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PtCo合金电催化剂在燃料电池氧还原催化中的研究现状与进展

PtCo合金电催化剂在燃料电池氧还原催化中的研究现状与进展

摘要：质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有高效、低温、环保等优点，是解决能源短缺和环境污染双重问题的潜在方案。然而，其阴极氧还原反应（ORR）中迟缓的动力学过程不得不依赖稀缺昂贵的Pt基催化剂，这阻碍了PEMFC技术的进一步发展和应用。为了降低成本并保证高效的催化性能，近年来研究人员已开发了多种技术策略，引入过渡金属与Pt合金化为主要策略之一，特别是PtCo双金属催化剂，它表现了更优异的ORR催化性能。本文综述了PtCo合金催化剂在PEMFC氧还原催化中的最新进展和现状，总结了催化剂组分控制、粒径调控、晶面调控、掺杂等调控策略对燃料电池催化活性的影响，详细介绍了最有前途的PtCo合金结构，如多面体、核壳、纳米框架、有序金属间结构等PtCo合金催化剂，并对催化剂载体研究进行了讨论，最后指出了PtCo合金催化剂在其应用中存在的挑战以及未来前景。
稀有 2025年04月24日
反应堆用难熔合金疲劳性能和断裂韧性研究进展

反应堆用难熔合金疲劳性能和断裂韧性研究进展

摘要：难熔合金具有优异的高温力学性能以及抗辐照性能，在第四代核能系统中具有广阔的应用前景。本文重点总结了加工工艺、合金组分以及反应堆极端服役条件对难熔合金疲劳性能和断裂韧性的影响等方面的研究进展，发现目前对反应堆用难熔合金的研究已从传统的材料制备及性能表征深化至围绕加工工艺-合金组分-服役环境三者交互作用的系统性探索；进一步梳理了目前研究存在的问题，并对未来反应堆用难熔合金的主要研究方向进行了展望。
稀有 2026年11月03日
铁捕集铂族金属合金的电化学回收工艺研究

铁捕集铂族金属合金的电化学回收工艺研究

摘要：低温铁捕集技术是一种从废催化剂中富集铂族金属（PGMs）的有效技术。然而，铁捕集得到的铁-铂族金属合金具有硬度大、惰性高的特点，导致溶解缓慢。此外，废催化剂中的Mn，Ni，Cr等杂质元素也会进入到合金中，造成后续分离困难。本文以铁-铂族金属合金为原料，利用金属间的电化学性质差异，研究直流电解回收铁、阳极泥酸浸和电沉积分离提纯铂族金属。结果表明，Fe2+的氧化以及阴极析氢反应是电解阶段主要的副反应。在电压为1.0 V， 初始Fe2+浓度为0.7mol·L−1，温度为60℃条件下，经2 h电解，铁-铂族金属合金质量损失和阴极电流效率分别达到34.78%和62.97%。合金中的碳等杂质形成外层抑制了离子扩散，阻碍铁溶解。电解后，PGMs由于高电负性难以氧化- 络合溶解， 被富集在阳极泥中。阳极泥经酸浸、过滤后进行直流恒压电沉积， 当电压为0.45 V时，沉积物主要为Pd，微观形貌呈枝状；随着电压的增加，阴极析出Pt和Rh， 沉积层呈块状堆积。在0.65 V下电沉积3h可回收61.83%的Pt，77.28%的Pd以及55.20%的Rh，实现了杂质的去除；动力学研究表明Pd的电极反应速率受扩散过程控制。本文研究为废催化剂中铂族金属的高效、环保回收提供了可靠的新方法。
稀有 2025年11月14日
高熵合金粉体研究进展

高熵合金粉体研究进展

摘要：【目的】为了推动高熵合金粉体领域的创新发展提供参考，对高熵合金的概念与分类、制备技术与应用现状进行总结和阐述。【研究现状】综述由4、5种或者更多金属元素以近等原子比例构成的混合熵高于1.6 R（R为气体常数）的高熵合金，也被称为多主元合金或复杂组元合金；与传统合金相比，高熵合金具有诸多性能优势，例如，优异的高、低温力学性能，良好的耐腐蚀性能和抗辐照性能等；概括高熵合金粉体制备技术，包括机械合金化、雾化法（水雾化、气雾化、等离子旋转电极雾化法）、射频等离子球化法、等离子电弧法、化学还原法等；总结高熵合金粉体在粉末冶金块体材料、增材制造、涂层（薄膜）、催化、储氢等领域的应用。【结论与展望】认为经过近10 a的发展，高熵合金粉体的制备和应用研究均取得了较好的进展，并已初步探索高熵合金粉体的市场化生产与应用的可行性；提出未来研究应聚焦于适用于难熔高熵合金粉体制备的新方法、新技术、批量化制备、性能优化与机制等问题。
稀有 2026年04月01日
铂银与铂金合金纳米材料研究进展

铂银与铂金合金纳米材料研究进展

摘要：Pt-Ag和Pt-Au合金具有高强度、高弹性、高催化活性、高稳定性等优点，在现代化学工业、电气和电子工业等领域有重要的应用。近年来，Pt-Ag和Pt-Au 合金特别是纳米材料在新能源、信息技术、环境保护和生物医药领域的应用研究有了飞速发展。本文介绍了Pt-Ag合金在电催化技术、光催化技术、环保、生物医药、化工等领域和Pt-Au合金在新能源、传感器技术、环保、生物医药、化工等领域的应用研究进展，并展望了其发展方向。
稀有 2025年02月11日
基于图像处理的高熵合金图像定量分析技术

基于图像处理的高熵合金图像定量分析技术

摘要: 扫描电子显微镜( scanning electron microscope，SEM) 在材料表征领域具有广泛的应用前景，然而所获得的图像通常难以直接提取定量信息。针对一种共晶高熵合金的扫描电镜图像，提出了一种基于机器学习和图像分割技术的自动化、定量化分析方法，该方法能够有效测量共晶高熵合金板条状区域的面积、长度、宽度、周长以及不同组分的占比。实验结果表明，本研究所提出的方法在高熵合金图像上具有良好的鲁棒性和准确性，为研究高熵合金材料的表面结构提供了重要的技术支持。
稀有 2026年05月07日
选择性激光熔化制备难熔高熵合金研究进展

选择性激光熔化制备难熔高熵合金研究进展

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。
稀有 2026年06月10日
高熵合金成分设计、微观结构与性能优化的研究进展

高熵合金成分设计、微观结构与性能优化的研究进展

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。
稀有 2026年08月10日
增材制造析出强化型高熵合金非均匀组织、析出行为及力学性能研究进展

增材制造析出强化型高熵合金非均匀组织、析出行为及力学性能研究进展

摘要：析出强化型高熵合金实现了强度-塑性的良好结合，具有广阔的工程应用前景。增材制造的快速凝固特性在合金中引入了独特的非均匀微观组织特征，而在析出强化型高熵合金中，这些特征组织会显著改变合金的析出行为并最终影响合金的力学性能。综述了增材制造析出强化型高熵合金的4 种典型组织特征：异形晶粒形貌、凝固偏析、原位生成第二相和位错网络；重点关注了这些组织对后续热处理过程中析出行为(形核生长及粗化)的影响机制；进一步阐述了该类合金的拉伸性能、强化机理和变形行为，总结了目前的研究进展并展望了未来的研究方向。
稀有 2026年09月04日
锆合金焊接技术的研究现状与展望

锆合金焊接技术的研究现状与展望

摘要：近年来，清洁核能发展迅速，锆合金因其耐腐蚀性能好、中子吸收截面小等优势被用作水冷核反应堆的燃料元件包壳材料。燃料组件装配过程中，通常采用焊接方法将核燃料密封在锆合金包壳内。其中，传统熔焊的热输入高，焊后易出现变形超差，钎焊过程中易产生气孔和连续分布的金属间化合物（intermetallic compounds，IMCs）损害接头性能，而采用低温扩散焊可以避免上述问题的出现。为此，本文分析了锆及锆合金的焊接性，综述了锆合金熔焊、钎焊和扩散焊等焊接技术的国内外研究现状，阐述了两种焊前优化方法，即表面机械研磨处理（surface mechanical attrition treatment，SMAT）和热氢处理技术（thermo-hydrogen processing，THP），最后对其在锆合金的低温扩散焊的应用进行总结和展望。
稀有 2026年10月08日