本文系统综述了光固化3D打印技术的研究进展及其在多领域的应用。首先,介绍了光固化技术的原理及主要方法,包括立体光刻、掩模投影立体光刻、双光子聚合和数字光处理等,并分析了各自的技术特点。其次,详细讨论了光敏树脂的组成、改性方法及其增强性能的研究现状。重点探讨了光固化技术在医学领域（如齿科修复、组织工程支架、肿瘤模型和柔性监测传感器）的应用,并扩展到电子信息和机械制造领域。最后,对光固化技术的未来发展方向进行了展望,强调材料创新和工艺优化在推动医工融合和智能制造中的关键作用。

本文简要介绍了中国粉末冶金制品产业整体发展及产品结构情况,介绍了中国传统粉末冶金零件产业增长和市场结构情况,以及近年传统粉末冶金中汽车零件、家电零件和含油轴承的发展情况;简要介绍了中国粉末冶金零件主要技术发展情况;简要介绍了中国新能源汽车快速发展对传统燃油汽车市场的影响,以及对传统粉末冶金零件产业的影响;简要分析了在中国新兴产业快速发展中,粉末冶金制品产业在未来将面临的机会和挑战。

氢能作为清洁能源转型的关键,其储运技术至关重要。固态储氢凭借高容量和安全性优势,成为突破储运瓶颈的有效途径。本文紧扣“材料动态响应—系统集成优化”主线,系统梳理了金属氢化物、复杂氢化物等主要固态储氢材料的热力学与动力学特性、循环稳定性及其受热管理、结构设计等因素影响的动态响应。在系统层面,综述了储氢装置在换热器设计、温控策略、安全防护及结构紧凑化方面的集成优化方法,并结合成本构成探讨了经济性制约因素。总体而言,开发低成本、高容量、快动力学的储氢材料,并优化热管理与系统集成方案,是实现固态储氢规模化和商业化的核心。

磷酸铁锂电池因其热稳定性、耐久性以及低成本等优势,被广泛应用于动力及储能系统中。然而,磷酸铁锂电池的广泛应用仍面临着严峻挑战,动力电池快速放电能力要求2C以上,由于磷酸铁锂一维通道传输的特点,2C以上倍率放电会加速磷酸铁锂电池的衰减速率,阻碍其进一步应用。研究发现,磷酸铁锂试验电芯在经历200周0.5C充电-10 min搁置-3C放电的超倍率能力限制的循环后,容量出现快速衰减,容量保持率为88.3%且极片中央显著析锂。通过循环过程中温度及超声测试,证实了磷酸铁锂实验电芯3C放电过程中导致析锂的电解液呼吸作用与温度效应的加剧。据此提出了中央析锂现象的温度浸润耦合模型,模型指出,电池在充放电过程中存在电解液的吞吐及温度分布的不均,造成极片不同区域锂传输速率不一致,引起负极中央区域锂的聚集。最后,从治本及治标的角度,具体地提出优化充放电策略、提高正极导电炭黑（1%至3.5%）以及降低极片压实密度等方法。结果表明,电芯容量保持率均得到有效提高,值得注意的是,在200圈时,相比于常规测试下实验电芯95.9%的容量保持率,正极高导电炭黑组提升至98.5%,且中央析锂问题得到有效抑制。

本文通过液相化学法制备超细银粉,研究了硝酸银加料速度、反应温度、硝酸银浓度、细化剂量、碱液温度对超细银粉性能的影响,并采用扫描电镜进行形貌观察。结果表明：硝酸银的浓度、硝酸银加料速度、反应温度、细化剂量、碱液温度分别为0.15 mol/L、200 L/s、55 ℃、35 g、30 ℃时所制备的超细银粉团聚现象少、粒径均一、分布集中,性能指标优异。

O3型NaNi_1/3Fe_1/3Mn_1/3O₂（NFM111）层状氧化物作为钠离子电池正极材料的典型代表,具有高容量、低成本及合成工艺简单等优势,在钠离子电池领域具有广阔的应用前景。然而,其在充放电过程中的复杂相变、离子迁移、界面副反应等问题,严重制约了循环稳定性与快充性能。本文从元素掺杂、表面包覆、形貌与微结构调控3个方面介绍了NaNi_1/3Fe_1/3Mn_1/3O₂材料的研究进展,元素掺杂通过引入异质离子,稳定体相结构,抑制有害相变并拓宽钠离子扩散通道;表面包覆构建界面保护层,隔绝电解液侵蚀并提升空气稳定性;形貌与微结构调控通过单晶化、浓度梯度设计等方法增强材料的结构稳定性和循环稳定性。最后,从多策略协同改性、理论计算和人工智能辅助筛选等方面展望了O3型NaNi_1/3Fe_1/3Mn_1/3O₂的发展方向。

烧结硬化通常是指在连续烧结冷却后期（650~315 ℃）,在相对较低的冷却速度下（1~3 ℃/s）,材料的大部分或全部转变为马氏体。与传统热处理工艺相比,只需要控制烧结后期的冷却速率就可以实现材料强化,具有工艺成本优势,因此也被称为One Step工艺。通过分析近些年国内外学者对烧结硬化粉的研究工作,讨论了烧结硬化材料成分设计,合金元素加入方式、烧结工艺等对硬化性能的影响,总结了目前烧结硬化粉中出现的一些技术问题,提出扩大合金元素的选择,有针对性的改善烧结硬化工艺将是未来烧结硬化粉的发展方向。

将冷等静压成形与离心沉积成形技术结合,采用真空烧结成功制备了管状316L-ZrO₂复合梯度多孔膜材料。使用X射线衍射仪、扫描电镜和多孔材料完整性测试仪对多孔材料的物相组成、微观孔结构形貌和孔隙性能进行了分析,研究了烧结温度对316L-ZrO₂复合梯度多孔膜材料孔结构形貌、透气系数和孔径分布的影响,并采用死端过滤方式考察了其在含油含盐废水处理中的过滤效果。结果表明：通过在梯度膜层厚度计算公式中引入修正系数K,可以实现对膜层厚度的准确调控,本实验中K值范围为0.21~0.25;膜材料的透气性能随着烧结温度的升高而逐渐降低,且在700~800 ℃时透气系数的降低幅度更大,但膜层对应的平均孔径值更小,从0.28 μm减小至0.18 μm;316L-ZrO₂复合梯度多孔膜可以有效去除含油含盐废水中的悬浮物,但对COD、氨氮及溶性盐的去除效果较差。

自熔合金粉末的固液相线温度是其焊接工艺参数设置的重要考虑因素,也是影响该类材料性能以及喷涂、激光熔覆粉、3D打印等加工效果的重要参数,准确测定自熔合金粉末固液相线温度区间尤为重要。主要依据自熔合金固液相线温度测试标准YS/T533-2006,利用DSC差热分析法测试了自熔合金粉末的熔化和凝固曲线,探讨了如何正确测定固液相线的方法以及合适的测试参数。实验结果表明由于凝固过程中过冷度的存在,所得的凝固起始温度低于其升温过程中的熔化起始温度,与二元相图中液相线高于固相线的特征不符。自熔合金粉末的固液相线应根据熔化曲线进行测定,熔化起始温度和熔化终止温度分别对应为固相线温度和液相线温度。此外,不同升温速率、试样量的实验结果表明,升温速率在4~10 ℃/min、试样量在5~50 mg范围内,测试结果重复性好。推荐实验条件为：升温速率为10 ℃/min、试样量为15 mg左右。

篦齿封严是航空发动机中重要的气路动密封结构,为了防止篦齿在运转过程中与金属蜂窝发生磨损损伤,通过等离子喷涂在篦齿表面制备了镍铝氧化铝耐磨防护涂层,涂层涂覆完整、结合良好。采用高温高速可磨耗试验机对涂层进行了模拟工况服役性能测试,结果表明：篦齿与蜂窝刮削后,蜂窝发生明显的塑性变形;篦齿主要发生切削和磨耗,表面有明显蜂窝材质的涂抹、粘附和积聚,提高线速度和进给深度可加重蜂窝破坏变形和对篦齿表面的粘附。篦齿尖端未发生明显的磨损变形,表明涂层在对磨刮削过程中未发生大块剥落,而是被蜂窝层层循环磨耗,涂层对篦齿起到了良好的保护作用。在测试条件线速度为300 m/s、进给深度为300 μm时,碰磨的切向力和径向力极值最大,分别为999.51和582.52 N,实现转静子的小间隙结构,有效保证气路封严效果。

分析了钽粉物理性能对钽阳极块成形性的影响,研究发现,在相似化学成分的条件下,钽电解阳极块的压制成形与钽粉的流动性、粒度分布及后续团聚处理的颗粒大小等物理性能密切相关。当样品的费氏粒径从6 μm增加到16.4 μm,粒度分布跨度从1.76降低到0.96时,流动性得到改善,同时钽粉压制成形性也明显提高,抗压强度从4.6 MPa提升到了14.6 MPa,并且与做为引线的钽丝的结合也更牢固。

针对WNiFe合金对拉伸速率的敏感性,以93WNiFe合金为研究对象,通过不同拉伸速率下的单向静拉伸试验,结合断口形貌分析,探究拉伸速率对其拉伸性能（抗拉强度、断后伸长率）及断裂机制的影响,并引入敏感性系数量化敏感程度。结果表明：93WNiFe合金对拉伸速率具有高敏感性,且呈现“低速率区间高敏感、高速率区间低敏感”特征。随拉伸速率从0.18 mm/min增至19.29 mm/min,抗拉强度由889 MPa增至940 MPa（增幅5.7%）,断后伸长率由32.5%降至22.0%（降幅32.3%）;敏感性系数显示,0.18→0.45 mm/min区间的敏感程度最高（抗拉强度S≈48.15 MPa‧min/mm,断后伸长率S≈-11.11%‧min/mm）,而12.06→19.29 mm/min区间敏感程度显著降低（抗拉强度S≈0.28 MPa‧min/mm,断后伸长率S=0）。微观机制上,拉伸速率增加导致断裂模式由“钨-钨界面分离为主”转变为“钨颗粒穿晶断裂为主”,是抗拉强度提高的主因;而断裂相占比从3.68%降至0.66%,导致断后伸长率降低。研究结果可为93WNiFe合金在不同服役速率条件下的应用提供理论参考。

采用陶瓷工艺制备了高耐压稀土永磁铁氧体Ca_0.85-yLa_ySr_0.15Fe_2n-0.3Co_0.3O_19-δ,采用耐压测试仪、永磁铁氧体测量仪、扫描电子显微镜对产品磁特性、耐压特性及显微结构进行了检测与分析,结果表明,在特定工艺条件下,随主配方n、La的取代量y及适当SiO₂的添加,材料的磁性能、耐压特性得到明显改善。当n=5.3,y=0.36,预烧温度为1 260 ℃时获得的预烧料,细粉碎时添加0.15%的SiO₂,结合成形压坯在1 100~1 180 ℃这一温区,v_升=1 ℃/min、v_降=10 ℃/min的慢升温、快降温烧结工艺,可获得（BH）_max为36.37 kJ/m³、AC1 500 V,漏电流为2.4 mA的磁性能优良、具有高耐压特性的稀土永磁铁氧体。

采用电极感应熔化气雾化（electrode induction melting gas atomization,EIGA）技术成功攻克了球形稀土钆粉制备的技术难题,研究了不同雾化压力对通粉粒度的影响,本实验优选的稀土钆雾化工艺：雾化功率43 kW、棒料下降速度20 mm/min、旋转速度5 r/min、雾化压力5.0 MPa。采用扫描电子显微镜、粒度分析仪和霍尔流速计等对球形粉末的表观形貌、粒度和流动性等性能进行了测定,60目筛分后钆粉性能：粉末粒度D₁₀=22.29 μm、D₅₀=59.71 μm、D₉₀=121.3 μm、流动性为28.33 s/50 g、松装密度为4.36 g/cm³、振实密度为5.15 g/cm³,球形度良好,无非金属夹杂引入。

为进一步提升Fe-Mn-Si系记忆合金成分控制的精度以保证其性能,采用粉末烧结的方法,借助响应曲面法研究了球磨时间、烧结温度、烧结时间3种主要工艺参数的交互作用对铁基记忆合金致密度、显微硬度、抗拉强度和形状回复率的影响规律。结果表明：球磨时间、烧结温度、烧结时间均对合金性能产生重要影响。通过设计响应曲面法实验与结果分析,可以获得一套较为准确的数学模型,用来反映工艺参数对合金性能的影响幅度和作用规律,还可以建立工艺参数与性能之间对应关系。实验验证了所得模型推荐的实验范围内和范围外的两组最优工艺参数制备的试样,各项性能指标的模型预测值与真实实验值间的误差最大值为4.67%,最小值为0.77%,合金成分得到了较为精准的控制。基于响应曲面法的铁基记忆合金粉末烧结成形工艺对工程应用具有指导意义。

为阐明铁粉压制过程中力学拓扑特征,以离散元理论为基础建立铁粉压制颗粒尺度数值分析模型,并通过万能试验机进行纯铁粉压制实验结合压制方程验证模型可靠性。通过研究和模拟不同摩擦因数工况,结合复杂网络定义方式,并通过改变拓扑相关参数如聚类系数、平均度及结构路径长度等探究粉末压制过程中的拓扑特征。研究结果表明：随着压制过程进行,不同颗粒连接组成的环的数量表现各不同,3个和4个颗粒组成的L3、L4环的数量均逐渐增加,相反多个颗粒组成的L5、L6、L6+环的数量发生减少,表明颗粒系统稳定性提升。此外,粉末颗粒接触间隙减小,体系平均度以及聚类系数趋于减小,而结构路径逐渐变短,其体系逐渐趋于致密化。随摩擦因数降低,平均度和聚类系数增大,结构路径变短,体系致密性也得到改善,但同时流动性变差。本研究揭示了铁颗粒材料细观结构演化,拓展了粉末压制细观力学及拓扑学研究理论基础,并对铁粉致密成形改善以及不同压制过程具有指导意义。

为精准把控锂离子电池全生命周期内的安全性能变化规律,明确其老化过程中的安全边界,本研究以循环老化后的锂离子电池为研究对象,开展电、热、力多维度滥用测试实验,系统探究电池在不同老化阶段下的安全特性演变机制。本研究表明在轻微过充条件下,随着电池老化,过充产热也随之降低,安全性有所提升。但针对极端过充情况,老化电池的稳定性明显降低,过充至29 V左右即可引发电池热失控,而有2/3支新鲜电池过充至60 V仅局部热失控,最高温度仅110 ℃左右,热失控触发电压随电池老化明显下降。绝热热失控测试揭示了电池经历循环老化后,自产热温度T₁可从120 ℃下降至60 ℃,软包电池的破口泄压温度也呈降低趋势,在轻微热滥用工况,电池热稳定性有所下降,但是电池热失控触发温度逐渐升高以及热失控最高温度和最大升温速率降低又表明老化电池在极端热滥用工况更难触发热失控,对人身和财产的危害性降低。在针刺、重物冲击等机械滥用情况,磷酸铁锂电池全生命周期均可达到不起火不爆炸,且电池的温升均随着电池老化有所降低,安全性轻微提升。本文针对磷酸铁锂电池全生命周期的安全边界研究有助于进一步明确磷酸铁锂软包电池的安全特性,为电池的热失控防控、寿命管理与系统安全设计提供理论依据和数据支撑。

本文主要研究了选区激光熔化工艺参数对GH3625合金成形缺陷、显微组织及高温持久性能的影响规律。研究结果表明：选区激光熔化过程中,体能量密度过低时,金相中观察到少量未熔合缺陷和较多孔洞缺陷;随着体能量密度的增加,金相中仅存在少量孔洞缺陷,无未熔合缺陷。固溶处理后,不同体能量密度试样的微观组织均表现为横向等轴晶和纵向柱状晶的形貌。并且纵向试样的高温持久寿命和断后伸长率均高于横向试样。试样中仅存在微小孔洞缺陷时,横向和纵向的持久寿命均超过70 h,纵向的断后伸长率也超过23%,持久断口显示裂纹均起源于试样表面,横向试样以晶界微裂纹扩展连通成主裂纹为主要断裂模式,纵向试样以晶界扩散型孔洞汇集微裂纹连通成主裂纹为主要断裂模式。试样中存在条状未熔合缺陷时,高温持久寿命显著降低,横向和纵向试样的持久寿命分别低至19.0 h和28.7 h,纵向的断后伸长率更是降低至9%,这主要是因为条状未熔合缺陷作为微裂纹加速了持久裂纹连通和扩展。

利用光学显微镜、扫描电镜、摩擦磨损试验机和拉伸试验机等手段,研究了退火温度对添加微量元素Er（质量分数0.14%）和Zr（质量分数0.2%）选区激光熔化Al-Mg合金的微观组织、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,晶界析出相弥散均匀分布,Al₃(Er,Zr)第二相颗粒尺寸逐渐变大,表面柱状细长晶逐渐融合,组织逐渐均匀;断口韧窝的平均直径和深度逐渐变大、变深;合金的抗拉强度和显微硬度逐渐降低,而伸长率逐渐增大,塑性变形能力显著提高。

气雾化法制备的金属粉末具有粒度小,球形度高,纯度高杂质低、产量高成本低等特点,广泛应用于增材制造、粉末冶金、注射成形等多个领域,气雾化制粉方法也成为日益关注的焦点之一。本文总结了数值模拟与雾化机制探究的发展历程,综述了气雾化制粉技术与制粉设备的研究进展,探讨了气雾化工艺参数对雾化过程、粉末形貌、粉末特性等方面的影响,最后对未来的气雾化法制备金属粉末的发展和研究方向进行了展望。

随着消费型锂电产品的广泛应用,电池“鼓包”问题日益突出,成为影响产品安全和使用寿命的关键因素。本文系统综述了软包锂电池膨胀的研究现状,旨在阐明膨胀机理、表征技术、安全预警方法及风险管控策略,为提升消费电子产品的本质安全水平提供理论参考。首先,基于国内外召回数据,梳理了锂电池膨胀与火灾事故的关联性,证实膨胀是热失控发生前的重要物理征兆之一;其次,从可逆与不可逆膨胀维度阐述了锂电池膨胀的物理化学机制,并重点分析了不可逆膨胀的形成机制;在此基础上,结合软包电池结构特点详细分析了其宏观与微观膨胀行为特征,并探讨了外部压力和负极材料类型对膨胀特性的影响;最后,重点讨论了膨胀特性的表征技术进展以及基于膨胀特性的锂电池安全预警技术研究进展,揭示了膨胀信号在热失控早期预警、电池健康状态预测和内部短路检测等方面的独特应用潜力,并对未来研究方向,特别是建立“热-电-力”多物理场耦合表征体系、开发集成化原位检测装置、制定膨胀锂电池安全风险标准等方面进行了展望。本文旨在为深入理解软包锂电池膨胀行为、开发有效的安全监测与预警技术和产品优化提供系统的理论参考和技术指引。

随着高功率电子设备对轻量化相变散热器件的需求日益增长,Al基毛细芯因自身低密度的特点,具有极高的应用潜力。渗透率和毛细力作为毛细芯的关键性能,直接影响散热器件的传热性能,然而因测试方法的局限性,粉末特性对渗透率和毛细力的影响鲜有报道。本文以不同粒径及形貌的Al粉为原料,添加合适的助烧剂,采用松装烧结制备Al基毛细芯,对比其孔隙特征、渗透性能、毛细性能及抗弯强度差异,探讨主体粉末粒径及形貌对Al基多孔毛细芯孔隙特征及吸液性能的影响。结果表明,粉末粒径及形貌对毛细芯的孔隙特征具有显著影响,粒径180~106 μm的不规则Al粉,制得的毛细芯在具备高强度的同时可维持较高孔隙率,其综合性能最优,孔隙率为40.84%,渗透率为2.94×10^-11 m²,毛细力为0.92 kPa,抗弯强度为26.05 MPa。

0.5~20 μm超细金属粉末在金属注射成形领域具有重要应用价值,但传统气雾化、等离子体雾化等方法难以实现0.5~20 μm段粉末的高收得率。对等离子体雾化流场在物理空间进行约束已被证明是提升0~20 μm段粉末收得率的有效路径,但约束喷嘴结构对粉末粒径分布的映射关系尚不清晰,导致难以进一步提升该段粉末的收得率。本文通过计算流体力学仿真,研究飞行液滴等离子体雾化（IDPA）流场中约束喷嘴结构对粉末粒径分布的影响。仿真结果表明：喷嘴内喉道处流场的速度空间梯度是影响粉末粒径分布的主要因素,其中喷嘴喉道直径与速度空间梯度呈反比关系。宏观工艺结果表明：喷嘴喉道直径的变化对D₁₀和D₅₀影响较大,而对D₉₀几乎不影响,0~20 μm段TC4钛合金粉末占比可达到81.5%。上述结果为金属注射成形用球形粉末的IDPA工艺开发提供了有益的理论指导。

本研究采用HVOF超音速火焰喷涂工艺制备了铁基非晶涂层,研究了氧气流量、送粉速率对涂层单层平均厚度、孔隙率、维氏硬度的影响规律。涂层单层平均厚度主要受到航空煤油与氧气反应的程度和送粉量的影响。在氧气流量为0.849 6、0.873 2 m³/min时,即接近氧气与航空煤油完全燃烧比例时,涂层单层平均厚度较高,随着氧气流量继续增加涂层单层平均厚度降低。随着送粉速率的增加,涂层单层平均厚度逐渐增大。涂层孔隙率受粉末颗粒表层氧化与粉末颗粒在喷涂过程中的受气体加热加速后的温度、速度的共同影响。孔隙率与送粉速率并未表现出较为明显的数学规律。随氧气流量变大,孔隙率先增加后降低,在0.896 8 m³/min达到峰值。涂层显微维氏硬度主要受到高温高速气体对粉末颗粒的热输入的影响,热输入越高,涂层硬度最低。送粉速率的增加导致涂层硬度较低。随氧气流量增加,显微维氏硬度先降低后增加,在0.873 2 m³/min达到谷值。重点考虑涂层的孔隙率结果,确定当氧气流量为0.849 6 m³/min、送粉速率为3.8 g/min时,获得了孔隙率最低（1.8%）的涂层,该工艺下单次喷涂涂层厚度为21.4 μm、硬度为810.8HV。

多金属激光增材制造是一种新兴的综合性能优异的复杂部件制造技术。采用激光直接能量沉积法制备Ti65/Q355D成分变化率100%的突变功能梯度材料。采用显微组织分析、能谱分析、透射电镜分析、显微硬度和摩擦性能试验对材料的组织演变、成分偏析、微裂纹形成和力学性能进行表征和分析。结果表明:Ti65和Q355D的显微组织形态存在柱状枝晶和等轴枝晶。Marangoni对流效应促使Ti65在Q355D侧发生成分偏析。两种金属的成分偏析和不同的物理性能是导致界面附近产生裂纹倾向的主要原因。两种金属在高温下发生相互扩散,显微硬度从Q355D(163HV)到Ti65(529HV)近线性上升。Q355D的磨损表面由磨粒磨损、黏着磨损和微切削共同作用导致出现沟槽、碎片、剥落和微裂纹。Ti65的磨损表面存在细小的碎屑和光滑的浅沟槽,发生磨粒磨损和轻微的粘着磨损。在Q355D表面沉积Ti65可以显著地提高样品的显微硬度和摩擦磨损性能,为梯度材料的实际应用提供数据支撑。

本文通过改变时效处理的时间,对比研究时效处理对选区激光熔化成形AlMgScZr合金的组织与拉伸性能影响,分析组织形貌与拉伸性能变化趋势,为选区激光熔化AlMgScZr热处理工艺提供数据参考与理论支撑。结果表明：经过时效处理2、4、6 h,合金的抗拉强度达到507.9、538.5、575.4 MPa,相比于未经过时效处理的合金增幅分别达到35%、43%、52%,这是由于合金随着时效处理的时间增加析出大量析出相,Al₃(Sc,Zr)含量增加,阻碍位错运动,产生沉淀强化与细晶强化。合金断口形貌中存在大量韧窝,随着时效处理时间增加裂解面含量增加。

Fe基粉末冶金含油轴承材料存在着力学性能与自润滑性能不能兼顾的问题,严重阻碍了Fe基含油轴承的发展与应用。从增强相、润滑相、制备工艺和孔隙结构等方面,介绍了Fe基粉末冶金含油轴承材料研究进展,并指出,研究并开发一种润滑性能好、力学性能高的Fe基粉末冶金含油轴承材料是Fe基复合材料未来发展的趋势之一。

针对锂电池荷电状态（SOC）的准确估计需求及单一算法在动态工况下适应性不足的问题,本文提出一种基于电压残差加权融合算法的双时间尺度SOC估计方法。该方法首先采用Thevenin等效电路模型,结合带遗忘因子的递推最小二乘法（FFRLS）进行在线参数辨识,以表征电池在微观与宏观时间尺度下的动态特性。随后,分别利用扩展卡尔曼滤波（EKF）和H无穷滤波（HIF）进行SOC初步估计,并针对单一算法存在的误差波动大、无法兼顾多尺度估计需求等不足,引入电压残差加权融合（RWF）策略,通过双尺度协同优化权重分配,进一步提升SOC估算精度。实验结果表明,所提出的双时间尺度电压残差加权融合算法（T-RWF）在动态工况下的SOC估计误差小于1.082%,相较于单一算法及传统融合方法,具有更高的估计精度和更好的鲁棒性。同时,该方法在保证估计性能的前提下,兼顾了计算效率,适用于电池管理系统的在线应用需求。研究验证了多算法融合与双尺度协同机制在提升锂电池状态估计性能方面的有效性。

论文采用机械涂覆法在直径为1 mm的氧化锆球体表面制备钛涂层,然后在500 ℃下烧结5 h制备了钛氧化物涂层。利用金相显微镜分析了钛涂层的截面形貌,并研究了不同球磨转速和球磨时间对钛涂层形成的影响。利用X射线衍射仪对钛氧化物涂层进行了物相分析并测定了不同涂层厚度和不同涂层用量的光催化性能。结果表明,球磨转速的增加会增加单位时间内球磨体系能量的输入,从而增加粉末材料的沉积率,使涂层增厚;在一定球磨时间内,涂层厚度随球磨时间增加而增加,且涂层光催化性能随涂层厚度增加而升高,最后趋于稳定;催化剂用量的增加会使溶液降解率增加,但过多催化剂用量会降低溶液降解率。当涂层为球磨30 h,用量为1 g/mL时,溶液降解率最佳,为88.4%,且涂层具有良好的可重复使用性。

研究了硫酸渣直接还原-磁选回收铁工艺,采用四因素三水平正交试验研究了烟煤用量、CaO用量、还原温度和还原时间对还原铁中TFe品位和铁回收率的影响。结果表明,在硫酸渣直接还原过程中,各因素影响TFe品位的主次顺序为CaO用量>烟煤用量>还原温度>还原时间,影响铁回收率的主次顺序为烟煤用量>CaO用量>还原温度>还原时间。将100%硫酸渣、30%烟煤和10%CaO在1 200 ℃温度下焙烧60 min后进行磨矿-磁选,当磨矿细度-0.074 mm占51.66%、磁场强度0.10 T时,可得到TFe品位90.22%、铁回收率92.17%、含硫0.27%的直接还原铁。

点阵结构是一种三维规则排列的空间几何结构,其具有比强度高、比刚度高的特点,在航空、医疗、车辆、建筑等领域有着广阔的应用前景。针对增材制造技术在点阵结构金属构件上的应用,分析了增材制造制备金属点阵结构的关键技术以及相关研究进展,着重介绍了点阵结构的种类和特征,以及增材制造技术制备点阵结构金属构件的优势,解析了点阵结构成形工艺中粉末熔凝过程及热处理对构件性能的影响,并总结了金属点阵结构的缺陷产生机制和缺陷检测方法,对增材制造金属点阵结构的发展趋势进行了展望。

研究针对选区激光熔化（selective laser melting, SLM）GH3230高温合金成形过程中易产生微裂纹的问题,优化了成形工艺参数,系统探究了热等静压（hot isostatic pressing, HIP）及热处理（heat treatment, HT）对GH3230高温合金微观组织与力学性能的影响。实验采用超高转速等离子旋转电极雾化工艺（SS-PREP）制备的GH3230高温合金球形粉末为原材料,通过调整激光功率,筛选出裂纹最少的工艺参数,并分别进行HIP和HIP+HT后处理。结果表明：低激光功率下的体能量密度不足导致未熔合缺陷,而205 W参数下裂纹显著减少且无未熔合缺陷。HIP处理后,沉积态裂纹完全闭合,晶界及晶内析出链状连续分布的碳化物,平均尺寸为1.31 μm,晶粒等效直径为7.14 μm;HIP+HT处理后,碳化物发生回熔与重分布,平均尺寸减小至1.18 μm,晶粒尺寸较HIP态增加32.1%,导致室温抗拉强度因析出相强化效应减弱而降低,而晶界碳化物的细化和晶粒粗化协同提升了高温抗拉强度与塑性。断口分析表明,HIP+HT态室温断裂为准解理型,而高温断裂呈现韧性特征。

激光粉末床熔融非平衡凝固条件下形成的连续晶界析出相极易导致合金脆性开裂,从而使其强韧性能匹配较差。本研究探索了固溶处理对打印态Al-Cu-Ni-Mg-Si合金微观组织及力学性能的调控行为。基于差示扫描量热法（DSC）热反应过程进行固溶温度设计,通过研究微观形貌、组织特征演变规律,以协同调控合金综合力学性能。研究表明,在打印态下Al₂Cu、Al₇Cu₄Ni以及Mg₂Si等析出相在晶界富集,导致合金在应力载荷下脆性断裂。通过固溶处理调控析出相与基体晶粒组织特征使断裂机制完全转变为韧性断裂。在较低温度、短时保温处理后（480 ℃-1 h）,由于析出相部分固溶与柱状晶再结晶行为使打印态合金伸长率由10.4%提高至15.0%;同时,α-Al晶粒的固溶强化及脱溶析出的纳米相强化贡献,使合金屈服强度无明显衰减（340.3 MPa）,且极限抗拉强度由438.5 MPa提升至485.3 MPa,实现了激光粉末床熔融铝合金的强韧性能优化。

为探究镍基高温合金FGH95固溶冷却过程中γ'相析出影响下的本构行为,开展了升温过程、冷却过程以及拉压循环等条件下的力学实验,结合显微组织表征、热力学计算以及本构模型建立等方法,对连续冷却过程中的γ'相析出行为及强化规律进行了分析。结果显示：在20 ℃/min的连续冷却过程中,γ'相将会不可避免地析出。从力学测试和本构模型分析中发现,升温过程和冷却过程中的合金力学性能具有差异,这是由于冷却过程中经历了γ'相快速析出的温度区间,所以在拉伸实验时表现出更高的强度和应变硬化率。建立的本构模型可以较好地预测固溶态FGH95合金连续冷却过程中的力学性能。

以共沉淀碳酸盐前驱体（Mn_0.60Ni_0.30Co_0.10）CO₃、碳酸锂Li₂CO₃、碲酸H₆TeO₆为原料,采用固相烧结法制备体相Te掺杂的富锂锰基正极材料（Li-rich manganese-based cathode materials,LLO）。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、电化学性能分析等测试手段研究,发现Te掺杂的材料具有较大的晶格参数且循环过程中的界面阻抗较低、晶粒结构较完整。1% Te掺杂的LLO电极在2~4.65 V电压范围内,1 C循环300圈后,容量保持率为85.74%,远高于原始样的54.32%,同时在10 C高倍率下可以释放出158.3 mAh/g的容量,高于原始材料的138.1 mAh/g。因此,Te掺杂可以扩大层间距和稳定体相结构,并减少循环过程中的结构退化,使正极材料的循环稳定性和倍率性能增强。

弛豫铁电聚合物凭借极性纳米微区结构,兼具高介电常数、低能耗、优异柔韧性与电化学稳定性等优势,在锂电池领域展现出独特优势。本文综述了弛豫铁电聚合物的材料体系演进与设计策略,通过分子链化学缺陷设计瓦解长程铁电畴,利用支化和交联实现力学和离子传输的协同提升。在电池应用中,通过协同正极界面的电场调控、电解质体相的载流子解离以及负极侧的均匀沉积,全面提升了电化学性能。然而,其规模化应用仍面临合成成本高、加工适配性差、长期循环稳定性不明及多场耦合机制认知不足等挑战。未来研究应聚焦无氟体系开发、多尺度结构调控,结合原位表征与机器学习深入解析极化-传输耦合机制,并拓展全固态电池及柔性器件等新型体系,推动弛豫铁电聚合物从实验室突破走向实际应用。

随着新能源汽车和储能技术的快速发展,锂离子电池的安全性问题日益受到关注。传统液态电解质存在易挥发、易燃以及热稳定性差等缺点,在极端条件下容易引发热失控,从而影响电池安全性。相比之下,固态电解质具有较高的热稳定性和机械强度,被认为是实现高安全锂电池的重要途径。其中,聚合物固态电解质因其热稳定性好、抑制锂枝晶生长,同时能够形成稳定的电极/电解质界面等优点,在固态电池领域受到广泛关注。近年来,研究人员通过结构设计、复合改性以及原位聚合等策略不断提高聚合物电解质的离子电导率和稳定性。本文综述了高安全聚合物固态电解质的研究进展,重点介绍其安全性提升机制、基于引发剂的原位聚合体系以及自聚合聚合物电解质的研究成果,并对未来发展方向进行了展望。

以市面常见的2种铜粉作为胎体原料,采用真空热压烧结工艺经900、950、1 000、1 050、1 100 ℃烧结制备金刚石（铬）/铜复合材料,分析材料性能随温度变化情况,对比研究不同铜粉制备的金刚石/铜复合材料的性能稳定性。结果表明,在致密程度上,A批（电解铜粉）枝晶状铜粉制备的复合材料在不同烧结温度下的致密度相对稳定,基本在91.5%;在热导率方面,A批材料的热导率最高可达228 W/(m·K),相对高于B批材料的热导率;在力学性能方面,A批复合材料平均弯曲强度为195 MPa,相较于B批次材料提高了32%。相同工艺条件下,A批铜粉更适合用作复合材料的胎体原料。

随着航空航天、核工业等高端领域的快速迭代,增材制造等先进成形技术对难熔金属粉末的综合性能提出了更高要求,其中高球形度、优良流动性及高松装密度的钼粉,是保障钼基构件成形质量的核心前提。直流电弧等离子体技术凭借能量密度高、反应环境洁净、球化效果稳定等独特优势,成为破解难熔金属粉末制备瓶颈的有效手段。本研究以市售不规则钼粉为原料,采用该技术制备高性能球形钼粉,重点探究送粉速率与等离子体功率两大核心参数对粉末性能的调控规律,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、流动性测试仪等设备,系统表征球化后钼粉的形貌特征、粒径分布等关键物理性能,结果表明：直流电弧等离子体球化处理未改变钼粉的物相组成,球化后粉末仍保持单一体心立方结构的钼相,无氧化杂质及其他杂相生成。当调控送粉速率为80 g/min、等离子体功率为45 kW时,球化效果最优,制备的钼粉颗粒表面光滑、无明显团聚,球化率可达98%以上,粒径分布较原料钼粉显著收窄,中位径（D₅₀）由原料的34.47 μm降至23.56 μm。球化后钼粉的流动性达11.6 s/50g,较原料减少9.9 s;松装密度从2.8 g/cm³提升至6.1 g/cm³,提升幅度达117.9%。基于上述实验结果,本研究阐明了钼粉球化“能量吸收-液滴成形-凝固稳定”的三阶段机制,并分析了较高功率条件下出现的纳米颗粒包覆现象及其潜在应用价值,为高性能球形钼粉的工业化制备与高端应用提供了理论支撑与技术参考。

随着碳酸锂价格下行,未注液磷酸铁锂（LFP）极片打成黑粉,黑粉湿法回收提取碳酸锂和磷酸铁产品,面临较大成本压力。因此,未注液LFP极片再生修复LFP正极材料,成为高值化LFP资源回收技术方向。本文将市售不同工艺剥离未注液LFP极片修复LFP正极材料,对制备工艺流程进行分析,将不同工艺修复LFP正极材料采用ICP、SEM、XRD、碳硫、扣电等,测试LFP正极材料化学成分、形貌、物相、粒度分布、碳含量、压实密度、电阻率、电导率、半电池的首周放电比容量和首次库仑效率,对比分析表明：采用溶液法剥离制备LFP正极材料的铝含量和磁性异物低;采用低温裂解法剥离得到LFP,通过补锂修复LFP正极材料,0.1 C&（2.0~3.75） V放电比容量达到157.92 mAh/g,首次库仑效率99.55%,满足低端储能和A00级动力电池要求。因此,低温裂解补锂法修复LFP正极材料工艺,是最具前景获得高品质修复LFP正极材料的工艺方法之一。