金属异质结构材料：设计、制备、应用与机遇

摘要：采用传统或尖端的制造技术，构建在微观尺度上具有显著差异的结构单元，形成的金属异质结构材料，可有效克服传统金属材料强度与韧性难以兼得的局限。本文主要论述了金属异质结构材料的设计原则、制造技术及其在工业领域的应用潜力。在制造方法方面，特别强调了表面处理、塑性变形和异质结构基元构筑等技术、方法的发展。结合这些方法，展示了几种典型的金属异质结构材料在工业生产中的应用案例，突显了其巨大的应用前景。最后，指出该领域材料当前面临的挑战和未来的发展方向，旨在有益于具有卓越综合性能的金属异质结构材料的进一步开发应用。

新材料 2026年03月25日 1 点赞 0 评论 173 浏览

人工智能在金属材料组织图像识别与定量分析中的应用

摘要：基于人工智能（artificial intelligence，AI）技术的微观组织识别及定量化兼具高精度和高效率的优势，有力推动了高通量组织分析技术的发展。聚焦AI 辅助金属材料组织图像分析这一新兴领域，以微观组织由定性分析逐步向精细定量分析的发展为脉络，系统综述了传统机器学习分类算法、深度学习分类算法、目标检测算法、语义分割算法在金属材料微观组织分类、识别以及定量化方面的研究进展，尤其重点论述了广泛采用的语义分割算法的研究现状；同时，针对AI 算法在材料微观组织图像分析领域面临的组织复杂度高、标注样本匮乏等瓶颈问题，介绍了数据增强、模型架构改进等方面的创新策略及其应用效果。最后，总结和展望了基于AI 的微观组织图像分析方法目前存在的不足以及未来的发展方向。

新材料 2026年03月05日 1 点赞 0 评论 203 浏览

石墨烯纤维的制备与应用

摘要:石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方式结合形成的单原子层厚度的二维纳米碳材料，具有优异的力学、电学、热学、磁学等性能，是当前研究的热点和焦点。石墨烯纤维是石墨烯纳米片层在一维受限空间的组装体，使得石墨烯在纳米尺度的优异性能遗传到宏观尺度，极大地拓展了石墨烯的应用领域。自2011 年首次制备获得石墨烯纤维以来，至今为止已经开发了以湿法纺丝为代表的多种制备方法，并且石墨烯纤维已经在能量转换、能量存储、传感响应等领域取得了一系列应用。归纳整理了石墨烯纤维的制备方法和应用，同时总结了石墨烯纤维目前存在的问题以及未来发展的展望。

新材料 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 293 浏览

超疏水涂层在防除冰领域的研究进展

摘要：鉴于积冰与霜雪覆盖对户外设备安全构成的严重威胁及导致的巨大经济损失，必须寻求高效的防除冰策略来减少户外设备表面积冰。在众多方法中，超疏水表面因其出色的憎水性能和简便的制备流程，被认为是极具潜力的防除冰手段。阐述了固体表面湿润性的基础理论及防除冰机理，指出超疏水表面可以通过减少固液界面接触面积、延长结冰时间及降低冰层附着力等方式，有效减少冰的生成或促使冰层脱落。重点综述了自修复性、耐磨性、电热及光热超疏水涂层在防除冰领域的研究进展，分析了现存的问题与挑战。此外，归纳了超疏水涂层的常用制备方法，并对不同方法的优劣势进行了评价。鉴于目前超疏水涂层的性能测试都是在实验室中进行的，缺乏大规模的实际应用，最后对超疏水防除冰涂层的未来发展趋势做了展望。通过持续的创新和研究，期待可以有更多经济、环保和高效，并且可大规模制备的仿生超疏水表面出现，为减少户外设备表面的结冰提供有效的解决方案。

新材料 2026年04月27日 1 点赞 0 评论 228 浏览

铁性智能材料的研究现状和发展趋势

摘要: 铁性智能材料是具有感知温度、力、电、磁等外界环境并产生驱动效应的一类重要功能材料，主要包括形状记忆、磁致伸缩和压电3 大类材料。由于历史原因，形状记忆、磁致伸缩和压电等3类铁性智能材料却被分散在马氏体、铁磁和铁电等几个不同领域独立研究，只能借助各自领域的有限思路进行材料研发，虽取得不少成果但逐渐遭遇到原理性瓶颈。近年来，国际上出现了将3 类铁性智能材料作为一个统一体进行研究的新趋势，文章将结合现代产业和国防技术对形状记忆材料、磁致伸缩材料和压电材料的要求以及遭遇到的瓶颈问题，对铁性智能材料研究现状和发展趋势进行综述，并由此可望提供高性能铁性智能材料的物理新机制。

新材料 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 356 浏览

中国光学十大进展：超快激光与玻璃相互作用——从现象到调控

摘要：集成光子学在经典光学和量子光学中得到了广泛的应用，满足了现代光通信日益增长的要求。玻璃材料因其高度灵活、可设计的结构与光学性能在集成光子器件的研究中焕发新生。在玻璃材料领域，超快激光在玻璃内部直写的多样化功能性微纳结构受到了研究者们广泛的关注。本文简述了超快激光诱导玻璃结构调控研究进展，重点阐释了从微区复合物理场调控到材料化学调控的转变，并对未来研究提出了展望。

新材料 2024年11月28日 1 点赞 0 评论 309 浏览

氧化石墨烯对无黏结相硬质合金性能的影响

摘要：以氧化石墨稀（GO）作为增韧相，采用SPS烧结制备无黏结相WC-GO复合材料，研究了GO添加量、SPS烧结温度等参数对无黏结相硬质合金微观组织、综合性能的影响。结果表明：随着GO质量分数的增加，合金断裂韧性和抗弯强度均呈现出先升高后降低的趋势。当GO质量分数0.2%时性能最佳，合金断裂韧性为7.07 MPa·m1/2，相比未添加GO时提高了20.2%；抗弯强度达到1 048 MPa，相较于未添加GO时提升了70.1%；但是合金的维氏硬度和致密度随GO质量分数的增加而下降。固定GO质量分数，当SPS烧结温度为1 600 ℃时，合金致密度、抗弯强度、断裂韧性均优于1 500 ℃烧结的样品，研究表明更高的烧结温度可有效促进WC颗粒扩散和烧结颈的形成，抵消GO对致密化的阻碍作用，但在本实验范围内合金硬度无明显变化。

新材料 2026年05月29日 1 点赞 0 评论 214 浏览

基于MXene与还原氧化石墨烯的石英晶体微天平氨气传感器

摘要：【目的】研究石英晶体微天平氨气传感器，实现对食物腐败产生的氨气的快速、高响应检测。【方法】设计并制备基于MXene与还原氧化石墨烯（reduced graphene oxide，rGO）复合薄膜的石英晶体微天平（quartz crystal microbalance，QCM）传感器，采用扫描电子显微镜对MXene-rGO复合敏感膜的表面形貌与微观结构进行分析；使用石英晶体微天平传感平台测试技术对该传感器对氨气的灵敏度、线性度、长期稳定性等动态响应特性进行测试分析，并进一步研究其在实际食物腐败检测中的应用效能。【结果】 MXene-rGO复合薄膜表征显示MXene与rGO复合良好，MXene-rGO复合薄膜传感器的响应拟合直线斜率达11. 7356，线性度拟合系数R2达0. 98925，在35 d的测试中传感器响应未发生明显变化，长期稳定性优异。【结论】MXene-rGO复合薄膜对氨气吸附性强，具有良好的重复性和长期稳定性，能够应用于食物腐败检测中。

新材料 2026年07月07日 1 点赞 0 评论 111 浏览

抗冲击超材料设计：机器学习与增材制造的协同创新

摘要：抗冲击超材料通过人工微结构设计高效调控冲击能量，在航空航天、车辆工程及人体防护领域的应用潜力巨大。传统基于经验试错与均质化结构的超材料设计方法难以兼顾轻量化、高能量吸收与可控失效等多目标需求。基于塑性变形、黏弹性耗散、摩擦耗散、断裂耗散等能量吸收机制，系统梳理了蜂窝、晶格、泡沫等传统均质化结构，贝壳、甲虫前翅等仿生梯度结构，以及可重构拓扑结构三类设计策略；结合选区激光熔化、光固化成型等增材制造工艺，分析了工艺缺陷对动态力学性能的影响；阐述了利用生成对抗网络-强化学习机器学习框架实现“性能-结构”端到端逆向设计并补偿工艺误差的研究进展，提出了构建“设计—制造—验证”全链路智能验证平台的构想。未来研究应聚焦在通过多目标优化、跨尺度模拟及智能验证平台开发，协同推动“设计—制造—验证”的全链路集成。

新材料 2026年08月03日 1 点赞 0 评论 119 浏览

SiC纳米线研究进展及其应用现状

摘要: 随着SiC纳米线制备技术的日益成熟，其在场发射、光催化、电学和光学材料领域有着广阔的应用前景和发展潜力，也可作为多种结构材料增强体广泛应用于航空航天、核、制动系统等多种工业领域。综述了SiC纳米线的性能及其多种制备方法的研究现状，详细介绍了SiC纳米线作为增强材料应用于陶瓷材料、C基复合材料及SiC基复合材料中的研究进展，讨论了SiC纳米线的作用机制，并展望了其未来发展方向。

新材料 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 300 浏览