摘要：热电发电技术在特种电源、绿色能源、环境能量收集与工业余热发电等领域具有重要的应用价值。近年来,热电材料zT值的纪录不断被刷新,为热电器件应用技术的发展奠定了坚实的基础。然而,目前热电应用技术远滞后于热电材料科学的发展,特别是热电发电技术的大规模应用仍面临着技术瓶颈和挑战。本文介绍了热电器件设计与集成的基本原理及其关键科学与技术问题,着重总结了器件集成中的界面结构设计与优化、电极连接与器件一体化制备技术、器件服役性能与寿命评价等方面的最新研究进展。同时,分析和展望了热电发电技术规模化应用面临的挑战与发展策略。

摘要：基于热电器件全参数设计模型,设计并制备了具有不同拓扑结构的填充方钴矿器件,通过器件仿真模拟结果与实验数据的比对和分析,解析器件结构、界面、连接工艺等对器件输出性能的影响并建立其定量关系;使用批量合成的n型Yb_(0.3)Co_(4)Sb_(12)和p型Ce Fe_(3.85)Mn_(0.65)Sb_(12)填充方钴矿材料制备的单级器件最大转换效率达到9.8%,输出功率密度达1.42 W/cm2。

摘要：随着可穿戴柔性电子技术的发展,高灵敏度和宽感应范围的柔性力敏传感器的需求量逐渐增大,如何选择兼具高导电性和良好柔性的材料作为传感器的敏感材料是获得高性能传感器的关键。近年来,MXene材料因其导电性好、柔韧性高、亲水性好以及合成可控等优点成为一种极具潜力的导电敏感材料。本文就MXene基柔性力敏传感器的类型、敏感材料的微结构设计方式、传感性能及传感机理等方面的研究进展进行了阐述和总结。

摘要：p型填充方钴矿材料的力学性能相对于n型较差,成为方钴矿热电器件集成设计的薄弱环节。本工作利用氧化石墨烯(GO)良好的润湿性和亲水性,通过液相分散实现了GO对Ce_(0.85)Fe_3CoSb_(12)基体颗粒的网状包覆与均匀分散。利用放电等离子烧结技术同时实现了致密化和对GO的原位还原,获得了2~5 nm厚还原氧化石墨烯(rGO)三维网状包覆的Ce_(0.85)Fe_3CoSb_(12)基纳米复合材料。该三维网状结构利用桥接作用增加了裂纹扩展额外功,实现了对基体材料的增强增韧。当rGO含量为2.8vol%时,Ce_(0.85)Fe_3CoSb_(12)/rGO复合材料的抗弯强度和断裂韧性相对于纯基体材料分别提高40%和33%。但进一步提高rGO含量会增加基体晶界处的rGO厚度,进而弱化其增强增韧效果。

摘要：本文介绍用化学共沉淀和在适当温度下煅烧以直接制备ＹＡＧ－Ａｌ２Ｏ３纳米复合粉体的新方法．ＸＲＤ结果表明，所得粉体具纯的ＹＡＧ和α－Ａｌ２Ｏ３相，因此其化学组成符合配料的组分设计．用本方法制备的２５ｖｏｌ％ＹＡＧ－Ａｌ２Ｏ３复合粉体经热压烧结，所得的致密体材料为晶内型纳米复合材料，其抗育强度达 ６１２ＭＰａ，断裂韧性为 ４．５４ＭＰａ·ｍ－１／２，都比单相 Ａｌ２Ｏ３陶瓷有大幅度提高。

摘要：以ZrB2-SiC-ZrC复相超高温陶瓷为研究对象,对X射线衍射的K值法、二次电子像结合背散射电子像、电子背散射衍射结合能谱面扫描三种相组成的定量分析方法进行了比较,结果显示K值法使用简单、方便;SEM的两种定量方法不仅可以定量分析相组成,还能反映相分布与相关系。三种定量方法的结果较一致,均显示该复相陶瓷实际相组成远远偏离反应烧结设计相组成,其中,ZrO2杂质相实际含量多于5vol%,ZrC相含量远低于理论值5vol%,K值法显示其含量甚至低于1vol%。相组成的定量分析为进一步开展微结构研究及复合材料设计提供了必要的技术基础。

摘要：采用一种具有三维网状结构和贯通气孔的有机泡沫体作为载体，首先利用有机泡沫浸渍工艺制备出高气孔率且几乎没有堵孔的网眼素坯，经过排塑、预烧处理获得具有一定强度的预制体．由于未经烧结，预制体的孔筋呈疏松多孔结构．利用粘度较低、流动性很好的浆料对预制体进行涂覆处理．结果表明：通过这种处理，孔筋上的裂纹被消除，非常细的孔筋被避免，孔筋厚度比较均匀，从而获得了结构非常均匀的网眼陶瓷．相对密度、孔筋厚度、孔径大小可以根据徐覆次数来调节．随着涂覆次数的增加，孔径减小，孔筋厚度增加，相对密度也增加．本工作为网眼陶瓷孔结构的精确设计提供了一种新工艺，对于优化其力学性能、渗透率等性能具有重要意义．

摘要：集成组合技术是近几年发展起来的一种快速发现和优比新型功能材料的方法,其发现和优化新型功能材料的效率比传统方法高出数百倍,甚至上千倍或更高,但是要充分发挥其在无机功能材料研究领域的优势,必须解决三个问题,(ｉ)材料芯片的设计;(ｉｉ)材料芯片的高速并行合成;(ｉｉｉ)材料芯片的快速表征．其中材料芯片的快速表征技术又是关键之关键,它制约着整个研究工作的开展,如果能高速设计、合成材料芯片却不能快速地来表征它,那么高速合成将失去其快速发现和优化新型功能材料的意义,因此,开发适用于高密度材料芯片性能和结构的快速表征技术有着非常重大的意义．本文综述了近几年无机功能材料芯片的几种快速表征技术:光致发光性能检测、电光/磁光性能检测、微波性能检测以及结构表证技术等,并简述了它们的工作原理及仪器设备情况．

摘要：TiB2、ZrB2、HfB2、B4C及BN为代表的硼化物陶瓷具有优异的物理化学性能,在超高温、超硬以及超疏水等极限条件下有广阔的应用前景,但材料的烧结致密化困难、断裂韧性低等问题制约了它们更为广泛的应用.本文针对无压烧结在材料制备过程中的优势,探讨了影响硼化物陶瓷无压烧结的主要因素,总结了以"除氧"机制为代表的硼化物陶瓷无压烧结技术;针对硼化物陶瓷韧性低的不足,介绍了以"板晶增韧"、"纳米相增强"为代表的硼化物陶瓷微结构调控手段和强韧化措施.最后,文章还对硼化物陶瓷的织构化设计、制备方法与性能提升进行了简要介绍.

摘要：研究生物材料所产生的化学信号与细胞行为之间的作用关系,对于高性能组织工程材料的设计与制备具有重要的指导意义.本工作中,采用化学共沉淀法成功地合成了含钼(Mo)的硅酸盐(MS)生物活性陶瓷粉体,并探究其降解产生的活性离子化学信号对肌腱-骨相关细胞(肌腱干/祖细胞(TSPCs)和骨髓间充质干细胞(BMSCs))的调控作用.所合成的MS生物陶瓷颗粒大小均一,其降解后的浸提液中含有Mo、钙(Ca)、硅(Si)三种生物活性离子.特定浓度范围的MS浸提液可以同时促进TSPCs和BMSCs的增殖和迁移活性.更重要的是,MS浸提液可以同时刺激TSPCs和BMSCs的特异性分化,说明MS生物陶瓷释放的化学离子所构建的微环境,能够同时协调TSPCs和BMSCs的细胞行为.因此,MS生物陶瓷有望作为一种有效的“生物活性因子”用于肌腱-骨损伤修复.