铝镍钴材料磁性能调控机理及工艺研究进展

摘要: 目前铝镍钴(AlNiCo)材料作为一种温度稳定性优异的永磁材料,得到广泛研究,但铝镍钴矫顽力和最大磁能积远低于理论值。若通过定向凝固铸造工艺制备铝镍钴,矫顽力可达143.31kA/m,最大磁能积大于79.62kJ/m3。简述铝镍钴永磁体的调幅分解机理、矫顽力机制和温度稳定性调控方法,再者,还介绍了最新的研究进展,包括成分调控、复合材料、放电等离子烧结(SPS)制备方法、增材制造的方法,另外,通过外加应力于烧结磁体,可获得取向组织,还有通过增材制造的工艺最高可达到161.62kA/m 矫顽力,剩磁0.9T。换而言之,矫顽力等磁性能指标的进一步改善,将极大提高惯性仪表的精准度,促进航空航海等国防科技领域的发展。

氧化铪薄膜的制备、调控与应用研究进展

摘要: 全面综述了氧化铪(HfO2)铁电薄膜的制备、性能调控及应用研究进展。HfO2 薄膜因独特的物理和化学性质,在电子器件领域展现出广阔的应用前景。文章详细介绍了多种制备方法,分析了各方法的特点及适用场景。进一步探讨了掺杂元素、薄膜厚度、制备工艺、氧空位等对HfO2 薄膜铁电性能的影响机制,阐述了通过调控这些因素实现性能优化的策略。最后,综述了HfO2 薄膜在微电子、光学、能源和生物等领域的广泛应用,展示了其在非易失性存储器、透明铁电材料、高性能传感器及生物医学器件等方面的潜力。

难熔高熵合金激光选区熔化工艺优化研究现状与展望

摘要:近年来,作为科技创新较前沿的领域之一,高熵合金(HEA) 已引起许多研究者的关注,然而真空电弧熔炼等早期传统的难熔高熵合金(RHEA)制造工艺由于冷却速率低、偏析现象明显、能耗高、可塑性与成型尺寸受限严重等原因,在HEA制造领域的应用受限。激光选区熔化(SLM)技术作为面向金属的增材制造之一,其成型时的高精度、高冷却速度、激光提供的高温与RHEA的特性适配性良好,在以RHEA为原材料的成型制造中极具前景。本文从组分角度将RHEA分为两大类,分别总结了面向SLM技术的两类RHEA 在成分设计与工艺优化方面的研究现状与成果,最后展望了SLM工艺制备难熔高熵合金的组分与工艺优化的发展趋势。

钴基高温合金氧化行为研究进展

摘要:钴基高温合金因其优异的抗热腐蚀性、抗热疲劳性能和焊接性能,在航空航天、能源动力和核工业等领域具有重要应用。然而,高温氧化会导致合金性能退化,成为限制其服役寿命的关键因素。本文综述了钴基高温合金的氧化性能研究进展,重点分析了氧化过程的不同阶段及其机理,探讨了合金元素和温度对氧化层形成及演变的影响,并分析了现有研究的不足与挑战。最后指出新型钴基高温合金成分设计与协同机制优化、氧化层调控与相转变控制以及开展动态环境下的氧化行为研究并结合智能方法加速材料优化是未来的重点研究方向。

铂和钯修饰硫化锡吸附甲醛的电子及气敏特性研究

摘要:利用密度泛函理论(DFT)计算研究了甲醛(CH2O)在本征SnS、Pt修饰SnS和Pd修饰SnS单层上的吸附行为,重点研究了吸附前后的几何结构、吸附能、能带结构、态密度、差分电荷密度、恢复时间以及灵敏度。研究结果表明:在本征SnS单层上,CH2O分子与SnS单层之间的吸附能较小,吸附距离较长,导致本征SnS单层对CH2O不敏感。Pt修饰SnS单层吸附CH2O后,产生了新的能级,与SnS单层之间形成了较强的相互作用,这种相互作用提高了SnS单层吸附CH2O的灵敏度,最高可达到75.7%。与Pt类似,Pd修饰SnS吸附CH2O后同样产生了新的能级,且具有更大的吸附能和电荷转移,从而实现高达98.4%的灵敏度,比本征SnS单层高57.4倍。此外,适度的吸附能(-0.621eV)确保了Pd修饰SnS单层在室温下具有良好的可逆性和合适的恢复时间(3.18ms)。因此,SnS单层作为一种绿色环保的材料,展现了其在气体污染检测技术中的巨大潜力。

高熵氧化物陶瓷制备与应用的研究进展

摘要:高熵陶瓷作为一种新型功能材料,因其高熵化带来的高模量、高硬度、低热导率等优异性能受到国内外的广泛关注。本文首先概述了高熵陶瓷的设计原则,接着根据晶体结构的差异,将高熵氧化物陶瓷分为岩盐型、钙钛矿型、萤石型和尖晶石型等类别,并讨论了它们各自的特性和应用。还详细讨论了高熵氧化物陶瓷的多种制备方法,包括固相反应法、溶胶-凝胶法、共沉淀法以及其他先进方法,如微波烧结技术和放电等离子烧结。此外,高熵氧化物陶瓷因其优异的热学性能、力学性能和催化活性,在锂离子电池材料、热障涂层材料、催化材料和介电材料等领域展现出广泛的应用潜力。最后展望了高熵氧化物陶瓷未来的研究方向,具体包括新体系的开发、设计理论的完善、磁场调控策略的优化以及理论计算的应用等。

熔盐电解制备稀土金属及其合金研究进展

摘要:稀土金属及其合金在当今社会已成为必不可少的资源,其主要采用熔盐电解法制备。本文介绍了高温熔盐和室温熔盐(离子液体) 体系电解制备稀土金属及其合金的研究进展。关于高温熔盐体系,介绍了氯化物熔盐和氟化物熔盐体系电解制备稀土金属、不同阴极(惰性阴极、活性固态阴极、活性液态阴极)电解制备稀土合金以及我国稀土熔盐电解关于电解槽、自动化与智能化技术的研究进展。关于离子液体体系,介绍了卤素金属酸盐型、空气和水稳定型、任务特定型、深共晶溶剂几类离子液体电解制备稀土金属及其合金的研究进展。在高温熔盐体系中已经实现多种稀土金属及其合金的工业化生产,但随着“双碳”战略持续推进,稀土电解高能耗、高排放的问题已经是迫在眉睫,开发节能、环保的稀土电解新工艺及设备是稀土电解未来发展的方向。离子液体体系电解产物多为颗粒或薄膜状,制备出块体金属尚有一定困难,继续开发具有低黏度、高盐溶解度、高稳定性等优异理化性能的低成本离子液体,对于低温电解制备稀土金属及其合金具有重要意义。

硒提纯与高纯硒制备技术专利分析综述

摘要:了解硒提纯制备专利技术是掌握硒纯化技术研究进展的重要路径,本文对硒提纯与高纯硒制备相关专利进行了统计分析,整理了国内外硒提纯与高纯硒制备技术,并探讨了各提纯工艺的优缺点。全球来看,中国和日本是硒提纯与高纯硒制备技术专利申请主要国家,我国该领域专利申请单位主要集中在云南省和广东省。湿法提纯工艺、火湿法联合工艺及真空蒸馏工艺适用于含硒物料提纯制备硒品位

氧化铈抛光粉体制备方法研究进展

摘要:氧化铈抛光粉能够形成化学机械拋光( CMP) 作用,可满足精密抛光领域需求,具有抛光速度快、光洁度高、平整度高、抛光后产品使用寿命长的特点。该领域内,国际主要研究方向集中于氧化铈抛光粉的应用优化与拓展、氧化铈颗粒的大小形貌等对抛光性能的影响、添加剂的引入及清洗方式等对表面缺陷等的回复作用、抛光粉粒径控制工艺等,而我国则在抛光粉粒径把控、优化生产工艺、缩短生产周期以及提高设备利用率等方面仍存在不足。氧化铈抛光粉的制备方法主要有固相法、液相法和气相法。固相法包括固相烧结法和固相机械法,通常能耗较高、反应时间较长; 液相法包括水热法、溶胶-凝胶法、沉淀法、微波法和微乳液法等,这些方法在较低的温度下进行,能获得粒度更均匀的抛光粉,然而部分液相法工艺复杂,溶剂及副产物的处理亦需优化; 气相法主要包括喷雾干燥法和喷雾热解法,其通过将溶液或悬浮液雾化成细小的液滴,然后在高温下迅速蒸发溶剂形成固体颗粒,能够生产出具有特定形态和大小的抛光粉。随着全球对环境保护意识的增强,开发低能耗、绿色合成方法已成为大势所趋,气相法和其他环境友好型合成方法将受到更多关注; 未来的研究将更加注重氧化铈粉末的粒度和形貌控制,以满足不同领域的抛光需求。

高纯铟提纯技术研究进展

摘要:铟是一种优质的稀贵金属元素,当铟的纯度达到99.999% (5N) 时,被称为高纯铟。高纯铟在性能稳定性与可控性方面显著优于工业级纯度的铟,在电子芯片等高尖端领域具有重要应用价值。本文对制备和提纯高纯铟的各种可用技术及最新研究进展进行了综述,重点探讨了萃取法、离子交换法、电解法、区域熔炼法、蒸馏法和吸附法等方法的优缺点。萃取法具有节省能源、操作方便的优势,但需使用大量有机溶剂、酸性溶液,后续还要解决废水处理、环境污染问题; 离子交换法具有可重复利用、再生容易的优点,应用较为广泛,但存在制备技术复杂、设备要求高、费用较高的缺点,未来进一步降低生产成本,该技术将有广阔的发展前景; 电解法所需设备简单、操作环境友好、工序简单,不仅能分离杂质,还可以利用电子直接还原金属离子,但生产周期长、电能消耗大,后续还需要对电解液废液进行处理回收; 区域熔炼法具有高效、节能、环保、工艺流程简单可控的优势,但对原材料纯度要求高,对分配系数在1左右的杂质纯化效果不好; 蒸馏法无污染、操作简单,但效率低,设备和能耗成本高,在高温蒸馏过程中还可能产生有害物质。未来高纯铟提纯除了需要改进现有技术、优化核心工艺参数外,亟需引入人工智能,探索先进提纯技术产业化生产路径。