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三维互连炭材料/金属导热复合材料的研究进展（英文）

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新型炭材料(中英文) 2023年第5期38卷 804-824页

作者：关洪达何新波张子建张涛曲选辉北京科技大学新材料技术研究院北京科技大学广州新材料研究院

随着电子设备的产热不断攀升，在确保设备性能和寿命方面，高效散热已成为一个关键的技术问题，高的导热性通常取决于填料在复合材料中形成快速导热通道的能力。近年来，在复合材料中利用高导热性填料开发三维互连结构已成为一种很有前... 详细信息

随着电子设备的产热不断攀升，在确保设备性能和寿命方面，高效散热已成为一个关键的技术问题，高的导热性通常取决于填料在复合材料中形成快速导热通道的能力。近年来，在复合材料中利用高导热性填料开发三维互连结构已成为一种很有前途的方法。与传统的均匀分布和定向排列相比，填料的三维互连结构显著提高了复合材料的热导率。本文综述了三维互连结构的炭材料增强金属基导热复合材料的研究进展，讨论了复合材料的导热机理和导热模型，分析了提高复合材料导热性能的关键因素。本文通过回顾这些独特的构建三维互连炭材料网络的形式及其对复合材料导热性能的影响，旨在为进一步开发高性能金属基导热复合材料提供参考。

关键词：炭填料三维互连网络金属基复合材料导热性制备方法

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C/SiC陶瓷基复合材料研究与应用现状

材料导报 2023年第16期37卷 70-79页

作者：关洪达张涛何新波北京科技大学新材料技术研究院北京科技大学广州新材料研究院

碳纤维增强碳化硅(C/SiC)陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温、耐磨等综合性能，已成为重要的热结构材料体系之一，目前已成功应用于航空发动机热结构部件、飞行器热防护系统、制动系统以及核结构部件等。本文主要综述了C/SiC陶... 详细信息

碳纤维增强碳化硅(C/SiC)陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温、耐磨等综合性能，已成为重要的热结构材料体系之一，目前已成功应用于航空发动机热结构部件、飞行器热防护系统、制动系统以及核结构部件等。本文主要综述了C/SiC陶瓷基复合材料在制备方法和应用领域的研究进展，介绍了一系列具有代表性的C/SiC复合材料的制备方法，重点关注多种制备方法相结合的混合工艺，概述了C/SiC复合材料在航空航天热结构和热防护、刹车材料、空间相机结构等领域的应用，展望了更优异的混合制备工艺以及针对不同应用要求的复合材料新体系，以便为今后C/SiC陶瓷基复合材料的进一步研究提供参考。

关键词：碳纤维碳化硅碳纤维增强陶瓷基复合材料混合工艺热防护刹车材料

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磁性功能支架用于骨组织工程的研究进展

材料导报 2023年第10期37卷 194-202页

作者：段晶吴佳蕾林涛邵慧萍北京科技大学新材料技术研究院北京100083

支架引导再生在创伤、肿瘤、切除等引起的严重骨缺损的治疗和修复中起着至关重要的作用。目前发展的磁性功能支架已被证明自身或者结合外部磁场可以影响细胞代谢行为,通过磁性环境来促进骨组织再生。特别是其结合外部磁场的作用,可以有... 详细信息

支架引导再生在创伤、肿瘤、切除等引起的严重骨缺损的治疗和修复中起着至关重要的作用。目前发展的磁性功能支架已被证明自身或者结合外部磁场可以影响细胞代谢行为,通过磁性环境来促进骨组织再生。特别是其结合外部磁场的作用,可以有效远程控制药物释放和激活细胞表面通道,介导一系列成骨相关通路,诱导细胞分化,促进组织生长、骨缺损再生等反应。同样,磁性支架在热疗、磁共振成像、靶向递送等方面也有着广泛的应用潜能。磁性支架可提高骨组织工程效率,为骨缺损的修复提供了一定保障。本文综述了磁性支架的复合、制备技术、促进骨再生的机制,以及磁场和磁性支架的协同功能,并总结了几种磁性功能支架在骨组织修复工程领域中的研究及应用。

关键词：磁性纳米颗粒(MNPs) 磁性功能支架骨修复骨组织工程

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阴极等离子体电解沉积技术研究进展

表面技术 2023年第6期52卷 13-23页

作者：张曙光张津北京科技大学新材料技术研究院北京100083

阴极等离子体电解沉积(CPED)技术是一种新型材料表面改性技术,在腐蚀防护、高温抗氧化和催化等诸多领域具有潜在应用前景。首先简要介绍了CPED技术的发展历程,包括推进该技术发展的一些重要事件。概述了CPED放电机理的相关研究,包括在... 详细信息

阴极等离子体电解沉积(CPED)技术是一种新型材料表面改性技术,在腐蚀防护、高温抗氧化和催化等诸多领域具有潜在应用前景。首先简要介绍了CPED技术的发展历程,包括推进该技术发展的一些重要事件。概述了CPED放电机理的相关研究,包括在其不同发展阶段提出的单一气膜层击穿理论和气-固双电介质层理论模型。在此基础上对CPED工艺及涂层制备的改性调控方法进行了系统性的总结,包括通用性的气膜层改性和特异性的涂层调控改性,并提出了其中的问题和不足。重点综述了近年来CPED技术沉积涂层的研究进展,包括CPED技术制备金属涂层、合金涂层、合金基复合涂层、陶瓷涂层、改性陶瓷涂层和碳材料等方面的研究,着重总结了CPED制备金属和合金基涂层及改性陶瓷涂层的结构与性能。最后,针对CPED技术的研究前景、发展方向和待解决问题进行了展望,包括其潜在的应用领域、工艺与机制研究、可制备涂层体系以及环境友好性的不足和相应的改进研究方向。CPED技术应用潜力巨大,仍需开展更加系统、深入和全面的研究工作,以进一步拓展其可制备涂层体系和应用领域。

关键词：阴极等离子电解发展历程放电机理调控改性应用前景改进拓展

磁控溅射铱薄膜的表面形态与取向演变的控制优化

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表面技术 2023年第3期52卷 338-344,369页

作者：夏天黄珂郑宇亭陈良贤刘金龙魏俊俊李成明北京科技大学新材料技术研究院北京100083

目的研究磁控溅射制备金属Ir膜的过程中溅射参数对Ir膜表面微结构和晶体质量的影响,制备高质量(100)取向的外延Ir膜,为单晶金刚石的异质外延生长奠定重要基础。方法通过磁控溅射技术在单一改变参数(溅射功率、溅射厚度)的条件下制备金... 详细信息

目的研究磁控溅射制备金属Ir膜的过程中溅射参数对Ir膜表面微结构和晶体质量的影响,制备高质量(100)取向的外延Ir膜,为单晶金刚石的异质外延生长奠定重要基础。方法通过磁控溅射技术在单一改变参数(溅射功率、溅射厚度)的条件下制备金属Ir膜,通过分析原子力显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、电子背散射衍射等测试结果,研究了各条件对所制备Ir膜粗糙度、表面形貌、晶体结构和取向的影响,并通过摇摆曲线衡量真空退火对薄膜晶体质量的优化效果。结果在(100)MgO衬底上外延生长的Ir膜具有均匀的微结构,该结构由规则且紧密的矩形颗粒排列而成。薄膜表面微结构特征尺寸随溅射功率升高而逐渐减小;当功率为45 W时,Ir(200)X射线衍射峰强度最大、半高宽最宽;而随着厚度的增大,Ir(200)X射线衍射峰的半高宽及强度均增大。经优化的Ir膜表面光滑(Ra<0.5nm)、薄膜晶体质量高(θFWHM<0.5°)。结论功率、厚度和退火处理都会影响薄膜晶体质量和表面微结构尺寸,合适的功率和厚度结合退火处理能获得具有特定表面微结构的高质量Ir膜。

关键词：磁控溅射功率厚度 Ir膜表面微结构晶体质量

CuInSe_(2)量子点的制备及光电应用研究进展

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稀有金属 2022年第6期46卷 695-706页

作者：黄征黄菲田建军北京科技大学新材料技术研究院北京100083

与Cd系量子点相比,CuInSe_(2)量子点具有低毒性、较高的光吸收系数和较宽的光谱吸收范围等优势,在太阳能电池、光电催化、光电探测器等光电器件领域展现出巨大的应用潜力。尽管大量文献报道了CuInSe_(2)量子点的控制合成和光电器件研究... 详细信息

与Cd系量子点相比,CuInSe_(2)量子点具有低毒性、较高的光吸收系数和较宽的光谱吸收范围等优势,在太阳能电池、光电催化、光电探测器等光电器件领域展现出巨大的应用潜力。尽管大量文献报道了CuInSe_(2)量子点的控制合成和光电器件研究,其性能仍有较大的提升空间。总结了CuInSe_(2)量子点的控制合成方法,包括一锅法、热注入法和阳离子交换法,概述了各种合成方法的优势与不足。并重点介绍了CuInSe_(2)量子点在敏化太阳能电池、光电催化、探测器方面的应用研究进展及提高性能的方法,如对量子点进行合金化处理、配体交换以及构建核壳结构等。最后,针对CuInSe_(2)量子点在光电器件应用中的性能提升提出优化方法,如合成方法及后处理工艺优化、器件结构构筑优化及电荷传输材料改性等,并对其应用前景进行了展望。

关键词： CuInSe_(2)量子点(QDs) 控制合成量子点敏化太阳能电池(QDSCs) 光电催化光电探测器

推进新材料研究及产业化的交叉学科创新平台——北京科技大学新材料技术研究院

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中国材料进展 2013年第5期32卷 318-320页

作者：曲选辉北京科技大学

——联合国计划开发署腐蚀与防护中心——材料自然环境腐蚀实验台网（国家科技基础条件平台）——材料实验教学国家示范实验室

关键词：新材料技术北京科技大学创新平台交叉学科研究院产业化科技基础条件平台腐蚀实验

热输入对电弧增材制造船用高强钢组织与力学性能的影响

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金属学报 2023年第10期59卷 1311-1323页

作者：侯旭儒赵琳任淑彬彭云马成勇田志凌北京科技大学新材料技术研究院北京100083 钢铁研究总院北京100081

采用冷金属过渡(CMT)技术+脉冲(P)电弧增材制造工艺制备了不同热输入的590 MPa(屈服强度)级船用高强钢构件,利用OM、SEM、EBSD和TEM等方法研究了热输入对成形构件组织与力学性能的影响。结果表明,热输入为5.6 kJ/cm时,构件显微组织主要... 详细信息

采用冷金属过渡(CMT)技术+脉冲(P)电弧增材制造工艺制备了不同热输入的590 MPa(屈服强度)级船用高强钢构件,利用OM、SEM、EBSD和TEM等方法研究了热输入对成形构件组织与力学性能的影响。结果表明,热输入为5.6 kJ/cm时,构件显微组织主要为上贝氏体和粒状贝氏体,马氏体-奥氏体(M-A)组元面积分数约为14.82%,有效大角度晶界(晶界角度α>45°)长度占比为36.3%,构件在横向和纵向的抗拉强度分别达到843和858 MPa,平均硬度为286 HV,但其-50℃冲击吸收功分别仅为15和16 J;而当热输入增加至13.5 kJ/cm时,低冷却速率和高有效夹杂物(夹杂物尺寸d>0.4μm)含量促使增材制造构件组织中形成大量针状铁素体,同时还出现了板条贝氏体和少量粒状贝氏体,M-A组元面积分数降低至4.21%,有效大角度晶界长度占比增至52.4%,构件在横向和纵向的抗拉强度分别降低至723和705 MPa,与此同时,构件平均硬度也降低至258 HV,但其低温冲击吸收功大幅提高,分别达到了109和127 J,约是低热输入条件下构件低温冲击吸收功的7~8倍,冲击断裂特征也由准解理断裂转变为典型的韧性断裂。

关键词：船用高强钢电弧增材制造热输入针状铁素体马氏体-奥氏体组元力学性能

机器学习在自然环境腐蚀评估与预测领域的应用现状

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中国腐蚀与防护学报 2023年第3期43卷 441-451页

作者：王莎莎马帅杰车琨杜艳霞北京科技大学新材料技术研究院北京100083

机器学习应用于腐蚀数据的分析及腐蚀预测,已成为腐蚀学科的重要发展方向。介绍了近年来机器学习在土壤、海水及大气三种自然环境腐蚀研究中的应用现状,对比了不同环境中采用的机器学习方法及研究结果,总结了目前机器学习在三种自然环... 详细信息

机器学习应用于腐蚀数据的分析及腐蚀预测,已成为腐蚀学科的重要发展方向。介绍了近年来机器学习在土壤、海水及大气三种自然环境腐蚀研究中的应用现状,对比了不同环境中采用的机器学习方法及研究结果,总结了目前机器学习在三种自然环境腐蚀研究中存在的问题,展望了在材料腐蚀领域机器学习的未来发展趋势。

关键词：机器学习腐蚀预测土壤环境海水环境大气环境