高熵碳化物陶瓷辐照性能评价方面取得进展

高熵碳化物陶瓷是由五种或五种以上陶瓷组元形成的固溶体,具有优异的抗高温蠕变、耐腐蚀、抗氧化性能,以及潜在的抗辐照特性,有望作为先进核能系统的候选结构材料。 近日,中国科学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发及辐照评价研究方面取得进展。研究利用放电等离子烧结法(SPS)制备了高致密度、元素分布均匀的单相(WTiVNbTa)C5高熵陶瓷,并依托兰州重离子加速器(HIRFL)等装置开展了材料的抗辐照性能评价研究。结果表明,高熵碳化物陶瓷具有优异的抗辐照非晶化能力,且高温下的动态退火效应可大幅降低辐照引起的结构损伤。根据实验结果,科研人员对辐照诱发的高熵碳化物陶瓷微观结构损伤及其对材料力学性能的影响机理进行了探讨。 上述研究成果对于高熵碳化物陶瓷的辐照机理研究和新型抗辐照核能材料的研发具有重要的指导意义。相关研究成果发表在Journal of the European Ceramic Society上。研究工作......阅读全文

高熵碳化物陶瓷辐照性能评价方面取得进展

  高熵碳化物陶瓷是由五种或五种以上陶瓷组元形成的固溶体,具有优异的抗高温蠕变、耐腐蚀、抗氧化性能,以及潜在的抗辐照特性,有望作为先进核能系统的候选结构材料。  近日,中国科学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发及辐照评价研究方面取得进展。研究利用放电等离子烧结法(SPS)制备了高

兰州化物所热防护高熵陶瓷研究获进展

  A2B2O7型高熵陶瓷组分具有可调空间大、氧空位浓度高等特性,在新型热防护涂层用陶瓷材料中有较强的竞争优势。该类型高熵陶瓷可分别或同时在A位和B位两个位点进行高熵化组分调控,使其晶胞中存在严重晶格畸变,表现出较高的质量无序度、离子尺寸无序度和电荷无序度。这些特殊效应能够显著提升材料综合性能,使其

兰州化物所热防护高熵陶瓷研究获进展

目前我国使用的热防护涂层材料,基本上是依据国外的相关材料、标准等来设计的。而针对新型热防护材料各国都在开展研究,国外的相关材料也属于技术保密。近日,中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心磨损与表面工程课题组,针对航空航天用高性能热防护陶瓷材料开展了系统研究工作。研究人员研究了A2B2

兰州化物所高熵陶瓷电磁波调控研究获进展

  与以焓调控为主导的传统材料不同,高熵陶瓷材料创新性地采用以熵调控为主导的设计思路,多组分近乎无限的排列和组合,显示出独特的力学、电学、磁学和物理化学性能,在热防护、储能、电磁波吸收和催化等领域具有潜力。然而,高熵陶瓷在电磁波调控方向的研究鲜有报道。  中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材

固体所在碳包覆碳化物纳米结构及性能研究方面取得进展

  最近,中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所科研人员基于液相激光熔蚀(Laser ablation in liquids, LAL)技术,成功获得了洋葱层状碳包覆的Co3C/OLC纳米粒子。相对于无定形的壳层碳,洋葱层状的碳结晶性更好,具有更好的热学和化学稳定性,以及优异的电传导性和催化活性

光电多功能耦合陶瓷方面取得进展

  随着电子器件的小型化和集成化,单一功能的材料不再能满足电子设备的小型化和一体化的发展趋势。新型固溶体材料由于其独特的结构特性在材料的多功能化方面显示出巨大的潜力。尤其是Ca-Ln-Nb-M-O(Ln为镧系元素,M=Mo或W)基材料,可根据成分设计为单相固溶体,其固溶结构有着很高的结构容忍度和优异

辐照效应与纳米材料辐照损伤自修复机理方面取得新进展

  近期,固体所刘长松研究员课题组在辐照效应模拟软件开发与纳米结构材料辐照损伤自修复机理研究方面取得新进展。课题组自主开发了两套纳米结构材料辐照效应模拟软件(“界面与合金元素调控钨辐照性能模拟软件”、“铁表面溶解腐蚀动力学蒙特卡洛模拟软件”(图1)。在此基础上,课题组与等离子体所和近物所科研人员合作

新型高熵热敏陶瓷材料研发成功

  针对航空航天发动机状态监测及新能源汽车热管理系统等高温极端环境下的应用需求,高温热敏传感器需同时具备宽温域稳定性与高灵敏度特性。传统热敏材料在极端温度下易出现性能失稳,而新兴高熵材料通过多元素晶格占据形成的熵稳效应,展现出优异的热/化学稳定性和协同强化机制。但是,高熵材料的强晶格无序性导致载流子

辐照环境下氚增殖材料性能研究取得系列进展

  针对辐照损伤对固态氚增殖材料微观结构和力学性能的影响机制,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所聚变堆材料及部件研究室戚强课题组博士生顾守曦开展了系统研究并取得一系列进展,相关成果近期发表在核聚变研究领域期刊Nuclear Fusion上。  氚增殖材料的高效产氚是实现聚变堆氚自持的保障

美国开发出可快速发现高熵陶瓷的方法

  美国杜克大学(Duke University)科研人员开发出一种可快速发现高熵陶瓷的卷积算法cPOCC。高熵陶瓷结合了高熵合金和陶瓷的特性,涵盖了碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、硫化物等,具有优异的机械性能、热稳定性和化学稳定性,可应用于耐磨和耐腐蚀涂层、热电材料、电池等。  这种新计算方法用于

合肥研究院在耐热抗辐照钢设计方面取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院科研人员在耐热抗辐照钢设计方面取得新进展,相关研究成果发表在《核材料杂志》(Journal of Nuclear Materials)上。  中国低活化马氏体钢(CLAM)因其良好的机械性能和相对成熟的制备技术,被选为聚变堆包层的主要候选结构材料之一。马氏体钢的

兰州化物所高熵氧化物红外辐射性能研究获进展

  高温红外辐射涂层作为高效节能新材料,通过热辐射方式提高传热效率,在火力发电、钢铁、电力、石油化工、冶金和焦化行业颇具应用前景。近年来,高熵材料尤其是高熵氧化物具有可调控的主元组分和独特的晶体结构,使其在功能材料研究与应用领域备受关注。然而,鲜有关于高熵材料在高温红外辐射方面的研究报道。  中国科

理化所在热电材料性能优化方面取得进展

热电能源转换技术可实现电能和热能的直接相互转化,具有安静、可靠、易维护和体积小等优点,在工业余废热的回收应用、全固态制冷等方面具有重要应用前景。将热电转换技术应用于实际的主要障碍是低转换效率,能量转换效率直接取决于材料的无量纲热电优值zT。优化热电性能的一般策略是改善电输运性能和破坏热输运路径。熵工

高熵设计攻克陶瓷电容器高温储能瓶颈

  近日,西安交通大学前沿院教授娄晓杰课题组在提升钛酸铋钠基多层陶瓷电容器的高温储能性能方面取得新进展。团队与合作者在钛酸铋钠基弛豫铁电陶瓷的A/B位引入异价异尺寸阳离子,有效提高了材料的构型熵,进而增强了局域晶格应变的不均匀性。该策略显著抑制了载流子的迁移,从而改善了陶瓷在高温下的绝缘性能与储能性

液相激光辐照制备高分散加氢催化剂方面取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在液相激光辐照制备高分散加氢催化剂方面取得新进展,构筑了具有高催化活性、高选择性以及高稳定性的非贵金属加氢催化剂。相关研究成果发表于国际期刊《先进材料》(Advanced Materials)。  1,2,3,4-四氢喹啉及其

上海硅酸盐所高熵超高温陶瓷基复合材料研究获进展

  作为新型高速飞行器研制的关键技术之一,热结构是保障飞行器极端环境安全服役的基石和关键。纤维增强超高温陶瓷基复合材料从根本上克服了陶瓷材料固有的脆性,同时具有轻质、耐超高温、抗氧化烧蚀、可设计性强等优点,成为新型高速飞行器热结构的首选材料,具有重要的科学意义和工程应用价值。随着新一代高速飞行器朝着

兰州化物所热喷涂陶瓷涂层摩擦学性能研究取得进展

  在表面工程领域,利用热喷涂技术制备的Al2O3、ZrO2基涂层应用广泛,但由于陶瓷材料本身的特性和制备工艺的特点,利用热喷涂技术制备的陶瓷涂层润滑性能不突出,从而制约了其在高端装备中的应用。  中国科学院兰州化学物理研究所研究员周惠娣课题组长期致力于热喷涂陶瓷基涂层工艺和性能的研究。最近,该课题

上海光机所在碱土氟化物透明陶瓷研究方面取得进展

  激光陶瓷材料具有优异的化学、热学、机械和光学性能,被认为是下一代高性能新兴激光增益材料。近期,中国科学院上海光学精密机械研究所激光与红外材料实验室在碱土氟化物激光陶瓷研究方面取得进展。相关成果发表于《美国陶瓷学会会刊》(Journal of the American Ceramic Societ

微纳材料热电性能测量研究方面取得进展

  近日,中国科学院工程热物理研究所储能研发中心在微纳材料的热电性能表征方法方面取得进展,为微纳材料热电参数的精确测量和一体化原位表征提供了研究思路。  提高材料的热电性能是学者们一直追求的目标,将材料进行微纳结构化是提高热电性能的重要且有效的方法之一。热电参数(热电优值ZT、热导率k、赛贝克系数S

哈工大在高性能纤维研究方面取得进展

  近日,哈尔滨工业大学在超高韧性纤维制备和机械力调控纤维极化发光方面的研究取得重要进展。相关的研究成果以题为《多尺度变形机制导致同时具有螺旋和仿贝壳结构的纤维的高韧性和圆偏振发光》发表于《自然·通讯》(Nature Communications)期刊上(影响因子11.47),论文的第一作者为哈工大

我学者在高强塑梯度纳米位错结构高熵合金研究取得进展

  在国家自然科学基金项目(批准号:51931010、92163202、52122104、52071321)等资助下,中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢磊研究员团队与国外合作者在高熵合金综合性能与独特变形机制研究方面取得重要进展,相关研究结果以“高强塑梯度纳米位错结构高熵合金(Gradien

宁波材料所在高导热纳米流体研究方面取得进展

  导热流体作为冷却设备与热源之间的桥梁,被广泛应用在电子设备、太阳能电池及核能冷却等领域。纳米流体通过在传统的流体,如水、乙二醇、矿物油等中分散具有高导热的纳米填料形成稳定体系,可以有效提高整个体系的导热性能。在过去的研究中,各种纳米填料如Cu、TiO2、Al2O3、ZnO、Fe3O4, MOFs

3600°C抗氧化!研究突破超高温陶瓷材料研发瓶颈

近日,华南理工大学材料科学与工程学院副教授庄磊、研究员褚衍辉团队通过高熵多组元成分设计,同时结合搭建的激光氧化测试平台,成功开发可耐3600℃高温的抗氧化高熵碳化物(Hf, Ta, Zr, W)C材料。相关成果发表于《先进材料》(Advanced Materials)。《先进材料》审稿人的高度评价,

宁波材料所在高性能骨水泥材料方面取得进展

  随着社会发展,关节疾病以及骨损伤事件大幅攀升,临床上对于骨科内植入材料的需求日益增长。骨水泥被用作固定骨科内植入物,并且可以显影、跟踪病人术后康复进程,是临床上不可或缺的一种重要骨科材料。目前广泛使用的骨水泥材料是基于丙烯酸酯高分子树脂和无机显影剂(硫酸钡,二氧化锆等)的复合材料。由于微米级无机

新型高熵合金材料研究新进展

  宽温度范围(室温至800℃)内具有低摩擦磨损特性的金属材料在航空航天、核能等先进装备运动、传动系统具有重要应用前景和价值。近年来发展的新型高熵合金材料具有诸多新奇特性,为设计制备高性能金属基润滑耐磨损材料提供了新的空间,是目前材料学和摩擦学研究的热点和前沿。  近日,中国科学院兰州化学物理研究所

上海高研院在有机液体储氢方面取得进展

  氢能是来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。发展氢能对构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标,具有重要意义。然而,氢气的安全高效储存和运输限制了氢能的发展。目前,传统的加氢催化剂存在贵金属用量高、反应温度高等缺点,不利于有机液体储氢在实际中的应用。因此,探索温和条件下低成本的高效

李江团队等在氧化锆透明陶瓷研究方面取得系列进展

  立方相氧化锆在可见光波段的折射率接近2.2,远高于传统的光学玻璃和光学树脂(1.5~1.8)。立方相氧化锆可以用于制作光学镜头,迎合了如数码相机和望远镜等现代光学器件的大视角和小型化的发展趋势。但氧化锆单晶的生长需要很高的温度和较长的周期,其制备成本很高。随着透明陶瓷技术的不断发展,其在力学和光

中科院在提升材料热电性能方面取得重要进展

近日,中国科学院工程热物理研究所储能研发中心和中科院化学研究所有机固体重点实验室合作,在提升材料热电性能方面取得重要进展,为一系列二维热电材料性能的提升提供了研究思路。   有机热电材料具有导热系数低、分子多样性、无毒、易加工等优点,被认为是可穿戴传感器和便携式冰箱的理想材料。同时,二维过渡金属硫化

一种高性能超低温材料:高熵合金

  SCIENCE CHINA Materials 近期在线发表的一篇论文深入研究了CoCrFeNi高熵合金的超低温服役行为,发现液氦环境下孪晶主导的变形机制引发了锯齿流变行为,变形孪晶和相变行为的共同作用导致了其优异的力学性能。COCRFENI高熵合金的拉伸应力应变曲线  超低温材料在深空探测、应

上海硅酸盐所在BNT基无铅铁电陶瓷研究方面取得系列进展

  铁电材料具有丰富的外场诱导相变行为和复杂的耦合效应,在能量存储及转换领域具有重要应用。目前工程上应用的主要材料是Pb(Zr,Ti)O3(PZT)体系,探索和研发新的材料体系,特别是无铅材料体系,是当前铁电材料领域研究热点和发展趋势。(Bi0.5Na0.5)TiO3(BNT)基铁电陶瓷因具有优异的