贵金属纳米粒子/碳纳米管复合材料的研究进展

贵金属纳米粒子/碳纳米管复合材料具有优异的电、磁、光及催化性能,在多相催化、燃料电池、化学/生物传感器、抗菌材料和复合材料等领域有潜在的应用。综述了贵金属纳米粒子/碳纳米管的性能特点和国内外的研究现状,并深入分析了化学镀、电化学沉积和物理技术等在制备贵金属纳米粒子包覆碳纳米管中的应用。表面包覆了高分散纳米贵金属粒子的碳纳米管有望应用在能源、环境和生物化学领域。     

印刷电解法制备具有可控微纳结构的防结霜铜金属功能表面

目的提出一种在金属表面制备可控的微纳结构的方法,改善金属表面的疏水性。方法利用丝网印刷快速制备可控微细图案,电解加工快速加工出微细结构,化学氧化法制备出纳米结构,从而成功地在铜表面制备了具有微米纳米复合结构的超疏水表面。在此过程中,首先通过丝网印刷辅助电解加工制备有序微圆柱阵列,然后利用化学氧化在微圆柱表面制备纳米结构,通过扫描电子显微镜(SEM)和接触角来表征铜表面的超疏水性能,用质量变化法研究了铜表面的抗结霜性能。结果丝网印刷的圆形掩膜直径为140~160μm,电解加工后,圆柱直径为130~140μm,高度为15μm左右。SEM测试结果表明,用15wt%FeCl_3溶液进行蚀刻,在铜表面出现了圆柱阵列的微纳复合结构。用氟硅烷乙醇溶液改性微纳复合结构圆柱阵列铜表面时,最大接触角为155°,表现出超疏水性能。抗结霜测试表明,所测试的超疏水表面的抗结霜性能显著增强。结论印刷电解法可以制备出形状和尺寸可控的微结构,对微结构进一步处理可得到微纳复合结构。该结构可以构成超疏水表面,且具有抗结霜性能。     

模板组装微结构技术在贵金属新材料开发中的应用

模板组装微结构技术使贵金属微观结构的精确设计、控制及合成成为可能,贵金属有序结构及核壳结构是减少贵金属用量并提高其性能的典型形式。其将结构本身新奇的物理化学性质与贵金属的优异特性有机结合,已成为贵金属材料研究的一个崭新方向和材料科学的研究热点。结合笔者的近期工作,总结与评述了近年来国内外在贵金属有序材料和贵金属核壳材料领域的一些主要进展和研究成果,并分析了其发展前景和今后的研究方向。     

贵金属纳米材料的产业化发展

随着国家对黄金和白银专控政策的放开和纳米技术与传统的贵金属深加工的结合,贵金属纳米材料作为一类在工业生产中起着重要作用的新材料,具有良好的发展前景。本文作者介绍了贵金属纳米非负载型粉体、负载型粉体、贵金属新型原于簇、贵金属膜材料的制备方法。 对非负载型贵金属纳米粉体的制备方法有:化学还原法、光化学合成法、电化学沉积法和热物理法。负载型贵金属纳米粉体制备方法有:浸渍法、离子交换法、吸附法、醇盐法和蒸发法。贵金属纳米复合材料的制备方法有:贵金属纳米单元与高分子直接共混法、高分子体中原位生成贵金属纳米粒子法、单体分子原位聚合生成高分子方法及贵金属纳米粒子和高分子同时生成法等。 贵金属纳米粉体和膜材料作为一类新型材料,其应用范围正在不断扩大,除获得工业应用(为电子工业方面的电子浆料、化学工业方面的催化剂、轻工方面的油漆、涂料等)最多的贵金属纳米材料外,还在生物和医学等许多方面有着广泛应用。由于应用领域的扩大,也给贵金属深加工提出了新课题。利用新的技术手段改造传统的产业,为此文中还提出了贵金属纳米材料产业化过程中要注意的几个问题,对它的发展前景进行综合评述。     

我飞秒激光结合自组装复合加工技术获突破

正中国科学技术大学工程科学学院微纳米工程实验室利用飞秒激光引导毛细力自组装复合加工方法,实现了手性可控三维微结构和三维金属纳米间隙结构的灵活制备,并实现了在涡旋光手性检测和高灵敏度生化检测方面的应用,相关研究成果日前分别发表在《先进材料》和《先进功能材料》上。手性微结构在光学和力学等领域具有重要的应用潜力,可以用于构筑多种多样的光学和力学超材料。目前三维手     

纳米增强体强化轻合金复合材料制备及构型设计研究进展与展望

纳米增强体强化轻合金复合材料以其室温强度高、塑性好,耐磨损和优异的高温性能等特点,并兼有结构和功能一体化特性,成为近年来金属基复合材料(MMCs)领域的研究热点之一。实现纳米增强体的弥散分布或构型设计、改善界面结合是纳米增强体强化轻合金复合材料可控制备的重要挑战。本文重点概述了纳米增强体强化轻合金复合材料在制备策略、多尺度混杂增强、增强体构型设计以及新型加工制备技术等方面的研究进展,展望了轻合金复合材料在高强塑性能、构型优化以及结构功能一体化等方面的发展方向。     

探寻双金属纳米晶生长机理

贵金属纳米材料因其独特的物理化学性质在催化、环境、能源等领域具有广泛的应用。为了降低贵金属的用量并赋予其优异的性能,寻找合适的贱金属制备特殊形态结构的贵金属基双金属纳米晶具有十分重要的意义。在双金属纳米晶的合成体系里,不同金属前驱体的还原能力大小取决于其标准还原电势,通常具有高还原电势的金属前驱体将优先被还原。     

贵金属集团再添三个院士工作站

<正>【本刊讯】日前,云南省贵金属新材料控股集团有限公司(以下简称"贵金属集团")"柴之芳院士工作站"、"吕坚院士工作站"、"李亚栋院士工作站"获云南省科技厅批准建立。"柴之芳院士工作站"与中国科学院高能物理研究所柴之芳院士领衔的研究团队共同组成,重点开展深空探测同位素电池用铱合金材料稀土元素掺杂技术、微结构表征、制备加工成型与示范生产线建设等关键技术方面的研究。"吕坚     

汽车尾气净化用贵金属催化剂研究进展

概述了汽车尾气净化贵金属催化剂的发展过程及催化性能,介绍了贵金属催化剂制备工艺研究现状、贵金属及稀土助剂在汽车尾气净化中的催化作用.指出当前研究的重点是贫燃条件下的低贵金属含量三效催化剂,具有钙钛矿结构及优异催化活性和稳定性的纳米级含Pd稀土催化剂是汽车尾气净化贵金属催化剂的发展方向.     

汽车尾气净化用贵金属催化剂研究进展

概述了汽车尾气净化贵金属催化剂的发展过程及催化性能,介绍了贵金属催化剂制备工艺研究现状、贵金属及稀土助剂在汽车尾气净化中的催化作用.指出当前研究的重点是贫燃条件下的低贵金属含量三效催化剂,具有钙钛矿结构及优异催化活性和稳定性的纳米级含Pd稀土催化剂是汽车尾气净化贵金属催化剂的发展方向.     

热喷涂纳米结构涂层的研究

纳米材料具有许多优异的特性,利用热喷涂技术制备纳米结构涂层是一种应用纳米材料的有效办法.文中介绍了纳米结构涂层喷涂材料的制备,包括液体喂料制备纳米材料、纳米粉末材料和纳米药芯丝材的制备,以及热喷涂制备纳米结构涂层的种类,纳米结构涂层的种类包括纳米结构陶瓷涂层、金属-陶瓷纳米复合涂层和金属纳米结构涂层.简要介绍了制备这些涂层所采用的工艺方法,以及涂层的结构和性能.指出了目前热喷涂制备纳米结构涂层存在的问题,并对其应用和发展前景作了展望.     

纳米钨合金粉末的制备技术

钨合金包括W－Ni-Fe,W-Ni-Cu,W-Cu,WC-Co等钨基合金材料。钨合金材料将是21世纪出现的一种多功能高性能的多胜任的新型材料。有杉纳米粉末制备的亚微或微米钨合金块体材料具有非常优越的潜在物理力学性能,用作高性能结构件和高性能电子、微电子等功能材料方面都将具有很大的潜在优势,可以更好地满足高性能新型材料的要求。本文综合近几年来国内外纳米钨合金的研究状况,详细地介绍了有关纳米钨合金粉末的制备技术,预测了今后钨合金材料的研究方向。     

Additive manufacturing technologies of porous metal implants

Biomedical metal materials with good corrosion resistance and mechanical properties are widely used in orthopedic surgery and dental implant materials,but they can easily cause stress shielding due to the significant difference in elastic modulus between the implant and human bones.The elastic modulus of porous metals is lower than that of dense metals.Therefore,it is possible to adjust the pore parameters to make the elastic modulus of porous metals match or be comparable with that of the bone tissue.At the same time,the open porous metals with pores connected to each other could provide the structural condition for bone ingrowth,which is helpful in strengthening the biological combination of bone tissue with the implants.Therefore,the preparation technologies of porous metal implants and related research have been drawing more and more attention due to the excellent features of porous metals.Selective laser melting（SLM）and electron beam melting technology（EBM）are important research fields of additive manufacturing.They have the advantages of directly forming arbitrarily complex shaped metal parts which are suitable for the preparation of porous metal implants with complex shape and fine structure.As new manufacturing technologies,the applications of SLM and EBM for porous metal implants have just begun.This paper aims to understand the technology status of SLM and EBM,the research progress of porous metal implants preparation by using SLM and EBM,and the biological compatibility of the materials,individual design and manufacturing requirements.The existing problems and future research directions for porous metal implants prepared by SLM and EBM methods are discussed in the last paragraph.     

金属纤维多孔材料力学性能的研究进展

金属纤维多孔材料既有金属的性质,又因内部存在着大量的孔隙而具有一系列的功能特性,是一类优良的结构功能一体化材料.本文主要分析了金属纤维多孔材料的制备方法,讨论了该材料的力学性能,并着重介绍了近几年该领域的最新研究进展.     

扩散偶制备技术发展及其应用

针对在材料科研领域已得到广泛应用的扩散偶技术,总结了扩散偶技术的特征、发展和优势,介绍了传统制备扩散偶的多种方法,以及当前较为新颖的放电等离子烧结法、激光成型、薄膜法、多元扩散节等制备高通量扩散偶的技术路线和相关技术。在此基础上总结了扩散偶技术在相图测定、扩散动力学数据测定、钎焊性能研究及高通量制备技术方面的应用。最后,结合贵金属材料体系的特点对贵金属扩散偶制备的工艺提出了具体的要求及建议。     

高品质高可靠性钎料的技术发展及应用

结合国际高品质钎焊材料的研究现状和未来发展方向,总结了新型铝基钎料、银基钎料、铁基钎料及钎焊技术的国内外最新研究进展与应用成果.AlSiCu基低熔点钎料具有较高的强度和较好的耐腐蚀性能,特别是添加微量稀土元素后能通过变质作用降低表面张力和促进界面元素扩散,适用于高强度铝合金、铝-钢、钛合金的连接.新颖的纳米多层膜低温钎料及涂层制备技术取得一系列新的研究结果,与钎焊技术相结合具有良好的应用前景;特殊的钎焊新技术,如超声波辅助钎焊、等离子-激光复合钎焊为实现无钎剂和非真空环境下材料的液相连接提供了新的解决方案.     

TiO2 纳米管的阳极氧化制备及改性应用研究综述

详细调研了新型TiO2纳米管在国内外的研究现状,根据阳极氧化法制备纳米管的电解液成分发展历程,重点介绍了在不同电解液体系中制备TiO2纳米管阵列的具体条件,并对其所生成TiO2纳米管的形貌和结构进行了比较。同时详细叙述了TiO2纳米管在染料敏化太阳能电池、光催化剂、传感器、超级电容器等领域的应用情况,并针对TiO2纳米管带隙窄、光催化率低等问题,通过改变制备条件、贵金属沉积、复合半导体、离子掺杂等方法对TiO2纳米管进行改性,提高TiO2纳米管性能。介绍了其在相应领域改性的研究进展。研究表明,经过修饰的TiO2纳米管,其光电特性、催化特性、传感特性及灵敏度和稳定性等都得到了一定的改善。最后提出了目前存在的问题,展望了TiO2纳米管应用的发展趋势。     

钎料钎剂复合型绿色钎料研究进展

钎焊是制造业的关键基础技术之一,复合钎料是践行钎焊绿色化、自动化的重要手段,与传统钎料相比,复合钎料可实现钎剂定位—定温—定时—定量精准反应.综述了国内外钎料钎剂复合型钎料的分类和特点,分析了药芯钎料、药皮钎料、粉末合成钎料等的制备技术、成分设计和典型应用,指出了目前研究的不足,并对复合钎料未来的发展方向提出了建议:借...     

金属材料表面纳米化研究与进展

大多数金属材料的失效都是从其表面开始的,进而影响整个材料的整体性能。研究表明,在金属材料表面制备纳米晶,实现表面纳米化,可以提升材料的表面性能,延长其使用寿命。金属材料表面纳米化是指利用反复剧烈塑性变形让表层粗晶粒逐步得到细化,材料中形成晶粒沿厚度方向呈梯度变化的纳米结构层,分别为表面无织构纳米晶层、亚微米细晶层、粗晶变形层和基体层,这种独特的梯度纳米结构对金属材料表面性能的大幅度提升效果显著。根据国内外表面纳米化的研究成果,首先对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3种金属表面纳米化方法进行了简要概述,阐述了各自优缺点,总结了表面自纳米化技术的优势,在此基础上重点分析了位错和孪晶在金属材料表面自纳米化过程中所起的关键作用,提出了金属材料表面自纳米化机制与材料结构、层错能大小有着密不可分的联系,对金属材料表面自纳米化机制的研究现状进行了归纳;阐明了表面纳米化技术在金属材料性能提升上的巨大优势,主要包括对硬度、强度、腐蚀、耐磨、疲劳等性能的改善。最后总结了现有表面强化工艺需要克服的关键技术,对未来的研究工作进行了展望,并提出将表面纳米化技术与电镀、气相沉积、粘涂、喷涂、化学热处理等...