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产业研究

研究

多孔碳锚定磷酸钒锂修饰高镍正极材料的研究

高镍三元正极材料以其较高的能量密度优势成为锂离子电池正极材料的重要发展方向。但界面副反应、阳离子混排及微裂纹产生等一系列问题制约着高镍正极材料的应用进展。为此，本研究利用生物基多孔碳锚定磷酸钒锂的复合涂层修饰高镍正极材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2，改善其界面稳定性。结果表明，磷酸钒锂稳定的三维结构和高的锂离子迁移速率不仅提供了良好的物理隔离效果，抑制了界面副反应，也为锂离子迁移提供了快速通道。同时，多孔碳优异的导电性能也为涂层构建了高效的电子传输网络，显著改善了电极材料的电化学性能。复合涂层修饰的高镍正极材料在不同倍率下容量保持率均高于未改性材料；在1 C下循环200圈后，容量保持率提升了12.3%，放电中值电压差ΔV减小了0.123 V。...

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2026-08-13

研究

基于材料基因工程的SiCf/SiC陶瓷基复合材料抗水氧界面相研究进展

碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiCf/SiC CMC)是推动高推重比航空发动机发展的战略性热结构材料，界面相在调控SiCf/SiC CMC力学性能、实现非灾难性失效方面起着关键作用。传统界面相材料在严苛燃烧室环境中易受氧化和水蒸气腐蚀，导致力学性能严重退化。因此，开发先进的抗水氧腐蚀界面相材料、合理调控纤维与基体间界面的结构与组分对于实现复合材料的长寿命服役具有重要意义。针对新型界面相体系普遍存在的组分空间广阔、关键性能相互耦合、协同优化设计难度大的挑战，本文系统综述了基于材料基因工程理念，在SiCf/SiC CMC界面相领域取得的高通量计算-实验-数据驱动全链条研发进展。在氮化硼基新型界面相方面，梳理了融合深度势能分子动力学模拟与高通量组分扫描的成分筛选研究；在稀土硅酸盐新型界面相方面，总结了通过高通量理论计算指导稀土元素组合设计、多性能协同筛选优化成分的研究进展。结合典型界面相成分的制备与性能验证，表明该研究范式为先进陶瓷基复合材料的工程化设计与应用提供了可靠的数据支撑与材料基础。...

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2026-08-12

研究

纳米粒子型硼携带剂用于硼中子俘获治疗的研究进展

硼中子俘获治疗（Boron neutron capture therapy,BNCT）是一种基于二元靶向的肿瘤治疗方式，含硼药物在肿瘤特异性富集后，经热中子局部照射，通过10B（n,α）7Li核反应从而实现肿瘤的精准放疗。第二代硼携带剂硼苯丙氨酸（Boronophenylalanine,BPA）、巯基十二硼烷二钠盐（Sodium borocaptate,BSH）在肿瘤治疗中展现出良好的治疗效果，但也存在肿瘤靶向性不足、体内代谢快或溶解性差等问题，为应对以上挑战，基于纳米技术的纳米粒子型硼携带剂已成为增强BNCT治疗效果的关键之一。本文系统回顾了纳米粒子型硼携带剂的研究进展，同时对于目前纳米粒子型硼携带剂存在的不足进行分析并提出建议，以期为纳米粒子型硼携带剂在基础和临床研究应用中的发展提供一定帮助。...

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2026-08-12

研究

硼氢团簇材料在中子屏蔽中的应用

当前核能技术快速发展，并不断向新型领域拓展，研发高效、轻质的中子屏蔽材料，是核能装置减小体积、降低重量的重要途径。硼氢团簇材料因其独特的电子结构、高氢含量及可控的硼元素含量，展现出作为新型中子屏蔽材料的巨大优势。本文梳理了硼氢团簇材料的发展情况，分析了其物理特点，并通过蒙特卡罗方法，模拟计算分析了硼氢团簇材料的中子及γ射线屏蔽性能，并面向后续应用，提出了进一步开展综合选型及辐照行为深化研究的建议。...

81

2026-08-11

研究

烧结钕铁硼永磁体力学性能研究进展及存在的若干问题

烧结钕铁硼永磁体因其优异的磁性能，已成为现代工业与尖端技术中不可或缺的关键功能材料，广泛应用于新能源汽车驱动电机、风力发电、精密医疗器械及消费电子等领域。然而，其固有的脆性和较差的力学性能，如低断裂韧性、低抗弯强度带来的加工困难日益成为制约其在高速、高应力或复杂工况环境下可靠应用的主要瓶颈。磁体在制造和使用过程中易发生崩缺、开裂乃至整体失效，这不仅影响产品成品率与寿命，更对器件的系统安全构成严峻挑战。因此，深入理解并有效提升钕铁硼永磁体的力学性能，是实现其从“磁性能优异”到“综合服役性能可靠”跨越的必然要求，对于拓展其应用领域具有重要的科学与工程意义。本文系统综述近年来国内外关于烧结钕铁硼永磁体力学性能的研究进展。首先，详细阐述了其力学性能的基本特征，并深入分析了其微观断裂机理。钕铁硼的断裂行为主要表现为沿晶断裂，这主要源于富稀土晶界相的性质以及制备过程中不可避免的孔隙等缺陷。其次，全面梳理了影响其力学性能的关键因素：一是成分与微观结构，包括富稀土晶界相的分布、连续性及化学成分（如Cu、Al、Ga等元素的添加对其润湿性和强度的改性），二是制备工艺，如晶界扩散工艺对力学性能的影响趋势及机制。最后对未来的研究方向进行了展望。...

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2026-08-10

研究

纳米氮化硼羟基化重构及其改性天然酯绝缘油机制研究

不饱和脂肪酸热氧化产生的活性自由基，是导致天然酯绝缘油性能持续劣化的关键原因。采用液相溶剂剥离与两步法制备氮化硼(BN)纳米改性绝缘油，并开展403 K加速热老化试验，研究其老化动力学行为及特征产物演变规律。结果表明，改性油样中酸、醛类产物含量显著降低，酸值与介质损耗因数的劣化速率分别下降33.33%、32.79%。借助电子自旋共振与X射线光电子能谱等表征分析，证实BN可选择性清除天然酯热氧化链式反应过程中产生的羟基自由基，从而有效抑制绝缘油的老化进程。结合差分电荷密度与Bader电荷计算，阐明BN表面化学吸附行为对局域电子态结构的调控作用，并通过构建氢键网络协同增强纳米改性体系的长效稳定性。本研究从分子层面揭示热应力作用下改性剂-油相界面重构机制，为改善天然酯绝缘油本征缺陷提供理论参考。...

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2026-08-10

研究

热氧化重硼掺杂微晶金刚石电极的四环素降解性能研究

采用热丝化学气相沉积法在单晶硅片上制备了重掺硼微晶金刚石（BDD）薄膜，并在空气中进行不同温度和不同时间的热氧化处理，系统研究了热氧化处理对BDD薄膜表面结构、电化学性能及四环素电化学降解性能的影响。结果表明，热氧化处理过程存在表面活化与结构损伤的强烈竞争关系。热氧化处理未改变样品重掺杂BDD的主要拉曼特征，但显著影响其表面形貌、润湿性和电化学行为。适度热氧化可有效去除表面及晶界处的非金刚石碳，改善晶面暴露，并引入适量含氧官能团，从而提高电势窗口、降低背景电流并优化界面反应条件；而过高温度或过长时间处理则会导致表面刻蚀加剧和结构退化，削弱电极性能。综合结构表征、电化学测试及污染物降解结果可知，700 ℃氧化处理30 min的BDD电极表现出相对最优的综合电化学性能和降解矿化能力，这主要归因于该条件下非金刚石碳去除、表面含氧官能团引入和结构完整性保持之间达到了良好的平衡。该电极反应3 h时四环素去除率达88.27%，9 h时实现完全去除；化学需氧量降至52.0 mg/L，矿化率高达94.47%。...

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2026-08-10

研究

氯化法回收钕铁硼中稀土元素的进展与展望

钕铁硼磁体因其优越的性能：高矫顽力，大磁能积，高稳定性，已经成为新一代“磁王”并广泛运用于医疗、航空航天，电子信息等领域。随着钕铁硼磁体使用量的不断增加，每年会产生大量固废，形成“城市矿山”。因此对钕铁硼固废的回收不仅可以减少对稀土的进一步开采，还可以减轻城市的环境压力。传统回收钕铁硼的方法可以分为湿法、火法两大类。湿法回收过程中会产生大量废酸、废液，增加后续处理难度，流程繁琐。火法回收普遍存在能源消耗较大，处理废料类型单一的缺点，而氯化回收法则较好的解决了上述问题。近年来，氯化回收法发展迅速，本文对现存氯化回收法进行总结展望，对比不同氯化剂氯化时采用的工艺流程及优缺点，以期推动氯化回收法的进一步完善。...

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2026-08-07

研究

全固态电池用的金属闭式硼氢化物基离子导体材料研究

为开发高性能全固态钠离子电池，研究以金属闭式硼氢化物基离子导体材料Na3BH4B12H12为研究对象，系统探究其合成方法、结构特征及电化学性能。通过高温固相反应成功合成目标材料，并利用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱证实其立方晶系结构和独特的[B12H12]2--[BH4]-复合框架。电化学测试表明，Na3BH4B12H12在30℃的离子电导率为4.41×10-4S/cm，在80℃电极体系下的离子电导率为1.78×10-3S/cm，活化能为0.45 e V，展现出优异的离子传导性能。对称电池测试显示，电解质与金属钠界面在循环过程中易形成枝晶，导致短路失效，界面稳定性还需进一步优化。研究为硼氢化物基固体电解质的性能提升提供了实验依据，并指出界面改性是未来研究的重点方向。...

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2026-08-06

研究

功能基元序构制备高性能类碳材料的研究进展

传统石墨与六方氮化硼材料等难烧结类碳材料存在制备工艺周期长、能耗高、性能提升受限等问题。功能基元序构策略通过将具有特定功能的基元在跨尺度上进行有序组装与结构调控，为突破上述瓶颈提供了新范式。本文系统综述了基于该策略制备高性能类碳材料(石墨、六方氮化硼陶瓷及其复合材料等)的最新研究进展。文章首先阐述了功能基元序构的核心设计理念，然后按照序构方式(如均匀分散序构、层状转角序构、一维序构、“榫卯结构”序构)进行分类阐述，分析了不同策略下材料的微观结构演变和性能增强机制，重点总结了洋葱碳、洋葱氮化硼等特征功能基元在提升材料力学性能等方面中的作用；最后，对该制备策略未来发展的趋势进行了展望。...

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2026-08-06

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