摘要：为了应对航空发动机服役温度的升高对高性能热障涂层（Thermal barrier coatings, TBCs）材料的迫切需求，高熵陶瓷材料的合成及性能评价为新型TBCs 材料的开发提供了新的思路。研究表明，由于存在四种独特的效应，与传统TBCs 材料及单组元TBCs 材料相比，高熵TBCs 陶瓷的成分设计及性能调控灵活，综合性能也更为优异。总结了高熵热障陶瓷的研究现状，基于高熵陶瓷材料的微观结构及质点间成键性质从热导率、热膨胀性能、高温抗烧结性及相稳定性、力学性能及抗CMAS 腐蚀性能等五个方面对高熵TBCs 材料的组分设计及性能优化进行了分析总结。成分设计时，具有较大的质量差和离子半径差的不同组元成分进行固相合成，形成较大程度的晶格畸变，扩大声子碰撞几率，可降低热导率；电负性相差较小的阴阳离子可形成具有较弱键合强度的离子键，易于获得高的热膨胀系数，同样，形成较强键合强度的离子键有益于力学性能的提高；半径相差越大的元素离子竞争同一晶格点位，越易形成更为严重的晶格畸变，阻碍物质扩散，表现出迟滞扩散现象。研究旨在为高熵TBCs 材料的成分设计及性能优化调控提供一定的理论指导。

摘要：超细晶硬质合金在工业领域应用非常广泛。本文对影响超细晶硬质合金强度、韧性和强韧性协同的因素和机理进行了综述分析，阐明了硬质相晶粒和晶界、硬质相与金属粘结相的界面、硬质相和金属粘结相内的晶体缺陷、晶粒长大抑制剂、颗粒增强相等对硬质合金力学性能的影响，提出了从以往关注影响硬质合金性能的个体因素到以“性能基元”交互作用为研究对象，是未来研发高综合性能硬质合金的重要趋势。

摘要：碲化铋基柔性热电器件具有体积小、质量轻、可变形、可弯折的特点，能够实现高密度阵列集成，契合未来电子信息领域对高性能、微型化、低功耗器件的发展需求。该种器件适用于复杂几何结构和不规则曲率变化的表面，能够满足物联网、可穿戴设备、微电子芯片行业对微能源供应、小空间快速制冷、个人热量管理的需求。综述了近年来碲化铋基柔性热电器件研究进展和存在的问题，并对其未来的发展方向进行了展望。虽然碲化铋基柔性热电器件的研究取得了一定的进展，但整体上仍处于实验室阶段，实现大规模商用应用还有一段距离，今后应侧重于输出功率的提升、穿戴舒适性和美观性、服役稳定性和使用寿命，以及降低制造难度方面的研究。碲化铋基柔性热电器件主要分为块体型、薄膜型和纺织物型3大类型。块体型器件的输出功率一般可达1×10−5W·cm−2，但其柔韧性和穿戴舒适性不足，可通过提高碲化铋基热电材料本身的ZT 值、优化负载电阻、选择热导率低的封装材料，以及合理设计封装元件尺寸和热电臂的形状、数目和连接方式等方法来持续提高其热电性能，可通过开发柔韧性更高、甚至具备自愈能力的封装材料和连接材料来提升其柔韧性和穿戴舒适性。薄膜型器件的输出功率一般在1×10−6—1×10−9 W·cm−2 之间，还达不到实际应用需求，通过提升碲化铋基薄膜制备技术并优化工艺参数来提高薄膜本身热电性能，开发热稳定性、电阻率、导热系数更优的热电界面材料，从而降低接触热阻导致的界面热损失，提高输出功率和转换效率，通过选择柔韧性和机械稳定性更高的基底材料来其使用寿命。纺织物型器件具有较好的拉伸、弯曲和剪切性能，能满足穿戴的舒适性要求，但热电性能较差，输出功率也普遍在1×10−6—1×10−9W·cm−2之间，且稳定性不足，可通过改进涂印和浸渍工艺来提高纱线表面碲化铋基热电材料的均匀性，创新热电纱线组装的结构以在织物厚度方向上更好地建立温差，从而提高其热电性能。本研究为碲化铋基柔性热电器件的应用提供了理论参考。

摘要：高熵合金由于高构型熵设计,表现出高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀以及强延展性等优异性能。本文综述了高熵合金的成分设计、微观结构和性能优化的最新研究进展。分析了高熵合金的成分设计原则,包括高熵效应、多主元设计、相结构调控、尺寸效应与晶格失配等。探讨了高熵合金的微观结构,如相结构、固溶体的形成机理、第二相析出与强化效应、晶粒结构与晶界强化。同时,分析了高熵合金的力学性能,包括室温、高温、低温下的力学行为和疲劳性能。最后讨论了高熵合金在航空航天、核能、生物医用材料等领域的应用潜力与挑战,并对未来的研究方向进行了展望。深入研究高熵合金,不仅能推动材料科学的发展,还将为多个工业领域带来变革性的影响。

摘要：为解决氢在锆表面和体相吸附扩散机制尚不明晰的问题，文章基于第一性原理，对锆吸氢过程四个步骤（氢分子解离、氢原子吸附、氢原子表面扩散和渗透和氢原子在锆体相中的扩散）进行研究。利用攀爬轻推弹性带方法，计算得到氢沿特定扩散路径的能垒和不同路径对应的扩散系数。计算结果表明氢分子的解离过程存在约0.07 eV 的能垒，解离后的氢原子倾向于吸附在锆表面的密排六方位点。氢原子从锆表面密排六方位点向面心立方位点扩散的能垒为0.31 eV，从表面面心立方位点向次表面的八面体位点扩散的能垒为0.85 eV，在体相中的四面体位点向八面体位点扩散的能垒为0.43 eV。对比发现，氢原子从锆表面向体相渗透的步骤是限制锆吸附氢的限速步骤。文章为锆基材料吸氢过程提供原子尺度的见解，为高性能吸气剂材料研发和核反应堆包层材料氢化控制提供理论参考。

摘要:综述了国内外对稀有金属元素在硬质合金中的应用研究进展,分析了四类元素稀有难熔金属、稀土、稀贵金属和稀散金属对硬质合金微观组织与性能的影响,并展望了稀有金属元素在硬质合金中的应用前景。

摘要：钨锆(W-Zr)合金兼具高密度、高强度、高反应潜能等优点,既可以发挥W 基合金优异的侵彻性能,又可以利用Zr的氧化放热提供后效毁伤,在破片式杀爆战斗部、穿甲弹及小口径弹体中展现出巨大的应用潜力,从而备受国内外关注。本文综述了W-Zr合金反应结构材料的制备方法、力学性能以及反应特性,重点讨论了W-Zr合金在侵彻能力及反应释能方面的表现。在此基础上,提出W-Zr合金的未来发展应聚焦于W 的燃烧特性调控以及塑性改善。另外,关于W-Zr合金组织结构、力学性能与动态破碎以及反应释能之间的协同机制仍缺乏系统性研究,后续需要通过实验研究与模拟计算相结合的方式进一步完善。

摘要：目前基于焓变的传统合金化材料设计理念趋于极限，而基于熵变设计的新型金属材料中高熵合金设计自由度大，弥补了亚稳态材料室温脆性以及亚稳晶化的不足，且在性能上不断取得突破。激光增材制造技术具有不同于传统的加工设计和制造理念，为推动先进合金材料的发展提供了新的可能，已经成为链接材料与产品的关键技术。本文基于不同维度的激光增材制造技术，从2D、3D和4D 这3种维度分别介绍了激光熔覆技术制备高熵合金涂层、3D打印技术制备高熵合金和4D打印技术制备高熵高温形状记忆合金的研究现状，并结合目前研究中所面临的关键技术问题及解决方案进行了讨论，最后对激光增材制造技术制备先进合金材料进行了总结和展望。

摘要：旨在系统梳理选择性激光熔化（SLM）技术在难熔高熵合金（RHEAs）制备领域的研究现状，明确工艺参数-微观结构-性能之间的关联机制。揭示SLM 技术解决传统铸造RHEAs 晶粒粗大、成分偏析等问题的有效性，并探讨其在工程应用中的关键瓶颈与发展前景。研究表明：SLM 技术通过极端非平衡凝固实现了RHEAs 的微观结构创新，其独特的晶粒细化效应和原位纳米强化机制为开发高性能RHEAs 提供了新途径。通过统计分析近年国际权威文献中SLM 制备RHEAs 的工艺参数，系统研究能量密度对难熔高熵合金致密度、缺陷特征及元素分布的影响规律。结合文献中电子背散射衍射（EBSD）和透射电镜（TEM）等表征，阐明快速凝固条件下亚稳态相形成机制，定量分析晶粒细化与力学性能提升的对应关系。进一步阐明了如NbC、TiC 等纳米析出相通过晶界钉扎效应抑制晶粒粗化及提高材料抗氧化性能的机理。然而，尽管SLM-RHEAs 在复杂构件成形方面展现出显著优势，但残余应力分布不均及成分均匀性控制仍是制约其工业化应用的核心瓶颈。最后展望了其在生物医用植入物和航空航天部件等领域的潜力。

摘 要:超粗晶硬质合金因其独特的组织特征,表现出良好的抗冲击性、耐磨性、抗热疲劳性等优势,在凿岩、冲压模具、热轧辊领域具有极大的发展潜力,在硬质合金领域备受关注。本文概述了超粗晶硬质合金的特点及增韧机理,介绍了目前粗颗粒 WC原料粉末和超粗晶硬质合金的制备工艺,以及超粗晶硬质合金性能强化方法的探索情况,最后对超粗晶硬质合金的发展趋势提出了几点思考。