摘要:中国空间站（China Space Station，CSS）无容器材料实验柜（containerless materials rack，CMR）于2021 年成功在轨运行，是当前国际先进的空间材料实验平台。综述了CMR 的技术创新、运控体系与重要科学成果。在技术方面， CMR 采用半导体激光与CO2 激光耦合加热，静电位置控制精度±0.1 mm，真空度优于10−4 Pa，可提供最高3 个大气压的加压环境，单盒可容纳29 颗样品，材料适用范围涵盖导电金属与非导电的氧化物、玻璃、半导体等多种体系。CMR 已开展22 个科学实验项目，累计完成1005 颗样品的在轨实验，在轨实测最高加热温度达3100℃ 以上。在难熔合金、金属功能材料、生物活性玻璃和行星科学模拟物等领域，精确测定了多种合金熔体在深过冷状态下的密度、黏度、表面张力等热物性参数，揭示了表面波−涡旋复合组织、共晶解耦、液−液相分离、偏晶相选择凝固和单晶定向生长等微重力独有的凝固机制；制备了结构均匀的高活性Ca−Ti−Si 生物活性玻璃；首次实现了陨石球粒与富钙铝难熔包体（calcium−aluminum−rich inclusions，CAI）的空间凝固模拟，揭示了硅扩散受限主导的星云矿物演化机制。研究结果表明，CMR 的成功研制与高效运行使中国空间材料科学实验能力达到或超越国际先进水平，为新材料研发、地面工艺优化以及深空探测的就地资源利用（in−situ resource utilization，ISRU）奠定了坚实的科学和技术基础。

摘要：相对于镍镉、铅酸等传统电池，锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、自放电率低、循环寿命长、充放电效率高、工作温度范围宽、环境污染小等优点。目前，锂离子电池已广泛应用手机、笔记本等3C设备和新能源汽车领域，在民用飞机、无人机、空间探测器等航空航天领域中也拥有广阔的应用前景。为了进一步拓宽锂离子电池的应用领域，众多研究团队开发出了种类繁多的，性能优异的锂离子电池电极材料；通过深入研究，开发出了具有宽温适应性和超高压适应性的电解液。经过30年的技术攻关与产业化推广，锂离子电池相关产品日渐成熟。为进一步拓宽锂离子电池的应用场景，高性能电极材料的制备和安全电解液体系的构建将是锂离子电池技术发展的重要方向。

摘要：近年来, 在航空航天技术不断进步的背景下, 热防护系统(TPS)的材料选择和优化显得尤为关键. 本综述针对树脂基复合材料在热防护领域的研究和应用进展, 总结了不同树脂体系在提高材料热稳定性及耐烧蚀性等方面的最新成果, 讨论了多种纤维增强材料提升界面结合强度的方式, 展望了新型纤维改性方法与树脂成型条件在新型热防护树脂基复合材料中的应用前景, 旨在为新一代航天器热防护材料的设计制备提供指导.

摘要：氢能作为零碳、高热值的清洁能源，被视为航空业脱碳的关键路径，主要航空强国已纷纷布局氢能航空技术研发。本文系统阐述了氢能在航空领域应用的必要性与可行性：氢能可助力航空业实现零碳排放、提升飞行性能，并已通过多项历史验证与当代工程研究证实其技术潜力和发展前景。全球氢能航空正从概念研究迈向工程应用，产业链与生态系统加速构建。然而，氢能航空仍面临储氢技术、燃烧控制、燃料电池功率密度、试验设施不足、产业链不完善及缺乏顶层统筹等挑战。对此，建议保持战略定力，打造氢能航空国家战略科技力量，创新科研组织模式，构建全产业链创新生态，并通过国家重大专项推动技术、政策与基础设施协同发展。

摘要：机器学习技术在航空材料领域具有广阔的发展前景，并在材料选择、设计和优化等方面发挥着重要作用。首先简要论述机器学习技术在航空领域中的优势和潜力，概述机器学习的技术发展、算法类别和特征及其局限性，介绍机器学习在科学研究中，特别是复杂材料数据形式下的常规的或潜在的应用。其次，主要关注机器学习在航空材料领域的研究现状，探讨近年来利用机器学习辅助高温合金材料、高强度结构材料、热防护涂层材料及功能与智能材料的研究进展，并阐述机器学习驱动航空材料研究的策略和方法。最后，对机器学习辅助航空材料研发所面临的挑战进行展望，通过推动数据资源的开放共享、深化领域知识和物理规律在机器学习模型中的融合，以及不同类型数据的特征一致性转换，助力航空材料研究向大数据驱动的材料科学第四范式转型。

摘要：概述了3D打印技术在航天领域的研究现状，介绍了3D打印技术加工出的结构复杂、拓扑优化的几何形状零部件的特点。重点阐述了国内外应用于航天领域的3D打印制备技术的发展，包括金属基材料，定向能量沉积成形（DED）和粉末床熔融成形（PBF）等工艺和后处理技术，以及制造的航空航天零部件。总结了3D打印技术在航天领域应用的优势和不足，提出了技术改进和研究方向。

摘要：人工智能器件是提供实现系统功能的微小型化器件，是实现空间环境感知、自主判断、自主任务规划等的硬件载体和基础。此类新型元器件在宇航应用前，仍然面临成熟度、可靠性、抗辐射能力、宇航适用性等诸多挑战。本文从分析人工智能器件国内外发展现状出发，分析人工智能器件宇航应用面临的挑战与应对措施，给出典型人工智能器件质量保证案例，并归纳和总结后续人工智能器件宇航应用的相关建议。

文摘：回顾了7000系超高强铝合金在国内外的发展历程，并简要概述了几种典型铝合金在我国运载火箭中的应用实例。结合当前7000系铝合金在我国航天结构系统工程化应用的实际情况，分析了存在的问题，并据此提出了值得关注的研究方向及相关建议。

摘要：重型燃气轮机（HDGT）高温涡轮叶片的设计寿命通常达到数万小时，其服役环境呈现高应力、长时热暴露及高盐/高硫等复杂介质诱发的热腐蚀耦合特征。本文系统综述了HDGT 用定向柱晶（DS）与单晶（SC）镍基高温合金的研究现状与发展趋势。首先，明确了工业燃机“高温前级高性能化、低温后级经济化”的分级用材策略，指出其核心设计逻辑已由追求瞬时极限强度转向保障长期组织稳定性。其次，重点探讨了合金成分设计的演变，分析了以降低Re 含量、优化W/Mo 配比及提高Cr 含量为特征的“低Re 设计哲学”，旨在抑制长期服役中拓扑密排（TCP）相的析出并提升环境适应性。随后，针对HDGT 叶片尺寸巨大的特点，梳理了大尺寸叶片制备中由尺度效应引发的热-溶质-应力多场协同失稳问题，以及枝晶偏析对服役性能的“组织继承效应”。最后，阐述了长寿命服役下蠕变、疲劳与环境损伤的多机制耦合演化规律，并重点展望了修复延寿技术在全寿命管理中的工程应用，指出其未来发展的核心：在不破坏原有单晶或定向晶体结构完整性的前提下，实现大尺寸叶片表层防护体系的重建与内部退化组织的高效恢复。突破大尺寸复杂结构叶片的铸造良率瓶颈、提升极端工况下的抗热腐蚀能力是当前面临的核心挑战。未来研究应聚焦于力学-环境性能的协同优化及基于物理机理的寿命预测模型，以支撑下一代高参数燃机的研制。

摘要：热障涂层（TBCs）和环境障涂层（EBCs）是航空发动机的关键技术之一。 TBCs可以大幅提高发动机高温合金热端部件的工作温度， EBCs可以有效保护发动机陶瓷基复合材料高温部件。高熵陶瓷（HECs）一般指的是多种组分（5种或以上）以等原子比或接近等原子比形成的固溶体， 其性能具有“鸡尾酒”效应， 展现出常规陶瓷材料不具备的优异性能。 HECs概念被提出以来已经在很多领域被广泛研究，成为陶瓷材料研究领域的热点。在TBCs与EBCs领域，研究者们对HECs也开展了大量的研究工作，取得了很多研究成果。对国内外已经报道可以用于TBCs和EBCs的新型HECs材料进行了分类总结，介绍了它们的制备方法、 晶体结构、热导率、热膨胀系数、力学性能 环境沉积物（CMAS）腐蚀行为以及HECs涂层的制备与性能，并对HECs在TBCs与EBCs中的发展前景进行了展望。