高熵碳化物陶瓷輻照性能評價方面取得進展
高熵碳化物陶瓷是由五種或五種以上陶瓷組元形成的固溶體,具有優異的抗高溫蠕變、耐腐蝕、抗氧化性能,以及潛在的抗輻照特性,有望作為先進核能系統的候選結構材料。 近日,中國科學院近代物理研究所核能工程材料室在高熵碳化物陶瓷材料研發及輻照評價研究方面取得進展。研究利用放電等離子燒結法(SPS)制備了高致密度、元素分布均勻的單相(WTiVNbTa)C5高熵陶瓷,并依托蘭州重離子加速器(HIRFL)等裝置開展了材料的抗輻照性能評價研究。結果表明,高熵碳化物陶瓷具有優異的抗輻照非晶化能力,且高溫下的動態退火效應可大幅降低輻照引起的結構損傷。根據實驗結果,科研人員對輻照誘發的高熵碳化物陶瓷微觀結構損傷及其對材料力學性能的影響機理進行了探討。 上述研究成果對于高熵碳化物陶瓷的輻照機理研究和新型抗輻照核能材料的研發具有重要的指導意義。相關研究成果發表在Journal of the European Ceramic Society上。研究工作......閱讀全文
高熵碳化物陶瓷輻照性能評價方面取得進展
高熵碳化物陶瓷是由五種或五種以上陶瓷組元形成的固溶體,具有優異的抗高溫蠕變、耐腐蝕、抗氧化性能,以及潛在的抗輻照特性,有望作為先進核能系統的候選結構材料。 近日,中國科學院近代物理研究所核能工程材料室在高熵碳化物陶瓷材料研發及輻照評價研究方面取得進展。研究利用放電等離子燒結法(SPS)制備了高
高熵鐵電多層陶瓷電容器研究取得進展
高性能介質電容器在現代脈沖功率器件中發揮著關鍵作用。然而,能量存儲能力低是脈沖器件小型化與集成化趨勢面臨的主要障礙之一,現有基于鈣鈦礦基材料體系的多層陶瓷電容器,面臨材料設計和器件性能提升的瓶頸。針對上述問題,中國科學院上海硅酸鹽研究所研究團隊等,提出了基于四方鎢青銅(TTB,通式A12A24C4B
高熵鐵電多層陶瓷電容器研究取得進展
高性能介質電容器在現代脈沖功率器件中發揮著關鍵作用。然而,能量存儲能力低是脈沖器件小型化與集成化趨勢面臨的主要障礙之一,現有基于鈣鈦礦基材料體系的多層陶瓷電容器,面臨材料設計和器件性能提升的瓶頸。 針對上述問題,中國科學院上海硅酸鹽研究所研究團隊等,提出了基于四方鎢青銅(TTB,通式A12A2
高熵鐵電多層陶瓷電容器研究取得進展
高性能介質電容器在現代脈沖功率器件中發揮著關鍵作用。然而,能量存儲能力低是脈沖器件小型化與集成化趨勢面臨的主要障礙之一,現有基于鈣鈦礦基材料體系的多層陶瓷電容器,面臨材料設計和器件性能提升的瓶頸。針對上述問題,中國科學院上海硅酸鹽研究所研究團隊等,提出了基于四方鎢青銅(TTB,通式A12A24C4B
蘭州化物所熱防護高熵陶瓷研究獲進展
A2B2O7型高熵陶瓷組分具有可調空間大、氧空位濃度高等特性,在新型熱防護涂層用陶瓷材料中有較強的競爭優勢。該類型高熵陶瓷可分別或同時在A位和B位兩個位點進行高熵化組分調控,使其晶胞中存在嚴重晶格畸變,表現出較高的質量無序度、離子尺寸無序度和電荷無序度。這些特殊效應能夠顯著提升材料綜合性能,使其
蘭州化物所熱防護高熵陶瓷研究獲進展
目前我國使用的熱防護涂層材料,基本上是依據國外的相關材料、標準等來設計的。而針對新型熱防護材料各國都在開展研究,國外的相關材料也屬于技術保密。近日,中國科學院蘭州化學物理研究所先進潤滑與防護材料研發中心磨損與表面工程課題組,針對航空航天用高性能熱防護陶瓷材料開展了系統研究工作。研究人員研究了A2B2
蘭州化物所高熵陶瓷電磁波調控研究獲進展
與以焓調控為主導的傳統材料不同,高熵陶瓷材料創新性地采用以熵調控為主導的設計思路,多組分近乎無限的排列和組合,顯示出獨特的力學、電學、磁學和物理化學性能,在熱防護、儲能、電磁波吸收和催化等領域具有潛力。然而,高熵陶瓷在電磁波調控方向的研究鮮有報道。 中國科學院蘭州化學物理研究所清潔能源化學與材
固體所在碳包覆碳化物納米結構及性能研究方面取得進展
最近,中科院合肥物質科學研究院固體物理研究所科研人員基于液相激光熔蝕(Laser ablation in liquids, LAL)技術,成功獲得了洋蔥層狀碳包覆的Co3C/OLC納米粒子。相對于無定形的殼層碳,洋蔥層狀的碳結晶性更好,具有更好的熱學和化學穩定性,以及優異的電傳導性和催化活性
光電多功能耦合陶瓷方面取得進展
隨著電子器件的小型化和集成化,單一功能的材料不再能滿足電子設備的小型化和一體化的發展趨勢。新型固溶體材料由于其獨特的結構特性在材料的多功能化方面顯示出巨大的潛力。尤其是Ca-Ln-Nb-M-O(Ln為鑭系元素,M=Mo或W)基材料,可根據成分設計為單相固溶體,其固溶結構有著很高的結構容忍度和優異
輻照效應與納米材料輻照損傷自修復機理方面取得新進展
近期,固體所劉長松研究員課題組在輻照效應模擬軟件開發與納米結構材料輻照損傷自修復機理研究方面取得新進展。課題組自主開發了兩套納米結構材料輻照效應模擬軟件(“界面與合金元素調控鎢輻照性能模擬軟件”、“鐵表面溶解腐蝕動力學蒙特卡洛模擬軟件”(圖1)。在此基礎上,課題組與等離子體所和近物所科研人員合作
新型高熵熱敏陶瓷材料研發成功
針對航空航天發動機狀態監測及新能源汽車熱管理系統等高溫極端環境下的應用需求,高溫熱敏傳感器需同時具備寬溫域穩定性與高靈敏度特性。傳統熱敏材料在極端溫度下易出現性能失穩,而新興高熵材料通過多元素晶格占據形成的熵穩效應,展現出優異的熱/化學穩定性和協同強化機制。但是,高熵材料的強晶格無序性導致載流子
輻照環境下氚增殖材料性能研究取得系列進展
針對輻照損傷對固態氚增殖材料微觀結構和力學性能的影響機制,中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所聚變堆材料及部件研究室戚強課題組博士生顧守曦開展了系統研究并取得一系列進展,相關成果近期發表在核聚變研究領域期刊Nuclear Fusion上。 氚增殖材料的高效產氚是實現聚變堆氚自持的保障
美國開發出可快速發現高熵陶瓷的方法
美國杜克大學(Duke University)科研人員開發出一種可快速發現高熵陶瓷的卷積算法cPOCC。高熵陶瓷結合了高熵合金和陶瓷的特性,涵蓋了碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、硫化物等,具有優異的機械性能、熱穩定性和化學穩定性,可應用于耐磨和耐腐蝕涂層、熱電材料、電池等。 這種新計算方法用于
合肥研究院在耐熱抗輻照鋼設計方面取得進展
近期,中國科學院合肥物質科學研究院科研人員在耐熱抗輻照鋼設計方面取得新進展,相關研究成果發表在《核材料雜志》(Journal of Nuclear Materials)上。 中國低活化馬氏體鋼(CLAM)因其良好的機械性能和相對成熟的制備技術,被選為聚變堆包層的主要候選結構材料之一。馬氏體鋼的
蘭州化物所高熵氧化物紅外輻射性能研究獲進展
高溫紅外輻射涂層作為高效節能新材料,通過熱輻射方式提高傳熱效率,在火力發電、鋼鐵、電力、石油化工、冶金和焦化行業頗具應用前景。近年來,高熵材料尤其是高熵氧化物具有可調控的主元組分和獨特的晶體結構,使其在功能材料研究與應用領域備受關注。然而,鮮有關于高熵材料在高溫紅外輻射方面的研究報道。 中國科
理化所在熱電材料性能優化方面取得進展
熱電能源轉換技術可實現電能和熱能的直接相互轉化,具有安靜、可靠、易維護和體積小等優點,在工業余廢熱的回收應用、全固態制冷等方面具有重要應用前景。將熱電轉換技術應用于實際的主要障礙是低轉換效率,能量轉換效率直接取決于材料的無量綱熱電優值zT。優化熱電性能的一般策略是改善電輸運性能和破壞熱輸運路徑。熵工
高熵設計攻克陶瓷電容器高溫儲能瓶頸
近日,西安交通大學前沿院教授婁曉杰課題組在提升鈦酸鉍鈉基多層陶瓷電容器的高溫儲能性能方面取得新進展。團隊與合作者在鈦酸鉍鈉基弛豫鐵電陶瓷的A/B位引入異價異尺寸陽離子,有效提高了材料的構型熵,進而增強了局域晶格應變的不均勻性。該策略顯著抑制了載流子的遷移,從而改善了陶瓷在高溫下的絕緣性能與儲能性
液相激光輻照制備高分散加氫催化劑方面取得進展
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所環境與能源納米材料中心在液相激光輻照制備高分散加氫催化劑方面取得新進展,構筑了具有高催化活性、高選擇性以及高穩定性的非貴金屬加氫催化劑。相關研究成果發表于國際期刊《先進材料》(Advanced Materials)。 1,2,3,4-四氫喹啉及其
上海硅酸鹽所高熵超高溫陶瓷基復合材料研究獲進展
作為新型高速飛行器研制的關鍵技術之一,熱結構是保障飛行器極端環境安全服役的基石和關鍵。纖維增強超高溫陶瓷基復合材料從根本上克服了陶瓷材料固有的脆性,同時具有輕質、耐超高溫、抗氧化燒蝕、可設計性強等優點,成為新型高速飛行器熱結構的首選材料,具有重要的科學意義和工程應用價值。隨著新一代高速飛行器朝著
蘭州化物所熱噴涂陶瓷涂層摩擦學性能研究取得進展
在表面工程領域,利用熱噴涂技術制備的Al2O3、ZrO2基涂層應用廣泛,但由于陶瓷材料本身的特性和制備工藝的特點,利用熱噴涂技術制備的陶瓷涂層潤滑性能不突出,從而制約了其在高端裝備中的應用。 中國科學院蘭州化學物理研究所研究員周惠娣課題組長期致力于熱噴涂陶瓷基涂層工藝和性能的研究。最近,該課題
上海光機所在堿土氟化物透明陶瓷研究方面取得進展
激光陶瓷材料具有優異的化學、熱學、機械和光學性能,被認為是下一代高性能新興激光增益材料。近期,中國科學院上海光學精密機械研究所激光與紅外材料實驗室在堿土氟化物激光陶瓷研究方面取得進展。相關成果發表于《美國陶瓷學會會刊》(Journal of the American Ceramic Societ
微納材料熱電性能測量研究方面取得進展
近日,中國科學院工程熱物理研究所儲能研發中心在微納材料的熱電性能表征方法方面取得進展,為微納材料熱電參數的精確測量和一體化原位表征提供了研究思路。 提高材料的熱電性能是學者們一直追求的目標,將材料進行微納結構化是提高熱電性能的重要且有效的方法之一。熱電參數(熱電優值ZT、熱導率k、賽貝克系數S
哈工大在高性能纖維研究方面取得進展
近日,哈爾濱工業大學在超高韌性纖維制備和機械力調控纖維極化發光方面的研究取得重要進展。相關的研究成果以題為《多尺度變形機制導致同時具有螺旋和仿貝殼結構的纖維的高韌性和圓偏振發光》發表于《自然·通訊》(Nature Communications)期刊上(影響因子11.47),論文的第一作者為哈工大
寧波材料所在高導熱納米流體研究方面取得進展
導熱流體作為冷卻設備與熱源之間的橋梁,被廣泛應用在電子設備、太陽能電池及核能冷卻等領域。納米流體通過在傳統的流體,如水、乙二醇、礦物油等中分散具有高導熱的納米填料形成穩定體系,可以有效提高整個體系的導熱性能。在過去的研究中,各種納米填料如Cu、TiO2、Al2O3、ZnO、Fe3O4, MOFs
我學者在高強塑梯度納米位錯結構高熵合金研究取得進展
在國家自然科學基金項目(批準號:51931010、92163202、52122104、52071321)等資助下,中科院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心盧磊研究員團隊與國外合作者在高熵合金綜合性能與獨特變形機制研究方面取得重要進展,相關研究結果以“高強塑梯度納米位錯結構高熵合金(Gradien
3600°C抗氧化!研究突破超高溫陶瓷材料研發瓶頸
近日,華南理工大學材料科學與工程學院副教授莊磊、研究員褚衍輝團隊通過高熵多組元成分設計,同時結合搭建的激光氧化測試平臺,成功開發可耐3600℃高溫的抗氧化高熵碳化物(Hf, Ta, Zr, W)C材料。相關成果發表于《先進材料》(Advanced Materials)。《先進材料》審稿人的高度評價,
寧波材料所在高性能骨水泥材料方面取得進展
隨著社會發展,關節疾病以及骨損傷事件大幅攀升,臨床上對于骨科內植入材料的需求日益增長。骨水泥被用作固定骨科內植入物,并且可以顯影、跟蹤病人術后康復進程,是臨床上不可或缺的一種重要骨科材料。目前廣泛使用的骨水泥材料是基于丙烯酸酯高分子樹脂和無機顯影劑(硫酸鋇,二氧化鋯等)的復合材料。由于微米級無機
新型高熵合金材料研究新進展
寬溫度范圍(室溫至800℃)內具有低摩擦磨損特性的金屬材料在航空航天、核能等先進裝備運動、傳動系統具有重要應用前景和價值。近年來發展的新型高熵合金材料具有諸多新奇特性,為設計制備高性能金屬基潤滑耐磨損材料提供了新的空間,是目前材料學和摩擦學研究的熱點和前沿。 近日,中國科學院蘭州化學物理研究所
上海高研院在有機液體儲氫方面取得進展
氫能是來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源。發展氫能對構建清潔低碳安全高效的能源體系、實現碳達峰碳中和目標,具有重要意義。然而,氫氣的安全高效儲存和運輸限制了氫能的發展。目前,傳統的加氫催化劑存在貴金屬用量高、反應溫度高等缺點,不利于有機液體儲氫在實際中的應用。因此,探索溫和條件下低成本的高效
李江團隊等在氧化鋯透明陶瓷研究方面取得系列進展
立方相氧化鋯在可見光波段的折射率接近2.2,遠高于傳統的光學玻璃和光學樹脂(1.5~1.8)。立方相氧化鋯可以用于制作光學鏡頭,迎合了如數碼相機和望遠鏡等現代光學器件的大視角和小型化的發展趨勢。但氧化鋯單晶的生長需要很高的溫度和較長的周期,其制備成本很高。隨著透明陶瓷技術的不斷發展,其在力學和光