角和开口角作用关系，并进一步阐述了双曲声子极化激元的传播特点、聚焦机制、可调性和光学拓扑转变方法，最后总结展望了基于天然层状超材料的面内双曲声子极化激元的特点及发展趋势，为声子极化激元发展及其纳米光子学应用提供帮助。

新材料 2024年09月29日 1 点赞 0 评论 131 浏览

类液体表面的特性、构建与应用

摘要：类液体表面是一种由极度柔性分子链修饰的表面. 室温下, 修饰的柔性分子链能够自由旋转运动, 赋予表面类似液体的超润滑特性. 几乎所有的极性和非极性液体在类液体表面上都不易黏附, 可滑动脱落且无残留. 区别于传统的超疏水/油表面, 类液体表面的构建不依赖于基底表面的粗糙微结构, 具有更加稳定的动态去润湿性. 通过简单的共价接枝或者与常见聚合物基涂层结合的策略, 可以直接在各种平坦基材表面构筑类液体涂层. 近年来, 类液体表面日益受到关注, 在微观无损输运、抗污防垢、抗冰、油水分离和微流控等不同领域崭露头角. 本文阐述了类液体表面的基本原理和构建方法, 介绍了类液体表面最新的应用研究进展, 并展望了未来潜在的研究方向.

新材料 2025年01月16日 1 点赞 0 评论 245 浏览

基于碳纳米管涂装的超疏水表面及性能研究

摘要：为了实现绿色环保的方式制备超疏水表面，采用碳纳米管（CNT）涂装与 SLM-3D打印结合的方式制备金属基底的超疏水表面。利用扫描电子显微镜和表面成分能谱分析进行表征，发现碳纳米管成功涂装至3D打印的类水稻沟槽结构上，并呈现出团簇结构。碳纳米管团簇与试样表面的沟槽结构形成了两级结构特征，无需氟硅烷等含氟物质修饰便获得超疏水特性，其接触角为153.1°，滚动角为8.2°。对碳纳米管涂装和氟硅烷修饰这两种方式制备的试样表面进行耐腐蚀性能、黏附性能、机械性能等测试。结果表明：碳纳米管涂装的超疏水表面不仅具有优异的耐腐蚀性能，而且表面黏附力极小，仅为23.2μN。碳纳米管涂装的试样表面经过线性磨损280cm后，接触角依然在150°以上。采用3D打印结合碳纳米管涂装的超疏水表面抗破坏力强，疏水功能稳定。

新材料 2025年03月21日 1 点赞 0 评论 89 浏览

NiTi 形状记忆合金的功能特性及其应用发展

摘要：NiTi 形状记忆合金（shape memory alloys， SMAs）作为一种智能材料，具有良好的超弹性、形状记忆效应和生物相容性等功能特性，被广泛应用于航空航天、医疗器械和工程建筑等领域。其中超弹性在宏观上表现为发生较大的变形仍能恢复原形状，且其远大于常见金属可恢复的弹性应变。形状记忆效应则是温度激励下奥氏体和马氏体两相的相互转变，根据宏观变形分为单程、双程和全程形状记忆效应。而NiTi SMAs 的生物相容性体现在低弹性模量和低生物毒性等方面，可应用于正畸、矫正、心血管支架等医疗器件。为充分发挥NiTi SMAs 的功能，研究者们不断开发NiTi SMAs 相关的智能结构。本文简要综述了近年来研究和发展 NiTi SMAs 的不同功能特性及其对应的智能结构典型应用，详细介绍和讨论了NiTi SMAs 的功能特性、关注问题和应用领域。同时，也对 NiTi SMAs 阻尼性能和储氢特性进行了阐述。最后，展望了NiTi SMAs 在各领域应用上尚需重点关注的问题：利用增材制造技术调控微观结构实现超弹性的稳定性提升；通过建立本构模型为形状记忆效应的稳定应用提供理论指导，并进一步优化结构实现形状记忆效应的宏观放大；提高NiTi SMAs 在生物环境里的耐腐蚀性和医疗应用推广。因此，推动NiTi SMAs 在不同应用领域的个性化和功能定制化，尚需大量的跨学科研究。

新材料 2024年11月21日 1 点赞 0 评论 555 浏览

NiTi基形状记忆合金增材制造技术研究进展

摘要： NiTi基形状记忆合金具有优异的耐蚀性、生物相容性和形状记忆效应，应用非常广泛。增材制造技术能直接成形具有复杂形状的NiTi基形状记忆合金构件。目前可用于制备NiTi基形状记忆合金的增材制造技术有电子束熔炼、激光熔融沉积和选区激光熔炼。影响采用增材制造技术制备的NiTi基形状记忆合金性能的因素有增材制造工艺、化学成分和显微组织等。

新材料 2024年07月12日 1 点赞 0 评论 119 浏览

高热导率材料的发展和应用

摘要: 概述了高热导率材料的分类、优缺点、制备方法和应用，包括陶瓷基封装材料、聚合物基封装材料和金属基封装材料。重点论述了金属基复合材料的应用和分类，金属层合板轧制工艺的研究，Cu/MoCu/Cu-Cu-MoCu-Cu( CPC)金属基层状复合材料的发展等。

新材料 2024年07月12日 1 点赞 0 评论 204 浏览