摘要:金刚石因具有极高热导率、5.5 eV宽带隙、极高击穿电场、高固有载流子迁移率和低介电常数等优异性能，在高功率、高频、高温及低功率损耗电子器件领域中成为有力的竞争者。然而，研究人员对金刚石半导体掺杂技术进行了几十年的探索和优化，却仍然无法满足当前电子器件的应用需求。最近，随着H终端金刚石表面二维空穴气的发现，研究重心逐渐转向优化H终端金刚石的导电特性及制备场效应晶体管(Field Effect Transistor, FET)。综述了H终端金刚石研究的发展历程，从栅层材料选择、表面终端处理、金刚石掺杂和FET结构优化出发，归纳了提升表面终端金刚石FET器件性能的方法，并对表面终端金刚石FET的发展前景进行了总结和展望。

摘要:柔性力学传感器作为可穿戴电子产品不可或缺的一部分，近年来受到了广泛关注，特别是在医疗健康、人机交互、电子皮肤和物联网等领域中的应用。为满足可穿戴设备的需求，柔性传感器在敏感材料、传感器结构设计和制备方法等方面进行了大量研究。同时，神经网络算法作为人工智能的分支，可以高效处理复杂数据，实现多传感器或多模态数据的分析处理，为柔性力学传感器在复杂环境中的应用提供了强大工具。综述了柔性应变和压力传感器及其基于神经网络算法的应用，详细讨论了应变传感器和压力传感器的传感机制和不同类型的传感器的具体应用，如压阻式、压容式、压电式和摩擦电式。神经网络算法显著提高了来自传感阵列以及复杂传感系统的大传感数据的处理效率，并且可以更好地显示感知信号与信息事件之间的关系。随着力学传感器和可穿戴设备的发展，传感器收集到的大量身体活动等生理信号数据集，可以有效训练神经网络算法，从而进一步增强可穿戴设备的性能。此外，还讨论了神经网络算法增强力学传感器在语音识别、手势识别、物体/材质识别和人机交互等方面的应用，并对基于神经网络算法的柔性力学传感器的发展进行了展望。

摘要:二氧化钒（VO₂）是一种典型的二元过渡金属氧化物（TMO）和强关联材料，其具有金属-绝缘体相变特性（MIT），在约68 ℃时可实现单斜绝缘相和稳定金红石金属相的可逆转变，相变温度相对接近室温，因此有很好的应用前景，从而受到了非常广泛地关注。自Rudolf Peierls首次提出晶格畸变导致相变的假说和Mott预测电子间关联是导致相变发生的关键原因以来，VO₂的相变机理一直是极具挑战性和争议性的研讨问题，也是更好理解VO₂相变特性和优化其性能、拓展其应用的关键内容。总结了长期以来人们对VO₂相变机理的理解，归纳了为提高VO₂薄膜的性能做出的尝试，讨论了近年来相关行业的实践应用以及面临的问题和挑战，最后对VO₂薄膜的发展前景的进行了展望。

摘要:随着通信技术和移动电子设备的不断发展，电磁干扰问题变得日益严重，因此开发高性能的电磁屏蔽材料成为了重要的研究方向。二维过渡金属碳（氮）化物（MXenes）因具有导电性高、介电常数大等优点而被广泛应用于电磁屏蔽的研究。然而，高导电性表面会导致电磁波的反射，从而造成严重的电磁波二次污染，因此研究开发低反射的MXene基电磁屏蔽材料变得非常重要。对MXene的结构特点和制备方法进行了总结，详细阐述了低反射的Ti₃C₂T_x薄膜和气凝胶电磁屏蔽材料的研究进展，展望了MXene基电磁屏蔽材料的未来研究方向和发展趋势。

摘要:第三代半导体SiC因禁带宽、热导率高等优异性能得到广泛关注，SiC功率器件也成为学术界和工业界的研究热点。从SiC材料性质出发，归纳分析了SiC薄膜与SiC功率器件制备工艺，回顾了SiC MOSFET和IGBT器件的发展，讨论了SiC MOSFET和IGBT器件的结构设计优化和性能评估，最后指出SiC器件面临的挑战及发展趋势。

摘要:二维材料异质结可以利用各组份二维材料的优异物理性质，实现按需设计制备新型的功能器件。通过构建二维半导体材料MoS₂与二维铁电材料In₂Se₃的异质结，研究了铁电极化对异质结的能带结构、电荷转移、压电系数及光电响应的影响。结果发现：当极化方向沿着从MoS₂指向In₂Se₃方向时，异质结能量更低、结构更稳定、电荷转移更多、能带带隙也更小；相比于面内应变对异质结带隙产生的微弱影响，利用极化方向的翻转可有效地调控异质结的带隙，实现从Ⅰ型能带对齐到Ⅱ型能带对齐；针对最稳定的异质结结构，发现压电系数e₃₁相比于单层In₂Se₃提升了24倍。通过实验采用干法转移制备出MoS₂/In₂Se₃异质结，利用拉曼光谱与光致发光光谱对其光电特性进行表征，发现异质结区保留着各自组份材料的拉曼特征峰与激子峰信号，相比于单独的In₂Se₃，异质结对In₂Se₃激子峰具有荧光增强效应。

摘要:通过等离子体辅助分子束外延（PA-MBE），在双抛蓝宝石衬底上生长出两英寸的高质量β-Ga₂O₃单晶薄膜。利用光刻技术和电子束蒸镀金叉指电极，在薄膜上成功地制备了金属-半导体-金属结构（M-S-M）型日盲光电探测器。结果表明：日盲光电探测器的暗电流低至130 pA（20 V），对紫外波段的光响应度达到229 mA?W^-1；此外，器件对光信号表现出超快的瞬态特性，衰减时间为1.31 ms，器件的优异性能可归因于β-Ga₂O₃的高结晶质量和肖特基结的巨大场迁移率。该研究为未来基于更大规模的β-Ga₂0₃异质外延薄膜的深紫外（DUV）光电探测器的应用迈出了重要一步。

摘要:过渡金属硫族化合物（Transition metal chalcogenides, TMCs）因具有丰富的晶体结构和不寻常的电子特性呈现出有趣的物理现象，引起了人们的持续关注。重点介绍了过渡金属二硫化物（Transition metal dichalcogenides, TMDCs）中电荷密度波（Charge density wave, CDW）和超导电性（Superconductivity, SC）的最新重要发现，系统分析和比较了TMDCs的晶体和能带结构，总结了掺杂和高压对TMDCs中CDW和SC的调控规律，探讨了TMDCs中CDW和SC之间的关系，展望了未来研究方向和机遇。

摘要:水凝胶是凝胶分子在最佳条件下通过物理或化学交联而制备的亲水聚合物网络，因其具有强大的可调节机械性能、自愈能力、良好的生物相容性，被认为是一种极具应用前景的传感器材料。近年来，柔性可穿戴电子设备逐渐成为人机交互技术和人工智能领域的主要研究方向，水凝胶传感器因具有良好的性能且能够实现多种信号的监测及传输，从而得到广泛研究，促进了柔性可穿戴电子设备的发展。本文介绍了目前水凝胶基传感器电极的研究进展，总结了不同用途的水凝胶基传感器电极的发展历程，重点阐述了水凝胶基传感器的电极在柔性可拉伸传感器领域的应用研究，最后总结分析了目前水凝胶基传感器电极存在的不足，并对水凝胶基传感器及其电极的制备工艺作出了展望。

摘要:高温熔体粘度研究在玻璃生产、陶瓷制造和合金合成等领域中的意义重大。粘度是熔体重要的物理化学性质之一，可反映熔体内部的流体摩擦力。高温粘度计按其测量原理，主要分为毛细管式、旋转式、落体式和振动式等。高温粘度受多种因素的影响，其中以温度和化学成分为主，温度影响熔体内部的分子间作用力，化学成分的改变影响熔体内部的化学组织结构。近年来，科研人员对粘度与温度、化学成分之间的关系开展了较多研究工作。从粘度基本概念、高温粘度测量技术和高温熔体粘度的影响因素3个方面，综述高温熔体的研究进展，并提出其发展方向。

摘要:电接触材料的载流摩擦磨损是材料失效的核心原因，建立完整的电接触材料载流摩擦磨损研究体系是十分必要且迫在眉睫的。对银基电接触材料的研究现状、载流摩擦磨损的影响因素进行了总结，揭示了其载流摩擦磨损失效机理，对未来在数值模拟方面进行全面的载流摩擦磨损系统性研究进行了展望，为科研人员及企业指出了研究方向和解决相关问题的思路。

摘要:为提高舰船燃气轮机上热障涂在海洋环境中层的工作寿命，研究了新型热障涂层在模拟海洋环境下的腐蚀性能。采用等离子喷涂-物理气相沉积（PS-PVD）技术，在已喷涂粘结层（NiCoCrAlY）的DZ40M高温合金基体上制备7YSZ陶瓷层，然后用Na₂SO₄（质量分数45%）+ V₂O₅（质量分数55%）混合熔盐在1 050 ℃下对涂层进行腐蚀实验。利用场发射-扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪对涂层表面和截面的组织结构及1 050 ℃高温熔盐腐蚀后涂层的物相组织和熔盐渗透深度进行了分析。研究结果表明，硫酸盐与钒酸盐的混合盐对涂层中的TGO 层破坏显著，t′-ZrO₂相变与TGO的生长是导致涂层脱落的主要原因。

摘要:为了提高叶片在恶劣服役环境下的使用性能，用料浆法在DZ417G高温合金表面制备了铝硅涂层，利用涡轮叶片模拟服役环境装置，分别开展了900和1 100 ℃下的高速旋转燃气热冲击实验，并且用扫描电镜对试样表面和截面进行了形貌观察及成分分析，以及采用XRD分析了涂层的相结构。结果表明：经高速旋转热冲击后，涂层结构保持完整，其对基底有良好的保护作用；热冲击后在涂层外表面形成不连续氧化膜，与静态氧化时呈现的氧化机理不同。

摘要:SiC_f/SiC陶瓷基复合材料是未来航空发动机重要材料之一，其表面涂层是保护SiC_f/SiC陶瓷基复合材料关键技术。针对陶瓷基复材表面的Sc₂O₃-Y₂O₃-ZrO₂基可磨耗涂层与EBC涂层结合力不够高、应力匹配性差等问题，开展Sc₂O₃-Y₂O₃-ZrO₂基梯度可磨耗涂层设计、制备与考核技术研究，并且与非梯度可磨耗涂层进行性能对比。研究结果表明：梯度可磨耗涂层比非梯度可磨耗涂层结合强度提高了6.7%；在（1 250±50） ℃高温冲击1 000次后，梯度可磨耗涂层 剥落面积仅为非梯度可磨耗涂层剥落面积的1/6。因此，梯度可磨耗涂层具有更好的力学性能，有望在未来航空发动机中得到广泛应用。

摘要:透明高分子涂层因具有良好的防污防腐性能，在许多领域中有重要的应用价值。然而，具有良好防护性能的透明涂层往往需要严苛的制备条件。采用溶胶凝胶法，通过复合多种硅烷分子制备出透明、疏水疏油、防污且稳定的有机硅涂层。通过红外光谱测试、原子力显微镜、接触角及抗污损等测试手段，对有机硅涂层进行了化学结构、形貌以及表面性能等方面的测试和表征。结果表明：该有机硅涂层能够适用于各类常见基材，并在其表面实现良好的防污效果；涂层表面光滑，展现出较小的结构粗糙度；涂层对于水、混合液体和多种低表面能油滴都表现出良好的防吸附能力，对表面污染具有较高的排斥性能，同时在高温加热、紫外光照射、腐蚀性液体浸泡及摩擦实验中，表现出较高的物理化学稳定性。说明，透明高防污有机硅涂层在界面防污与防护等领域中具有良好的应用潜力。

摘要:在固体氧化物燃料电池（SOFC）工作温度下，金属连接体氧化生成的铬化物易挥发，导致电池“阴极毒化”问题。为了有效抑制铬化物的挥发，钴锰尖晶石涂层作为最有前途的SOFC连接体涂层，具有良好的高温导电性能、抗氧化性能及与电池其它组件相匹的配热膨胀系数（CTE）。为研究金属Co和Mn离子在水溶液中的电沉积工艺，选择在430 SS金属连接体上制备Co-Mn-Co复合涂层和Co-Mn复合涂层，然后在750 ℃高温下热生长得到复合尖晶石涂层。同时，对500 h后生成的尖晶石氧化物涂层的表截面形貌、组织结构及高温抗氧化性和导电性能进行研究。结果表明，Co-Mn-Co结构涂层的性能优于Co-Mn双沉积结构涂层，多层复合涂层利于涂层内Co和Mn元素的互扩散，促进Co和Mn氧化物向MnCo₂O₄尖晶石的转换，从而提高涂层的高温抗氧化与导电性能。

摘要:真空气相沉积法具有致密性好、均匀性好、膜厚可控等优点，被认为是一种制备大面积、高质量钙钛矿薄膜的关键技术，在工业化生产上有着巨大的应用潜力。但相较于溶液法，气相沉积存在薄膜晶粒尺寸小，结晶度低等缺点，导致器件光电转换效率较低。采用逐层交替气相沉积法制备钙钛矿薄膜，对碘化铅(PbI₂)含量进行调控，使用氯化甲胺和碘化甲铵混合溶液进行表面后处理，钝化了薄膜缺陷，提升了薄膜质量。PbI₂含量的优化调控了钙钛矿薄膜的化学计量比，器件光电性能得到提高。表面后处理引入的氯离子，使钙钛矿晶粒尺寸增大，结晶度提高。器件的短路电流密度明显提升，最终获得17.76%的光电转换效率以及82.1%的填充因子。

摘要:涂层/基体界面污染率是考核涂层质量的重要指标。针对某新型发动机机匣内壁镍铬涂层界面存在的严重污染问题，首先利用显微组织分析及物相分析手段确定了界面污染物主要成分为Al₂O₃。然后，进行多因素对比试验重现了界面污染现象，确定了污染物来源为喷砂过程中滞留在基体表面的砂砾，并结合零件尺寸及外形开展了喷砂工艺优化研究。研究结果表明：具有较大动能的砂砾会嵌入硬度较低的基体中，造成界面污染；减少砂粒撞击动能及增加清理时间，可有效地减小涂层/基体界面污染率。

摘要:为了探究热处理温度对激光选区熔化（Selective laser melting，SLM）技术制备的CX不锈钢微观组织和性能的影响，在不同温度（430、480和530 ℃）下对激光3D打印CX不锈钢进行热处理，并采用XRF、XRD、SEM等方法对样品进行化学成分、组织及性能的分析。结果表明：在SLM打印过程中，导致粉末中Al元素烧损率达19.2%；热处理工艺不影响激光3D打印成型不锈钢的密度，热处理前后样品密度均为7.72 g?cm^-3、致密度达到99%；随着热处理温度升高，CX不锈钢的屈服强度和抗拉强度均有提高，当热处理工艺为480 ℃×10 h（炉冷）时，屈服强度为796.5 MPa、拉伸强度为1 301.5 MPa、硬度为45.2 HRC，相比较打印态，分别提高了60.3%、19.0%和21.4%；断裂伸长率则先提高后降低，经480 ℃×10 h（炉冷）处理后断裂伸长率为16.0%，相较于打印态，提高了12.9%。SEM结果显示，断口为解理断裂和韧窝形貌，属于脆性-韧性混合断裂模式。微观组织分析结果表明：热处理后试样显微组织中的细小树突结构逐渐消失，转而变为粗大的马氏体组织，并且伴随着少量奥氏体的出现；随着热处理温度升高，马氏体转变为边界清晰且粗大的板条状。经热处理后可获得致密度良好、综合力学性能优异的CX不锈钢，为CX不锈钢能运用到更多的应用场景中提供了参考。

摘要:三维硅已被证明为极具前景的锂离子电池负极材料，然而现有的三维硅负极在循环性能和初始库伦效率等方面存在挑战。采用盐酸刻蚀、镁热还原和表面组装的策略，从天然蒙脱矿土直接制备出微米级的三维多孔硅/二氧化钛（3D pSi@TiO₂）复合材料。结果表明：复合材料具有的三维多孔结构能够提供足够的空隙，缓解了脱-嵌锂过程中发生的体积膨胀，缩短了电子传输和锂离子扩散的路径，有利于锂离子的快速嵌入和脱出并减少极化；与二氧化钛的有效复合，进一步提高了复合材料的导电率及结构的稳定性；3D pSi@TiO₂负极在0.5A?g^-1电流密度下循环200次后，可逆容量高达1 261.19 mAh?g^-1及90.79%的优异容量保持率，同时初始库伦效率可达到80.6%。

摘要:采用电花火加工、电镀金刚石线和内圆锯片切割钕铁硼材料，分析电火花加工、电镀金刚石线和内圆锯片切割对烧结钕铁硼磁体的微观形貌和表面粗糙度的影响。利用SJ-410粗糙度仪、JMS-6010LA型扫描电子显微镜，对不同加工方式的切割工具的微观形貌、磁体的表面微观形貌及表面粗糙度进行表征。结果表明：电火花加工材料的去除方式为熔化、气化和热应力，内圆锯片和电镀金刚线的材料去除方式为塑性去除和塑性变形；在不同加工方式和切割速度条件下，电火花加工表面粗糙度最高达到了7.5 μm；在0.15 mm?min^-1切割速度下，电镀金刚石线的材料外形规则并呈球状，切割以面与面切削，单位应力小，金刚石压入深度小，粗糙度最小；在高切割速度下，电镀金刚石线的往复运动存在线锯切割换向，对工件会产生较大的正应力，表面粗糙度值高于内圆锯片。

摘要:大块非晶的制备技术使非晶合金的广泛应用成为可能。随着手表外观零件对材料性能需求的增加，对锆基非晶合金作为手表外观零件材料的适用性进行了研究，讨论了非晶合金在产品结构设计中的要点和创新设计案例，研究了非晶合金的机械加工工艺。结果表明：锆基非晶合金具有优异的耐腐蚀、耐划伤和弹性性能，其中镍释放可满足钟表行业的要求，是一种性能优异的手表外观零件材料；通过采用空心结构设计、合理的拔模斜度、直角圆角化，可以得到合格的非晶零件坯件；非晶优异的性能结合合理的结构设计，可以提升零件的性能；选用硬质合金刀具和不大于400 μm的进给量，选用树脂磨盘并采用机械手湿法抛光，有利于在较高的加工效率下得到合格的非晶合金手表外观零件。

摘要:优良的水利性能和耐久性是聚丙烯长丝土工织物在水利工程中长期稳定服役的关键，但相关研究数据的缺乏限制了对此类织物的深入理解及产品优化。通过研究不同单位面积质量和添加/未添加抗老化母粒织物的水利性能和耐久性发现：织物的水利性能，随单位面积质量增加而降低；高单位面积质量的织物皮层降解，但中间仍有未降解芯层，表现出耐久性增加的效果；同时，抗老化母粒的添加使织物水利性能稍有降低，但耐久性会显著升高，这归因于抗老化母粒具有阻止羰基形成、捕获自由基和分解过氧化物等作用。该研究为聚丙烯长丝土工织物的基础研究和实际应用提供了关键数据支撑。