纳米金属材料的研究进展

纳米金属材料具有奇异的结构和特异的功能,与粗晶材料相比,其电学、热学、力学、磁学、光学等性能发生了很大变化。介绍了现有纳米金属材料的相关技术,对一些主要的制备工艺及存在的问题作了较为详细的阐述,并结合纳米金属材料在国内外的研究现状展望了纳米金属材料研究开发与工业化应用等方面的发展趋势。     

金属材料冰盘抛光纳米加工试验研究

纳米加工是现代制造技术的前沿,在尖端产品和现代化武器制造中占有非常重要的地位.许多高精度扫描转镜、激光核聚变装置中的反射镜、人造卫星仪表轴承均由金属材料制成.本文采用冰盘抛光新技术,首次对不同金属材料试件(45钢、YG6等)进行了纳米抛光加工试验研究,给出了实际测量结果.通过分析与实验验证,得到了不同金属材料对纳米抛光精度带来不同影响的规律冰盘抛光加工参数不同时对金属材料纳米加工精度的影响规律.对冰盘抛光纳米加工进行了较为深入的分析与探讨.     

表面纳米化对金属材料耐磨性的影响

材料的磨损起源于表面,金属材料的摩擦磨损性能与表面结构密切相关。利用表面纳米化(Surface nanocrystallization)技术可以在金属材料的表面制备出一定厚度的纳米结构表层,从而大大提高金属的耐磨性。结合国内外学者的研究报道,综述了表面纳米化在金属耐磨性方面的影响,讨论了表面纳米化方法与机理以及表面纳米化影响耐磨性的因素,简述了应用表面纳米化技术改善各种金属材料耐磨性的研究和实用成果,最后进行了总结和展望。     

纳米金属材料的研究进展

综合论述了纳米金属材料的发展,包括纳米金属颗粒和纳米金属结构材料。主要讨论了纳米金属材料的特性、制备方法和应用与发展。     

医用金属材料表面自身纳米化研究进展

表面纳米化是提高医用金属材料表面耐磨性能、力学性能的有效手段,并可改善医用金属材料的生物学性能。本文介绍了滑动摩擦处理(SFT)、表面机械研磨处理(SMAT)、严重喷丸(SSP)三种常用医用金属材料表面纳米晶制备方法的原理和技术方法,并分别综述了上述三种表面纳米技术在医用金属材料领域的研究进展,重点阐述了表面纳米化医用金属材料的力学性能和生物学性能变化,最后介绍了滑动摩擦处理(SFT)、表面机械研磨处理(SMAT)、严重喷丸(SSP)三种表面纳米化技术目前存在的不足和未来研究方向,指出具有适宜纳米层深度、广泛的适应能力和较高的纳米化效率是表面纳米化技术的重要研究方向之一,同时表面纳米化制备工艺参数以及材料的组织、结构和性能对纳米化行为的影响,以及表面纳米化医用金属材料物化性能和生物学性能的变化规律及其微观机理还需要进一步的研究。     

纳米金属材料计算机模拟研究进展

纳米金属材料在新材料研究领域中有着广泛的应用.计算机模拟理论处理方法和计算能力的不断发展,使得纳米金属材料结构、性能及内在机制的计算机模拟研究将成为纳米材料研究领域最为基础、最为前沿的课题.综述了计算机模拟在纳米金属材料微观结构、性能及内在机制方面的研究进展.     

金属材料表面自纳米化研究现状

综述了金属材料表面自纳米化技术的研究现状.表面机械加工自纳米化的原理是在一定的应力作用下,使金属材料表面层产生剧烈的塑性变形,导致晶粒细化.晶粒的细化机理主要取决于金属材料的晶格结构和层错能;表面自纳米化能显著提高金属材料的综合性能.展望了表面自纳米化技术的发展前景.     

金属材料表面自纳米化研究现状

综述了金属材料表面自纳米化技术的研究现状。表面机械加工自纳米化的原理是在一定的应力作用下，使金属材料表面层产生剧烈的塑性变形，导致晶粒细化。晶粒的细化机理主要取决于金属材料的晶格结构和层错能；表面自纳米化能显著提高金属材料的综合性能。展望了表面自纳米化技术的发展前景。     

机械加工法实现金属材料表面自身纳米化的研究进展

综述了机械加工法实现金属材料表面自身纳米化的研究现状,分别从制备方法、纳米化层的形成机制、纳米化层的特点和性能等方面的研究进展进行了阐述,并对表面自身纳米化技术的发展趋势进行了简单的分析.     

金属材料表面自身纳米化研究进展

近年来采用表面自身纳米化技术时纯金属、低碳钢及其他合金进行表面改性已得到广泛而深入的研究.相对于其他金属材料的表面改性技术,表面自身纳米化具有特定的技术优势.简要综述了金属材料表面自身纳米化技术的组织结构特征、组织演变机理、力学性能、元素扩散行为、腐蚀性能等.层错能的不同导致了不同表面纳米化形成机制,表面纳米晶的形成能有效改善原子的扩散行为,提高金属的硬度、强度、耐摩擦和疲劳性能.     

非金属纳米材料及其应用

介绍了非金属纳米材料的制备、分类、特点、性质及其在生物医学、环境、化学、材料和电子、电气等领域的应用研究情况 ,并对其发展方向予以展望     

Bulk synthesis of amorphous and nano‐crystalline materials by spray forming

Bulk amorphous and nano‐crystalline metallic materials have been observed to possess excellent mechanical and physical properties. The conventional process routes, to synthesize such materials, are restricted by their ability to achieve rapid solidification, which limits the dimensions of the materials produced. In the last 10–12 years, spray forming has been employed to avoid these limitations by using its capability of layer by layer deposition of undercooled droplets. The current literature indicates that the opportunities provided by this process can be effectively utilized to produce bulk materials in a single step. In this paper, an attempt has been made to bring out the developments in the synthesis of bulk amorphous and/or nano‐crystalline materials by spray forming. The effect of process parameters, droplet size distribution in the atomized spray, the thermal conditions of droplets prior to deposition and the deposition surface conditions have been discussed. It has been demonstrate that a layer by layer deposition of undercooled droplets of glass forming alloys on a relatively cold deposition surface is the suitable condition to achieve bulk amorphous/nano‐crystalline materials.     

纳米复合薄膜的制备及其应用研究

纳米复合薄膜材料由于具有传统复合材料和现代纳米材料两者的优点,正成为纳米材料的重要分支而越来越引起广泛的重视和深入的研究。本文全面介绍了纳米复合薄膜的发展历史、制备方法、薄膜性能及其应用前景。提出了纳米复合薄膜材料研究的关键问题以及今后的发展方向。     

纳米测量及纳米样板

介绍了纳米测量系统的组成以及纳米样板的研究现状．提出了两种制备纳米结构样板的方法：Si基底上的原子力显微镜(AFM)探针诱导阳极氧化工艺和Au膜上的AFM探针机械划刻工艺．最后对Si基底上制备的纳米结构样板进行了精度分析．     

新型吸波材料的研究进展

吸波材料的研究对军用和民用都具有非常重要的意义.综述了新型碳纤维、碳化硅纤维、碳化硅/碳纤维、多晶铁纤维吸波材料、碳纳米管、纳米铁吸波材料和导电高分子吸波材料的研究状况.其中,纤维型吸波材料具有轻质高强的特点,已逐渐被当作结构材料研究和应用;纳米吸波材料在许多方面具有不同于传统材料的优异性能,具有宽频带、兼容性好、质量轻的特点;导电高分子吸波材料具有较强的可设计性和较低的密度,使得其成为一类具有较大发展潜力的新型吸波材料.但导电高分子吸波材料中填料含量过高、掺杂剂稳定性差、结构均匀性差、加工工艺复杂等却是亟需解决的问题.     

金属纳米多层膜力学性能研究进展

新型功能材料及器件向小型化,集成化和复合化发展的趋势,使得尺寸在纳米尺度的层状材料和柔性多层器件在使用过程中的服役行为成为其发展的关键科学问题。本文结合作者近几年对Ag/M系列和Cu/M系列多层膜力学性能的研究工作,对金属纳米多层膜的微结构特征及其对力学性能的影响进行了回顾和总结,主要包括多层膜的晶粒形貌对其强化机制和塑性变形行为的影响,组元强度错配对多层膜硬化行为的影响,界面结构与其强度极值的关系、不对称界面结构引起的异常弹性模量增强和多层膜的室温蠕变机制及界面结构对蠕变性能的影响等几个方面,并对多层膜的力学性能研究进行了展望。     

生物质材料对微纳塑料吸附性能的研究进展

废弃塑料在江河湖海中呈累积趋势，老化分解产生的微纳塑料严重污染水质，威胁生态环境和居民饮用水安全。传统处理方法，如物理絮凝、生物降解等，存在处理周期长、吸附效率低等问题。天然生物质含有大量的羟基、羧基等活性基团，对生物质进行物理处理或化学修饰改性能够改善孔隙结构和提高比表面积，可作为吸附微纳塑料的绿色材料。本文从微纳塑料的常规处理方法和基本特征出发，简要概况了不同类型微纳塑料对植物、动物和人体的潜在影响和危害，系统介绍了生物质材料(生物质炭、纤维素、甲壳素等)在微纳塑料吸附领域的研究现状，分析总结了生物质材料对微纳塑料的吸附行为、规律和作用机制，最后展望了生物质材料吸附微纳塑料的未来发展前景。      

微纳马达行为控制与驱动燃料研究

人造微米马达是一种通过特定工艺制备而成的微米尺寸器件,在特定刺激下,能够实现各种各样的机械运动。微纳马达发展至今,取得了很多重大的突破和进展,科学家们通过多种材料制备了能在不同化学燃料中运动的微纳马达。主要对微纳马达行为控制与驱动燃料进行研究。     

微／纳米条形码自动电化学合成系统的研制

通过将计算机与电化学相结合,一设计实现了脉冲电沉积、顺序电沉积及任意组合的自动电化学合成系统。通过该系统,可将输入计算机的任意数字编码信息直接转化为实际的编码颗粒,其结构完整清晰,易于解码。目前已获得多种具有特定形貌及组成的纳米条形码。该方法不仅为高效可控制备冽纳米条形码提供了一种新思路,而且在复杂结构的微／纳米材料和智能材料等的设计制备中具有重要的应用前景。     

纳米TiO2基催化剂在环保功能路面应用的研究进展

TiO2光催化纳米粒子因其具有捕捉和分解空气污染物的能力,作为清洁功能型材料被广泛应用于路面中,且前景可观。在近几年国内外研究的基础上,对纳米TiO2应用于路面降解汽车尾气的研究进行了较全面总结。首先介绍了纳米TiO2光催化降解汽车尾气的作用机理;其次对纳米TiO2的改性理论和改性效果进行了总结和论述;然后介绍了纳米TiO2降解NOx的研究情况以及掺杂纳米TiO2的路面的尾气降解性能和路面使用性能;最后对目前该领域存在问题进行探讨,并展望了将纳米TiO2应用于路面降解汽车尾气的发展趋势。