原子精度制造新原理和新方法

摘要：目前航空航天、核物理、微电子、光电子和半导体等国家战略领域高性能装备的性能需求日渐严苛,核心零部件的制造精度必须迈进原子级水平,亟需研究原子精度的高性能制造新原理和新方法。本文归纳并提出了目前迫切需求的原子级表面精度、原子级结构精度、原子级损伤控制以及原子级特征尺寸结构创成四大原子精度制造核心能力,从能场辅助原子级切削、多能场辅助原子有序排布、表面能弱化原子精度材料去除以及超光学衍射极限的原子精度制造四大方向进行系统梳理,介绍了面向不同应用场景的原子精度制造新原理和新方法的研究现状,并概述了各类方法的优势和缺点,从中提炼出多能场耦合条件下的能量和原子间相互作用机理这一关键科学问题,并从四大方向上对未来我国原子级制造的基础研究提出了建议。

新材料 2026年02月25日 1 点赞 0 评论 146 浏览

仿生中空结构在隔热材料中的热管控应用

摘要：近年来，高性能复合材料的应用需求与新材料结构设计相互促进、共同发展。仿生结构研究为创造高性能复合结构材料提供了创新源泉，也为设计开发新型功能器件提供了高效方法。南极企鹅羽毛和北极熊毛发均具有天然的微纳米级大孔结构，其低热导率有利于企鹅和北极熊在极寒地区维持体温。基于中空结构优异的隔热特性，研究人员已在多种尺度上仿生设计并宏量制备一系列隔热材料，并对其性能开展了系统研究，促进了该类材料的工程化应用。本文综述了以中空大孔结构的企鹅羽毛和北极熊毛发为灵感设计的仿生隔热材料研究。该类材料具有微米级孔隙结构，其孔径尺寸接近分子自由程。通过建模分析，进一步揭示了仿生中空结构中的热量传递机制。本文重点综述了仿生中空隔热材料的研究进展，展望了该类材料未来的研究方向，探究了其在界面光热蒸发、能源利用和生态保护等方面的潜在价值。通过对生物结构特性的深入解析及其在应用中的构效关系研究，有望推动设计开发结构稳定、性能卓越的仿生材料。

新材料 2026年03月19日 1 点赞 0 评论 122 浏览

REBCO超导块材制备技术研究进展

摘要：REBa2Cu3O7-δ（REBCO，RE=Y，Gd，Sm，Nd等）超导块材具有较高的强磁场捕获能力、无阻载流能力和良好的自稳定磁悬浮特性，在微型高场永磁体和超导磁悬浮等高新技术方面有着广泛的应用前景。但是，REBCO高温氧化物超导体在生长过程中涉及到凝聚态物理、晶体结构和化学成分的变化，工艺过程比较复杂，技术上难以控制。为避免超导块材存在的空隙和裂纹等微观和宏观缺陷，以及捕获场较低等问题，国内外学者们相继提出了多种制备工艺并不断改进。本文介绍了REBCO超导材料的晶体结构和超导电性，分析了目前常见的REBCO超导块材的制备技术，总结了影响REBCO超导块材捕获场的主要因素以及提高方法。

新材料 2026年04月15日 1 点赞 0 评论 103 浏览

以高熵合金为黏结相的金属陶瓷研究进展

摘要:近20年，许多研究者针对以高熵合金为黏结相的金属陶瓷开展了大量的研究，取得了许多有益的成果。本文系统综述了用作金属陶瓷黏结相的高熵合金制备方式，以及高熵合金黏结相金属陶瓷烧结制备技术，评价了烧结温度、烧结时间、碳含量、黏结相成分、黏结相含量等工艺参数对高熵合金黏结相金属陶瓷微观结构、力学性能、抗氧化性能和耐腐蚀性能的影响，可为高熵合金黏结相金属陶瓷的研究提供参考。

新材料 2025年01月06日 1 点赞 0 评论 249 浏览

黑色光热涂层的研究进展

摘要: 在经济与技术的飞速发展下,对涂层的要求越来越高,具有较高吸收率与发射率的黑色涂层在航空航天、精密设备等方面发挥着重要的作用。综述了常见黑色涂层的种类和制备方法的优缺点。黑色涂层包括金属复合涂层和碳纳米管复合涂层两大类,碳纳米管复合涂层具有优异的吸光能力,但耐磨性较差,相较而言,金属复合涂层综合性能更好,应用场景更为广泛。制备金属复合涂层的方法有:电沉积法、化学沉积法、喷涂法、微弧氧化法,其中电沉积法可以通过控制工艺参数来对涂层的结构进行调控,从而改善涂层的性能,且电沉积法工艺简单、无污染,是一种优异的制备方法。黑色涂层最基本的性能是光的高吸收率和热辐射性能,就目前来看,涂层的性能已不能满足日益增长的应用需求,是目前的研究瓶颈。影响涂层性能的因素主要有工艺参数、电解液组成和涂层结构,文章综述了常用的黑色涂层、涂层制备方法和影响涂层性能的因素,以提高涂层的综合性能。最后,提出了黑色涂层未来的发展方向,包括不断提高的吸收率与发射率及涂层的耐久性,不断扩大涂层的应用场景。

新材料 2026年05月18日 1 点赞 0 评论 50 浏览

凝胶体系中的凝聚态化学：从制备和结构到物理化学性质与材料应用

摘要：凝聚态化学具有丰富的内涵概念和广泛的外延空间，能为化学学科多个领域的理解和认识提供全新的视角和思路。虽然凝聚态化学在固态和液态体系中的应用已经得到一定的阐述，但其在更多化学相关研究领域及物质状态的拓展仍有待进一步加强。凝胶作为一类介于液态和固态之间的物质，具有多层次网络结构、丰富的物理化学性质以及广泛的应用前景，是凝聚态化学研究的理想候选体系。本文从凝聚态化学角度出发，通过对凝胶体系中基本概念和研究内容展开探究，系统阐述和说明凝胶体系中的凝聚态化学问题以及二者的相互印证关系。具体内容包括凝聚态化学思想在凝胶制备策略中的灵活运用以及由此产生的结构变化、凝胶从微观的原子、分子排列，到介观的纳米尺度结构，再到宏观的材料整体构型的多层次结构及相互之间的关系、凝胶研究中的表征方法与技术及其与凝胶结构之间的关系、利用凝聚态化学的思想理解凝胶的物理化学性质及凝胶体系中化学反应的途径和机制、凝胶材料的结构与性能的关系以及复杂体系中各组分之间的相互作用、凝胶材料在组织工程、药物递送、人机接口和环境领域的典型应用。通过对以上方面内容的阐述和总结，将加深凝聚态化学在凝胶体系中应用的理解，并为高效凝胶材料的设计与优化提供理论支撑。

新材料 2026年06月26日 1 点赞 0 评论 24 浏览

氧化纪钡铜（YBCO）高温超导带材在超导储能装置的应用

摘要: 高温超导磁储能系统具有功率密度大、响应快和寿命长等优势，在新能源电网和新能源电动船舶等领域具有潜在的应用前景。二代高温超导带材具有优越的载流能力、较高的工作温度以及相对较低的制备成本，在超导储能装置得领域到了广泛应用。对氧化钇钡铜（YBCO）高温超导带軔特性介绍的基础上，分析储能装置对其的性能要求，阐述代高温超导储能磁体研究现状，并结合10MJ储能磁体的设计进行具体案例分析。

新材料 2024年05月14日 1 点赞 0 评论 306 浏览

机器学习在高熵电催化材料中的研究进展

摘要:高熵材料(high-entropy material, HEM)是一类具有良好性能的新型材料， 以其较好的催化潜力、耐腐蚀性能等特点受到广泛关注。传统的高熵催化剂研究大多局限于各自的知识体系，难以兼容合并，不利于更优异的催化剂的后续研发。 机器学习(machine learning,ML)作为一种基于大数据集来建立数理模型、进行研究推理的新兴学科，正逐步成为人们重点关注的人工智能科学分支。通过机器学习建立大数据库可以有效改善传统的研究状况，使研究效率大为提高. 机器学习能用于识别定量的组分-结构-性能关系，通过从历史数据中学习而无需通过显式编程来加速电催化剂的设计。对机器学习算法、高熵材料进行了介绍，并阐述了机器学习在设计高熵电催化剂中的应用，讨论了机器学习在高熵电催化剂筛选和预测方面的发展前景。

新材料 2024年05月14日 1 点赞 0 评论 740 浏览

可生物降解塑料研究进展

摘要：面对传统塑料难以降解造成的白色污染问题，介绍了可生物降解塑料的降解机理及影响因素，综述了几种主流可降解生物塑料的当下研究进展，包括淀粉、PHA、PLA、PBAT、PCL，对可生物降解塑料在包装、医疗和农业领域的应用进行简述，最后对可生物降解塑料的发展前景作出了展望。

新材料 2025年02月28日 1 点赞 0 评论 197 浏览

新型高温高熵合金材料研究进展

摘要：高熵合金是一类新型金属材料，对其研究目前已发展成为涉及材料、物理、化学、力学和计算科学等多学科交叉融合的前沿方向，尤其是近10年来出现的具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性等性能特点的高温高熵合金，在推动高温防护领域的材料科学创新发展与工程化应用方面具有重要意义。综合阐述了高温高熵合金材料研究领域取得的一系列科技成果，包括高温高熵合金材料的定义、形成机理、材料体系设计和综合性能等；分析了高温高熵合金材料极端服役环境的复杂性、材料计算设计及其性能的相关性，总结提出高温高熵合金材料研究领域的十大科学问题，为高温高熵合金材料的未来发展提供参考。

新材料 2024年05月14日 1 点赞 0 评论 409 浏览