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机器学习辅助纳米材料设计与制备

机器学习辅助纳米材料设计与制备

摘要：近年来，机器学习技术在纳米材料的结构设计、性能预测和合成优化等方面取得了显著进展，正推动该领域从传统经验驱动向数据驱动范式的转变，为纳米科学的发展带来全新的机遇。本文综述了机器学习在纳米材料设计与制备中的研究模式与最新进展，涵盖了代表性材料体系的研究案例和技术路径。全面介绍了数据获取与特征工程、监督与非监督建模、生成模型及自动化实验等核心技术，展望了未来发展的方向，包括构建标准化数据库、开发物理感知算法以及实现智能实验平台的高效协同，为纳米材料的智能化开发提供方法参考。
新材料 2026年09月16日
智能电磁屏蔽材料的制备及应用

智能电磁屏蔽材料的制备及应用

摘要：电磁屏蔽材料可以保护人体免受电磁波危害，保证电子设备正常工作。传统电磁屏蔽材料的电磁屏蔽性能受到其固定的结构、尺寸限制，难以根据外部环境变化进行动态调控，开发智能电磁屏蔽材料是解决这一问题的手段之一。智能电磁屏蔽材料可以对外界不同的刺激进行响应，从而改变自身屏蔽性能，进而更好地适应不同的使用环境。本文针对智能电磁屏蔽材料的研究工作进行综述，首先简要阐述了智能电磁屏蔽机制，包括应力响应机制、温度响应机制、湿度响应机制、化学刺激响应机制和其他响应机制（电响应机制、交叉角响应机制），其次总结分析了不同智能电磁屏蔽材料的制备方法和应用性能，最后就智能电磁屏蔽材料在响应时间、响应灵敏度、响应机制和屏蔽效能等方面的发展进行了展望。
新材料 2026年09月15日
形状记忆高分子材料的研究进展及应用

形状记忆高分子材料的研究进展及应用

摘要：形状记忆高分子材料（Shape memory polymers，SMPs）是一类能够在外部刺激条件（如温度、光照、电场、磁场等）下，自动恢复到预定形状的智能材料。自20世纪90年代初期以来，随着科学技术的进步，SMPs作为一种新型智能材料在众多领域获得了广泛的关注和研究，随着国家大力推动科技创新和产业升级，SMPs正迅速崭露头角，成为现代科技飞速发展的关键支撑之一。得益于其结构的灵活性和可调性，SMPs在生物医学、纺织工业、航空航天等多个领域展现出了巨大的应用潜力。本文将深入探讨形状记忆高分子材料的研究进展及在多个领域的应用，介绍其分类、特性以及发展历程；重点分析该材料在各个行业中的应用前景，并对当前存在的挑战及其未来的发展趋势进行论述展望。
新材料 2026年09月15日
宽温域自润滑涂层的设计制备与性能研究进展

宽温域自润滑涂层的设计制备与性能研究进展

摘要: 机械部件因摩擦和磨损而导致的性能下降和使用寿命缩短是关键工程领域亟待解决的问题. 自润滑涂层作为1种有效的防护手段，能够显著降低摩擦因数、减缓磨损并提高机械系统的可靠性，广泛应用于航空航天、核能、高温工业设备以及汽车发动机等领域. 随着机械装备的发展，其工作温度区间不断拓展，要求自润滑涂层具有宽温域减摩抗磨效果. 本文中首先探讨了固体润滑剂的适用温度范围以及如何利用固体润滑剂复配实现宽温域润滑；接着探讨了高温条件下适用的金属基和陶瓷基宽温域自润滑涂层的设计制备及性能研究进展，并分析其润滑机理；最后，概述了宽温域自润滑涂层在实际应用中面临的挑战，并对未来的研究方向和应用潜力进行了展望.
新材料 2026年09月14日
油溶性离子液体润滑添加剂及应用研究进展

油溶性离子液体润滑添加剂及应用研究进展

摘要：油溶性离子液体因其具有优异的热稳定性、黏-温性能、防腐性能和摩擦学性能而在航空航天、机械工业及车辆工程等领域具有较为广阔的应用前景，其中摩擦学性能是评价油溶性离子液体性能好坏的重要指标之一. 总结了常见油溶性离子液体阴阳离子的种类，并论述了其在钢/钢、钢/铜、钢/轻合金和陶瓷摩擦副下作为润滑剂或添加剂时摩擦学性能的研究进展，以及油溶性离子液体与商业润滑添加剂摩擦学性能对比的研究现状. 另外总结了油溶性离子液体的摩擦副界面的减摩抗磨作用机制，并对其应用前景进行展望.
新材料 2026年09月11日
高性能陶瓷润滑材料研究进展

高性能陶瓷润滑材料研究进展

摘要: 随着现代工业对极端工况下润滑材料需求的日益增长，传统金属基和有机润滑材料在高温、高负荷和强腐蚀等恶劣环境中的性能瓶颈日益凸显. 陶瓷润滑技术作为1种先进的润滑技术，能够有效实现高温和腐蚀等苛刻环境下的润滑与密封. 陶瓷润滑材料因其具有耐高温、耐腐蚀和低密度等诸多优点，在航空、航天、兵器以及船舶等高端装备技术领域也展现出了广泛的应用前景和重要价值. 然而，陶瓷材料作为润滑材料在干摩擦条件下的摩擦因数和磨损率都比较高，极大地制约了高性能陶瓷润滑材料在高端装备技术领域的应用. 因此，如何对陶瓷润滑材料开展组分和结构设计，实现结构/润滑功能一体化，是当今固体润滑材料领域的研究热点和重点. 本文中主要综述了近年来高性能陶瓷润滑材料的研究进展，重点探讨了通过常规摩擦学设计、新型结构设计(包括多孔结构、仿生结构、功能梯度结构以及表面织构化设计)和高熵陶瓷材料设计研究陶瓷润滑材料的摩擦学性能，以及各类设计参数对摩擦学性能的影响规律，并对高性能陶瓷润滑材料未来研究方向进行了展望，以期指导高性能陶瓷润滑材料的设计和推动其在高端技术装备中的应用.
新材料 2026年09月10日
金属离子配位自组装氧化石墨烯涂层摩擦学特性研究

金属离子配位自组装氧化石墨烯涂层摩擦学特性研究

摘要: 氧化石墨烯(GO)涂层层间键合是影响其宏观摩擦学性能的关键因素之一. 本研究中在不同金属离子(Li+、Ca2+和Al3+)配位下可控制备了系列GO自组装涂层，并在大气、氮气和真空环境下考察了自组装GO涂层的摩擦学性能，探究GO涂层层间键合作用对摩擦学性能的影响. 研究发现GO涂层层间键合作用方式与大小和金属离子价态密切相关，进而影响涂层摩擦学性能. 结果表明：金属离子的引入与GO纳米片上含氧官能团配位可显著增加层间作用力和钝化表面缺陷，金属离子价态越高，GO涂层摩擦学性能改善越显著. 在大气、氮气和真空环境下，三价态GOAl3+涂层均表现出更优异的摩擦学性能.
新材料 2026年09月09日
石墨烯增强聚硅氮烷基宽温域润滑涂层

石墨烯增强聚硅氮烷基宽温域润滑涂层

摘要：文中针对宽温域下器件表面涂层润滑防护需求，通过分子结构改性策略构建了新型复合涂层体系. 采用端羟基聚丁二烯(HTPB)作为大分子增韧剂对聚硅氮烷(Polysilazane, PSZ)进行增韧改性，并进一步引入石墨烯(Graphene,GP)构建协同增强体系，成功制备出P@H(PSZ/HTPB)和P@H@GP(PSZ/HTPB/GP)这2种改性涂层. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)表征证实，HTPB与PSZ基体间通过化学键合实现了有效复合，力学性能测试表明，改性涂层展现出优异的综合性能，结果表明，2种改性涂层在摩擦学性能和磨损形貌方面均显著优于未改性的PSZ涂层. 通过室温(25°С)条件下的性能筛选，最终确定具有最优组分比例的P@H@GP涂层进行宽温域(25~400°С)和变载荷条件下的系统性评价. 测试数据显示，该改性涂层在从室温(25°С)到400 °С的宽温域范围内均保持稳定的低摩擦因数. 值得注意的是，P@H@GP涂层在中高温区(200~400°С)展现出更优异的减摩特性，这种新型复合涂层的成功改性有望为中高温度端发动机零部件的减摩抗磨提供解决方案.
新材料 2026年09月08日
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

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.
新材料 2026年09月07日
数据驱动的金属疲劳寿命模型研究进展

数据驱动的金属疲劳寿命模型研究进展

摘要：金属疲劳寿命模型是开展工程结构完整性和可靠性评估的基础. 传统的知识驱动模型关注疲劳机理和数理逻辑, 一般具有明确的物理意义, 并且可高度概括疲劳失效过程. 然而, 随着对结构安全性要求的日益提高以及新兴工程材料的不断涌现, 传统模型在预测能力、应用场景、工程适用性等方面都逐渐显现出局限性. 近年来, 由人工智能赋能的数据驱动模型在金属疲劳寿命研究领域受到了广泛关注, 相关研究成果正逐步应用于解决包括单轴疲劳、多轴疲劳、变幅疲劳在内的各类经典疲劳问题. 数据驱动模型能够在最小化人因误差的情况下, 从多变量作用中解析出对疲劳寿命的最优显\隐式表达, 可揭示传统方法难以发现的失效规律, 已然成为领域内新的研究热点. 本文综述了当前数据驱动模型在金属疲劳寿命预测方面的研究进展, 首先总结了纯数据驱动模型的一般应用流程及其应用现状, 其次归纳了各类知识-数据混合驱动模型的实现方式及应用优势, 最后对未来潜在研究方向及挑战进行了探讨与展望.
新材料 2026年09月04日