聚合物先驱体转化陶瓷材料3D打印及其电磁波吸收性能

摘要:电磁波吸收材料在电磁污染、军事作战领域具有十分重要的意义。近年来,聚合物先驱体转化陶瓷(PDC) 由于其温和的制备条件以及优异的电磁波吸收、力学、耐温性、抗氧化性等性能受到研究者的广泛关注。为了实现PDC 复杂异型结构高精度成型,先进3D 打印技术逐渐在该领域得到广泛关注与应用。通过对先驱体聚合物的组成及结构进行设计和制备,能够得到具有宽频、高吸收或兼具多种功能的PDC 电磁波吸收材料,这为新型高性能电磁波吸收材料带来新的发展方向。本文首先对PDC 的结构特点及制备工艺进行了总结;之后,重点对PDC 的材料挤出3D 打印及光固化3D 打印研究进展进行了系统总结。最后,本文全面综述了PDC 在电磁波吸收领域的研究现状,并对未来发展方向提出展望,为今后PDC 吸波材料的研究提供了参考。

微波法制备石墨烯:原理、研究进展与挑战

摘要:石墨烯由于其独特的单原子层二维结构及优异的性能, 在材料、电子、化学、能源、生物医药等众多领域展现出广阔的应用前景. 高产量、高品质石墨烯的制备对其在未来的开发利用进程中起着极为关键的作用, 关乎其在相关领域的拓展与延伸. 微波辅助制备石墨烯作为一种新兴技术, 具有绿色、高效、简便快捷的特点, 已经取得了显著的进展. 通过微波辅助液相剥离法、微波辅助还原氧化石墨烯法以及微波等离子体化学气相沉积法等多种方法, 能够制备出具有多样化性能及满足不同应用场景需求的石墨烯材料, 从而为其在相关领域的技术创新和发展提供强有力的支撑. 本文综述了微波辅助制备石墨烯的研究进展, 详细介绍了微波辅助制备石墨烯的不同方法, 分析了各种方法的原理、工艺参数、优缺点及其在相关领域的应用情况. 同时, 对微波辅助制备石墨烯面临的挑战和未来发展趋势进行了探讨, 旨在为石墨烯的规模化生产和进一步应用研究提供参考.

二硫化钼基土壤传感器的研究进展

摘要:二硫化钼(MoS2)及其复合材料因其独特的层状结构、高比表面积及可调控的电子特性,在土壤传感技术中展现出显著优势。MoS2基传感器在土壤湿度监测、重金属离子检测、及养分动态分析中表现优异。目前主要通过电子结构调控进一步提升选择性、灵敏度与稳定性。然而,目前仍面临规模化制备成本高、土壤环境复杂,具有较强干扰等挑战。通过绿色合成工艺开发、多模态传感器设计与机器学习融合,是未来在智慧农业与生态治理中的实际应用之一。

聚酰亚胺工程塑料高温摩擦性能研究进展

摘要:聚酰亚胺(PI)工程塑料以其优异的耐高低温性能、卓越的耐磨性和自润滑性能而著称,在航空航天、微电子和机械制造等高技术领域具有广泛的应用。为满足高端装备在高温环境下对保持优异综合性能工程塑料的迫切需求,解决聚酰亚胺材料在高耐热性与成型工艺性之间的矛盾,以及耐高温与耐磨自润滑兼容性问题,研究人员深入探索了多种改性策略,旨在提升聚酰亚胺在高温条件下的摩擦学性能。本文综述了耐高温聚酰亚胺耐磨材料的制备技术,并系统分析了分子结构设计和填料选择如何影响聚酰亚胺的高温摩擦性能。同时,针对当前聚酰亚胺高温耐磨材料所面临的挑战,提出了作者的见解,并对未来研究方向进行了展望,希望促进聚酰亚胺材料在高温耐磨应用领域的进一步发展和应用。

金属增材制造用粉末制备技术研究进展

摘要:粉末作为金属增材制造的关键原材料,其性能对增材制造成形件的质量和应用具有至关重要的作用。在这种情况下,介绍了目前金属增材制造用粉末的制备技术、基本原理、工艺参数及其对粉末性能的影响,包括水雾化、气雾化、超声波雾化、等离子体雾化、等离子体球化和离心雾化,并总结了金属粉末制备技术的特点、发展前景、主要挑战和可能的解决方案。

氢(混)燃机用热障涂层材料及抗高温水汽性能研究进展

摘要:为实现“碳达峰”与“碳中和”目标,氢能及氢(混)燃机技术成为关键发展方向。然而,氢气燃烧存在燃烧不稳定性、局部高温及大量水汽生成等问题,因此,热障涂层抗高温水汽性能对氢(混)燃机的发展至关重要。系统性地综述了高温水汽对传统热障涂层材料(7%~8% YSZ)相稳定性、烧结行为、力学性能、热导率及抗腐蚀性能的影响。同时,深入分析了高温水汽稳定高温相、促进烧结、延缓力学性能恶化以及加速腐蚀的作用,并进行归纳和总结了相关研究成果。这些研究对设计和研发氢(混)燃机用新型热障涂层具有重要的指导意义。

增黏、防腐、减摩抗磨多功能一体化的水基润滑添加剂的设计制备及摩擦学性能研究

摘要: 本文中以聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸二甲氨乙酯的共聚物作为阳离子,以含双羧基的N-月桂酰谷氨酸根作为阴离子,合成了1种新型的质子型聚离子液体PPDL,并将其用作水基润滑添加剂. 通过SRV-V摩擦磨损试验机和全自动真彩共聚焦显微镜,对添加剂PPDL的摩擦磨损性能进行了表征. 此外,利用扫描电子显微镜(SEM)观察磨斑表面的微观形貌,并结合电接触电阻(ECR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和飞行时间二次质谱法(ToF-SIMS)分析,深入研究了PPDL添加剂的润滑机理. 结果表明:PPDL添加剂能显著提高水基润滑液的黏度、抗腐蚀性能和减摩抗磨性能. 与去离子水相比,当PPDL的添加质量分数为6%时,水基润滑液的摩擦因数和磨损体积分别降低了约71%和86%,展现出卓越的减摩抗磨效果. 机理分析结果显示:含有PPDL的润滑液能在球盘摩擦副界面处形成物理吸附膜和化学反应膜,两者协同作用显著提高了水基润滑剂的摩擦学性能. 该PPILs润滑添加剂不含硫、磷和卤族元素,制备简单,绿色环保,有望作为全合成水基金属加工液或难燃液压液的增黏润滑添加剂.

石墨烯对纯铝力学、电学和耐腐蚀性能影响

摘要:为了研究粉末冶金工艺和石墨烯对纯铝力学性能和耐腐蚀性能的影响,以铝粉和氧化石墨烯粉末为原材料,采用粉末冶金工艺,制备了石墨烯铝基复合材料杆材和粉末冶金纯铝杆材,并采用相同挤压工艺获得了熔融铸造纯铝杆材,开展了3种材料的力学性能、电学性能和中性盐雾腐蚀性能研究。利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDS)和重量变化等手段分析了3种材料的微观组织与腐蚀产物。结果表明,粉末冶金工艺能将纯铝材料的拉伸强度提高17.2%,同时保持电阻率几乎不变;0.5%含量石墨烯可使纯铝拉伸强度提高42.5%,且电阻率仅增大1.4%。在中性盐雾环境下,铸造纯铝的腐蚀速率略高于粉末冶金纯铝,石墨烯铝基复合材料和粉末冶金纯铝的腐蚀速率相当。石墨烯可有效提高纯铝力学性能,同时不明显降低其电阻率和耐腐蚀性能。

过渡金属基材料电催化HMFOR机理及研究进展

摘要: 5-羟甲基糠醛(HMF)作为重要的生物质平台分子,因其电化学氧化反应(HMFOR)具有低于析氧反应(OER)的理论电位并且可以生产高附加值产物,已成为电催化转化领域的研究热点。过渡金属基材料凭借其优异的催化性能、丰富的储量以及低廉的价格等优势,被视为HMFOR的理想催化材料。总结了电催化HMF转化为2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的反应路径和氧化机制,重点综述了Ni、Co、Cu、Fe四种典型过渡金属基材料催化HMFOR的机理和研究进展。此外,介绍了HMFOR与析氢反应(HER)的双功能过渡金属基催化剂的研究现状,并对当前研究存在的关键问题和未来发展方向进行了讨论与展望。

柔性吸波材料的研究进展

摘要: 柔性吸波材料是一种能够有效吸收电磁波且兼具柔韧性的功能材料, 在隐身技术、电磁防护和可穿戴电子等领域有重要应用价值, 其吸波机理包括介电损耗、磁损耗以及两者协同损耗机制。针对薄膜型、泡沫型和织物型3 类柔性吸波材料的制备方法和研究现状进行详细阐述, 通过分析材料组分优化、结构设计和界面调控等策略探讨提升材料吸波性能、力学性能和柔性的有效途径, 同时总结了柔性吸波材料性能评价方法, 未来柔性吸波材料研究将朝着智能化响应、环境友好型和多功能集成方向发展。