具体描述
This volume contains a collection of papers from six symposia, related to materials processing and properties, held at the TMS 2009 Annual Meeting & Exhibition in San Francisco, California, February 15-19, 2009. The symposia include: Materials for High Temperature Applications: Next Generation Superalloys and Beyond Materials Issues in Additive Powder-Based Manufacturing Processes Near-Net Shape Titanium Components Frontiers in Solidification Science III Mechanical Behavior of Nanostructured Materials Surface Structures at Multiple Length Scales
《TMS 2009 第138届年会暨展览会论文集》 内容概述： 《TMS 2009 第138届年会暨展览会论文集》汇集了2009年3月15日至19日在美国宾夕法尼亚州匹兹堡市举办的美国矿物、金属与材料学会（TMS）第138届年会暨展览会上的精选学术论文。本论文集全面展示了材料科学与工程领域的最新研究成果、技术进展以及行业趋势，涵盖了广泛的主题，为相关领域的科研人员、工程师、学生以及行业决策者提供了宝贵的参考资料。 学科领域及涵盖主题： 本论文集的主旨在于促进材料科学与工程的进步，其内容深度和广度均体现了这一目标。具体而言，论文集涵盖了以下主要学科领域和细分主题： 材料科学与工程基础研究： 材料的原子与电子结构： 深入探讨各种材料的晶体结构、电子能带理论、化学键合特性，以及这些基本特性如何影响材料的宏观性能。 材料的相变与动力学： 研究材料在不同温度、压力和成分条件下发生的相变机理，包括固态相变、液固相变等，以及材料内部原子的扩散和迁移行为。 材料的显微组织与性能关系： 详细阐述材料的微观结构（如晶粒尺寸、晶界、位错、析出相等）如何决定其力学性能（强度、韧性、延展性）、物理性能（导电性、导热性、磁性）和化学性能（耐腐蚀性、催化活性）。 计算材料科学与模拟： 介绍利用第一性原理计算、分子动力学模拟、有限元分析等计算方法来预测和理解材料的行为，为材料设计和性能优化提供理论指导。 先进材料及其应用： 金属材料： 钢铁与特种钢： 聚焦于高性能钢铁的研发，包括合金设计、热处理工艺、组织调控以及在汽车、航空航天、能源等领域的应用。 轻合金（铝、镁、钛）： 探讨这些轻质高强合金的制备、加工、焊接技术，以及在交通运输、电子设备等领域的轻量化应用。 高温合金与难熔金属： 研究在极端高温环境下应用的镍基、钴基高温合金，以及钨、钼等难熔金属及其合金的性能提升和新应用。 粉末冶金与增材制造（3D打印）： 关注粉末制备、成形技术、烧结工艺，以及金属3D打印在复杂结构制造和定制化零件生产中的潜力。 陶瓷材料： 结构陶瓷： 研发高强度、高硬度、耐磨损的氧化物、碳化物、氮化物陶瓷，用于工程结构件、刀具、防护材料等。 功能陶瓷： 探索压电陶瓷、介电陶瓷、铁电陶瓷、半导体陶瓷等在电子元件、传感器、能量转换器件中的应用。 生物陶瓷： 研究与人体组织相容性良好的陶瓷材料，用于骨科植入物、牙科修复等领域。 聚合物材料： 高性能聚合物： 介绍具有优异力学、热学、化学性能的新型聚合物，以及其在航空航天、医疗器械、柔性电子等领域的应用。 复合材料： 重点关注纤维增强聚合物基复合材料（如碳纤维、玻璃纤维复合材料）的界面设计、制造工艺和性能表征。 生物可降解聚合物： 探讨环境友好型聚合物材料的研发及其在包装、医疗和农业等领域的应用。 纳米材料与器件： 纳米结构材料： 研究纳米颗粒、纳米线、纳米管、二维材料（如石墨烯）的制备、表征和潜在应用。 纳米器件： 探索纳米材料在电子、光电子、能源存储、催化等领域的集成与器件化。 能源材料： 电池材料： 聚焦于锂离子电池、下一代电池（如固态电池、钠离子电池）的正负极材料、电解质和隔膜的研究。 燃料电池材料： 关注质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）中的电极材料、电解质和催化剂。 光伏材料： 探讨太阳能电池材料（如硅基、钙钛矿、有机太阳能电池）的效率提升和成本降低。 储氢材料： 研究用于氢能存储的新型金属氢化物、吸附材料等。 生物医学材料： 组织工程支架： 设计和制备用于细胞生长和组织再生的生物相容性材料。 药物递送系统： 利用纳米材料和智能材料实现药物的靶向释放和控释。 医疗诊断与成像材料： 开发用于医学成像造影剂、生物传感器的新型材料。 材料加工与制造技术： 铸造、锻造与轧制： 优化传统金属成形工艺，提高材料利用率和产品性能。 焊接与连接： 发展先进的焊接技术（如激光焊、电子束焊）和连接方法，以应对异种材料连接和复杂结构制造的挑战。 表面工程： 研究表面改性技术（如涂层、渗层、离子注入），以改善材料的耐磨损、耐腐蚀、硬度等表面性能。 微纳加工技术： 探索用于制造微电子器件、微机电器件（MEMS）的精密加工和刻蚀技术。 材料表征与分析： 显微技术： 运用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等技术，观察和分析材料的微观形貌和结构。 光谱与衍射技术： 采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）等方法，研究材料的物相组成、化学状态和表面成分。 力学性能测试： 进行拉伸、压缩、弯曲、冲击、疲劳等力学性能测试，评估材料的强度、韧性、耐久性。 热分析技术： 使用差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TGA）等，研究材料的热稳定性、相变温度和热膨胀行为。 年会背景与意义： TMS年会作为全球材料科学与工程领域最重要的年度盛会之一，为世界各地的科学家、工程师和行业专家提供了一个交流思想、分享发现、建立合作的平台。《TMS 2009 第138届年会暨展览会论文集》忠实地记录了此次盛会的学术精华，反映了当时材料科学研究的前沿动态、技术创新的热点方向以及行业发展的最新趋势。通过对这些论文的研究，读者可以深入了解： 前沿研究方向： 哪些材料、哪些问题在当时最受关注，并可能引领未来的研究热潮。 技术创新成果： 新材料的发现、新工艺的开发、新应用的实现等，为解决实际工程问题提供灵感。 跨学科的融合： 材料科学与其他学科（如物理、化学、生物学、工程学）的交叉融合所带来的突破性进展。 行业发展趋势： 材料在新能源、环境保护、生物医学、信息技术等关键领域所扮演的重要角色。 本论文集是材料科学与工程领域研究人员的必备参考书，也是任何对该领域感兴趣的读者深入了解材料科学前沿发展的重要途径。它不仅记录了历史性的学术成就，更预示着未来材料科学与工程发展的无限可能。
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