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激光防护材料的研究和应用进展

激光防护材料的研究和应用进展

摘要：激光武器是利用高亮度强激光束摧毁目标的高技术武器，具有精度高、破坏性大、抗干扰能力强等优势，目前各国都重视其研究，因此展开对激光武器的防护工作成为科研人员的重点研究方向。本文介绍了激光武器的组成、工作原理、与材料相互作用机理和破坏形式，对激光防护材料与防护机制进行总结，归纳了激光防护材料种类和研究现状，阐述了金属材料、树脂材料和陶瓷材料等对激光防护的积极作用。归纳了高反射率材料和耐烧蚀材料在激光防护涂层中的研究进展。最后指出目前激光防护技术仍具有一定的局限性，尤其对高反射涂层的研究相对较少，对后续激光防护材料的研究方向进行了预测和展望。
新材料 2026年07月28日
二维纳米材料用于生物传感的研究

二维纳米材料用于生物传感的研究

摘要：生物传感技术广泛地应用于疾病诊断、临床治疗、环境监测、食品安全等领域。由于二维纳米材料具有独特的物理和化学性质，使其在生物传感领域的应用研究快速发展。本文首先介绍了二维纳米材料的晶体结构和合成方法，然后总结了基于比色、荧光、液滴微流控和微流控纸基等方法与二维纳米材料结合，应用于生物传感的最新研究进展，最后对未来的发展做出了展望。
新材料 2024年05月16日
石墨烯产业20年发展回顾与战略建议

石墨烯产业20年发展回顾与战略建议

摘要：新质生产力代表了一种具有创新性、高科技含量和高附加值的生产力形态。新质生产力的核心在于科技创新，材料技术的突破为科技创新提供基础支撑和关键驱动力。石墨烯是目前人类发现最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型材料，被认为是21 世纪重大的科学发现之一，有望在中国发展新质生产力的战略中发挥重要作用。今年是石墨烯发现20 周年，本文简要回顾了石墨烯产业20 年的发展历程与产业特点，并提出了加快产业发展的战略建议。
新材料 2024年09月23日
纳米材料应用于无酶电化学生物传感器的研究进展

纳米材料应用于无酶电化学生物传感器的研究进展

摘要：无酶电化学生物传感器具有环境适用性强、稳定性高、材料简单易得、灵敏度高、检测限低等特点，近年来受到研究者广泛关注。纳米材料有类酶活性，表现出类似天然酶的酶促反应动力学和催化机理，且能够增强界面吸附性能，增加电催化活性，并促进电子转移动力学，从而广泛应用于无酶电化学生物传感器。本文探索了具有电催化活性的纳米材料及其修饰电极的制备方法，介绍了无酶电化学传感器在医疗诊断、食品检测、环境检测以及其他领域中的应用，讨论了开发基于纳米材料的电化学传感器的未来机遇和挑战。
新材料 2024年05月16日
层级孔喷涂粉末构筑及新一代长寿命热障涂层材料的研究进展

层级孔喷涂粉末构筑及新一代长寿命热障涂层材料的研究进展

摘要：广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机中的热障涂层具有低热导率和良好的耐温性能，能够降低涡轮叶片表面温度，使高温结构件能在高于其熔点的环境中长时间高效率的服役。热障涂层的性能和寿命受到陶瓷层材料与其结构的直接影响，采用可控原料粉末对陶瓷涂层进行微观结构调节的方法可以减少涂层中的应变-应力失配，具有操作灵活、效果显著、调控范围广等优势。针对传统热障涂层应变容限低，抗热震性能不足等问题，本团队开发了静电喷雾技术结合相分离原理（ESP）制备新型热喷涂微球粉末的造粒理论和实现方法，实现了对粉末形貌结构的精确构筑，可用于制备核壳、均质和层级孔等全体系喷涂微球粉末。与传统的喷涂粉末相比，其中层级孔微球粉末（由特殊的纳米-微米层级跨尺度孔构成）呈现耐烧结、低热导率、高比强度及95%以上的高温波段反射率特点。使用层级孔微球粉末喷涂的热障涂层由于层级孔特征结构的保留，展现出优异的力学性能和隔热性能，热循环寿命提升2倍以上，热导率下降50%以上，且在服役过程中体现出良好的抗烧结性能。ESP造粒技术为新型热障涂层材料从材料设计到工程应用提供了一种快速的涂层性能调控方法，现已成功应用于稀土锆酸盐、稀土钽酸盐和稀土掺杂 YSZ高熵体系等新型热障涂层的制备之中，随着层级孔结构对材料力学、光学、热学的深入研究及其内部拓扑结构的精确控制，未来将会在航空航天、军事国防、荧光测温等领域获得更为广泛的应用。
新材料 2024年07月11日
液态金属填充型聚合物基导热材料的研究进展

液态金属填充型聚合物基导热材料的研究进展

摘要：集成电路技术的进步不断推动着芯片向高集成度和高性能的方向发展，随之而来的高密度热流带给芯片热管理的挑战也日益严峻。聚合物由于具有柔软的力学性能，且易于加工，十分适合作为电子产品中的导热材料。目前，聚合物的导热性能较低，向其中填充高导热填料，制备高导热的聚合物基复合材料是实现其工业化应用的主要手段。该文综述了近年来以液态金属为填料的聚合物基导热材料的研究现状及应用。液态金属在聚合物基体中的结构分布可分为非连续分布、单向连续分布及三维连续分布。针对不同液态金属分布结构的聚合物基复合材料，结合前人的研究工作，该文分别介绍了热界面材料传热机理，聚合物基液态金属的相关制备方法，所得复合材料的导热特性以及其面临的技术瓶颈。最后，对液态金属填充型聚合物基导热材料的未来研究方向进行了展望。
新材料 2025年01月14日
电沉积铁基合金软磁薄膜材料研究进展

电沉积铁基合金软磁薄膜材料研究进展

摘要：铁基合金软磁薄膜材料广泛应用于电子、电力、电气等领域。电沉积铁基软磁薄膜材料主要包括电沉积晶态结构软磁薄膜和电沉积非晶态结构软磁薄膜。本文介绍了电沉积铁基合金软磁薄膜的国内外研究现状，并对未来发展进行了展望。
新材料 2025年03月18日
基于超支化梳形多臂共聚物的石墨烯多功能薄膜制备研究

基于超支化梳形多臂共聚物的石墨烯多功能薄膜制备研究

摘要：通过简单的工艺制备高性能、多功能石墨烯薄膜是石墨烯研究领域的重要课题. 本研究利用链行走聚合和原子转移自由基聚合方法相结合的方法，以乙烯和丙烯酸十六烷基酯(HDA)为主要单体设计合成了超支化梳形多臂共聚物HBPE@PHDA，利用其辅助天然石墨液相剥离制得石墨烯分散液，进一步经真空抽滤获得不同组成比例的石墨烯复合薄膜(Graphene/HBPE@PHDA)；利用凝胶渗透色谱(GPC)、氢核磁共振(1H-NMR)和熔融流变分析对所得共聚物的结构、组成进行了表征，并对所得石墨烯复合薄膜的微观结构、导热、力学和形状记忆性能进行了评价. 研究表明，所得共聚物由近似球形的超支化聚乙烯(HBPE)核和多重的梳形聚合物侧链聚丙烯酸十六烷基酯(PHDA)构成；该共聚物作为分散助剂可有效促进石墨烯在普通低沸点有机溶剂中液相剥离，获得由该共聚物非共价稳固修饰的低缺陷石墨烯，同时在所得的石墨烯薄膜中可通过其侧链PHDA进行结晶，使所得石墨烯复合薄膜同时呈现优异的力学、各向异性导热和形状记忆性能；以石墨烯比例为60 wt%的样品为例，所得薄膜的拉伸强度可达3.0 MPa，平面热导率达29.4W ，各向异性比例达36.8.本研究为柔性、高强、多功能石墨烯薄膜的简单制备提供了新思路.
新材料 2025年09月11日
离子凝胶纤维的制备及其传感性能研究进展

离子凝胶纤维的制备及其传感性能研究进展

摘要：近年来, 柔性可拉伸、可穿戴电子设备取得了显著进展, 在健康监测、人体运动、人机交互、电子皮肤等领域展现出广泛应用前景.离子凝胶材料的兴起与发展, 为开发高性能柔性传感器提供了新契机. 其中, 相较于传统的薄膜或块状凝胶, 一维离子凝胶纤维凭借其柔性、透气性、舒适性及轻质特性, 成为可穿戴电子产品的理想选择. 本文对近年来离子凝胶纤维的制备及其传感性能研究进展进行了总结. 首先, 介绍了离子凝胶的特性, 包括机械性能、离子导电性和热稳定性, 并讨论了影响其性能的参数和改善策略. 然后, 阐述了离子凝胶纤维的制备方法.接着, 分析和讨论了利用离子凝胶纤维作为柔性传感器的传感机理以及传感性能. 最后, 结合该领域近年来的研究成果, 进一步讨论了离子凝胶纤维发展面临的挑战和未来的发展机遇.
新材料 2025年12月09日
石墨烯锌粉涂料技术和应用进展

石墨烯锌粉涂料技术和应用进展

摘要：石墨烯锌粉涂料体现了新材料、新机理和卓越性能的特征，成为涂料行业的一个突破性创新。文章综述了石墨烯锌粉涂料的技术发展和应用现状。石墨烯独特的原子片层结构和不可渗透性，以及优异的力、热、电性能，贡献了石墨烯锌粉涂料新的防护机理。石墨烯的物理屏蔽作用、活化锌粉作用以及增强力学强度作用，在高性能石墨烯锌粉涂料中发挥了主导作用。石墨烯锌粉涂料优先物理屏蔽主导防护机理，与传统环氧富锌涂料优先阴极保护机理有着本质差异。石墨烯锌粉涂料在防腐性能、力学性能、施工性能以及节约锌粉和节能降碳等方面，均体现出明显优势，石墨烯低锌和石墨烯锌粉双涂层更具有创新优势。总结了近期石墨烯锌粉涂料在桥梁、风电、化工、水电、建筑、集装箱等领域的应用案例和现状。最后，指出石墨烯锌粉涂料技术和替代传统环氧富锌涂料的应用发展趋势，以及对钢结构长效保护的技术创新价值。
新材料 2026年01月29日