多功能防腐涂层材料的研究进展

摘要:[目的]金属设施及部件的腐蚀防护一直是工业发展中至关重要的问题,传统单一功能的防腐涂层材料已逐渐无法满足工业发展的需求。[方法]基于不同自然环境对防腐涂层材料的特殊要求,从金属在不同自然环境中的腐蚀机理出发,着眼于复合型防腐涂层材料的发展现状,重点分析了耐摩擦型、自修复型、超疏水型、抗菌型和防垢型5 种复合多功能防腐涂层材料的应用情况及作用机理,并对复合型多功能防腐涂层材料的发展趋势及前景进行了展望。[结果]多功能防腐涂层材料在实际应用中表现出显著的性能优势,能够有效提升金属设施及部件的防护能力。[结论]多功能防腐涂层材料是现代工业防护的重要发展方向,具有广阔的应用前景和发展潜力。

2024年中国稀土科技进展综合评述

摘要:本文简要综述了2024年我国学者在稀土光功能材料(发光、生物医用, 光学晶体)、催化、永磁、分子基材料、能源、陶瓷、抛光、金属及合金材料等十个典型材料领域,以及在稀土提取分离和循环利用等方面的主要研究进展,旨在总结过往、展望未来,为读者提供去年相关领域国内工作的基本导读。由于内容实在丰富,故综述中力求简述。

冷喷涂制备高熵合金的研究进展

摘要:高熵合金是近年来一种突破传统合金设计理念的新型多主元合金材料,在抗压强度、硬度、热稳定性、耐磨性、耐腐蚀性等方面具有显著优于常规金属材料的特质。冷喷涂作为一种固态沉积技术,在高性能涂层制备、零件修复与再制造和零构件增材制造等方面受到国内外的广泛关注,为高熵合金的制备提供了一种新的途径。通过分析国内外冷喷涂制备高熵合金的研究现状,重点阐述了冷喷涂高熵合金原料粉末制备、喷涂工艺参数优化、涂层显微组织结构及性能、粒子结合机制和后处理工艺等方面的进展,并对冷喷涂制备高性能高熵合金未来的研究方向提出了展望。

非晶合金薄膜的复合强韧化研究进展

摘要:随着电子行业向便携化、智能化、柔性化方向不断发展,非晶合金薄膜由于强度和硬度高、耐磨损及耐腐蚀性好、表面粗糙度低等诸多性能优势,在微纳机电系统、传感器和生物医学方面显示出巨大的应用潜力,成为国内外炙手可热的高新技术材料之一。然而,剪切局域化和应变软化导致的室温脆性是非晶合金薄膜的致命问题,严重制约着其在结构工程领域中的广泛应用。因此,非晶合金薄膜的强韧化设计是目前的研究热点和前沿课题。近年来,随着生产工业和研发技术不断进步,各种新型非晶合金薄膜材料不断涌现。特别地,复合化具有高度的设计性和可控性,在非晶合金薄膜的强韧化研究方面得到广泛关注。本文回顾了非晶合金复合薄膜的几种主要结构设计策略,围绕“微观结构-力学性能-强韧化机制”的本构关系,重点阐述了不同微观结构对非晶合金薄膜力学性能和变形机理的影响,并对该课题研究进程中所面临的主要问题和挑战进行了展望。

深度学习在材料表征与性能预测中的应用研究进展

摘要:近年来,深度学习在材料科学领域的应用呈现出日益重要的趋势。其中,材料性能预测作为材料科学研究的核心问题,传统方法受限于表示能力有限与计算复杂度高的挑战。深度学习作为一种基于数据驱动的方法,通过学习大规模数据中的特征表示和模式,为材料表征和性能预测提供了新的解决方案。与传统的机器学习模型相比,深度学习展现出竞争力的优势。本文首先阐述了人工智能、机器学习以及深度学习之间的关联,对经典的深度学习理论进行了概述,包括感知机、图神经网络、序列模型等。随后,详细讨论了深度学习在材料成分和晶体结构表征、材料性能预测模型等方面的重要进展,对数据集、相关模型结构以及建模方法的优势进行了综述。文章进一步探讨了深度学习在材料科学中的模型可解释性,可以更充分地理解模型决策过程。最后,对深度学习在材料领域的发展进行了总结与展望。

凝聚态化学视角下的电化学界面结构与过程

摘要:电化学体系包含电极、电解质等基本要素,其组成、相态、结构等对体系的电化学性能有着重要影响。电化学界面是电化学反应发生、物质转化、电荷转移的关键区域。借助先进的电化学原位表征技术,深入研究并理解电化学反应中的界面动态过程与规律是高性能电化学体系精准构筑的重要基础。本文围绕凝聚态化学视角下的电化学界面过程与表征展开系统综述,介绍了电极、电解质等电化学体系中的基本要素,从凝聚态化学视角理解电化学界面的特征;总结了电化学界面的表征方法与技术,同时讨论了部分界面电化学动态过程与调控规律。

中国玻璃纤维行业技术发展——“十四五”回顾与“十五五”展望

摘要:“十四五”期间,我国玻璃纤维行业在国家及地方政策支持下,产量规模持续扩大、技术创新成果丰硕、应用领域不断拓展,已达到全球行业领先水平,在国际竞争中占据重要地位并发挥着关键影响力。然而,行业仍面临基础研究不足、绿色发展有待深化、智能制造能力不均、标准化体系亟须升级、应用场景拓展不足等问题。“十五五”期间,我国玻璃纤维行业需持续加大投入力度,全方位聚焦基础研究的深耕与创新突破、绿色低碳发展路径的探索与实践、智能制造升级的加速与深化、标准化体系的健全与完善,以及应用领域的广泛拓展与多元融合,并以此进一步夯实强国根基,引领全球玻璃纤维产业迈向更高发展阶段。

透明导电材料研究进展

摘要:近年来,透明导电材料(Transparent conductive materials,TCM)作为触摸屏、液晶显示器LCD)、智能窗、太阳电池(Solar cells)、发光二极管(LED)等先进光电子器件中的关键组件,其作用尤其重要。氧化铟锡(ITO)薄膜具有优异的光学和电学性能,是光电器件中应用广泛的透明导电材料。然而,铟元素的稀缺性、易碎性以及沉积过程中对底层薄膜的潜在损坏限制了其在未来新型光电子器件中的应用。开发适应高性能光电器件应用的TCM 成为当前研究的重点。本文综述了透明导电氧化物、超薄金属和金属网格、介质层/金属/介质层(Dielectric/metal/dielectric,DMD)、碳纳米管和石墨烯等类型的TCM光电性能、应用领域、近年来相应的研究策略和重要成果、面临的挑战以及未来发展方向。

高温超导电缆研究与应用新进展

摘要:介绍了超导电缆的研究发展历程、近年来世界各国在超导电缆应用方面所开展的相关研究和进展情况,并展望超导电缆的未来发展前景。

第一性原理在热障涂层中的研究与应用进展

摘要:第一性原理作为一种不依赖经验参数的定量分析方法,能够大幅度缩减材料从设计到工程化应用的周期及成本,对热障涂层的研究具有重要的推动作用。总结了近年来第一性原理在热障涂层材料体系设计和界面结合优化等方面的研究成果,从热障涂层材料的结构稳定性、力学性能、热物理性能和耐腐蚀性能等4个方面,概括了第一性原理在界面结合功、分离功、电子结构、成键情况等方面的应用,揭示了杂质和掺杂剂对界面强化/削弱的机理,为热障涂层的深入研究提供了必要的理论知识储备。