列表

定量结构-性质关系分析法在玻璃材料领域的研究进展

定量结构-性质关系分析法在玻璃材料领域的研究进展

摘要：复杂的非晶态结构和热力学亚稳态特征导致研究人员对玻璃材料结构-性能映射关系的理解仍面临挑战，因此，构效关系研究成为新型高性能玻璃研制的核心难题之一。定量结构-性质关系（QSPR）分析法通过建立数学模型将材料的微观结构与宏观性能相关联，为新型玻璃材料的研究提供了可以突破传统试错法局限的新途径。本文系统综述了QSPR分析法在玻璃材料领域中的最新研究进展：首先，梳理了从数据获取、描述符提取到模型构建的完整研究流程；其次，聚焦描述符体系的分类，阐述了自该方法首次提出后描述符体系在结构、能量和动力学机制方面的发展演化；随后，进一步总结了QSPR分析法在硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃及其他类型玻璃中成功预测力学、热学及化学稳定性等性能的案例，论证了其在实际材料设计中的有效性。最后分析了当前研究在描述符物理意义与数据质量方面面临的挑战，并展望了未来通过多尺度融合与多方法联用的改进策略，以推动QSPR分析法从解释工具向精准设计平台的转变。
无机 2026年09月22日
多孔纤维的制备及应用研究进展

多孔纤维的制备及应用研究进展

摘要：多孔纤维作为一种新兴的纤维材料，因质轻、高孔隙率、高比表面积和低热导率等优点，在药物载体、过滤分离、热管理、吸附、传感器、储能等领域展现出广泛应用前景。系统梳理了近年来多孔纤维的主要制备方法，包括静电纺丝、溶液纺丝、熔融纺丝和发泡整理等，并概述了各方法的制备原理、研究进展和实际应用情况。此外，深入分析了多孔纤维制备面临的挑战，并对未来的潜在研究方向进行了展望，旨在为开发性能更优的多孔纤维提供参考。
无机 2026年08月03日
无机非晶微纳米材料的可控合成、特性与应用

无机非晶微纳米材料的可控合成、特性与应用

摘要：在凝聚态物理与材料科学领域，非晶态物质的本质探究一直是国际前沿核心课题。北京航空航天大学郭林院士团队针对无机非晶微纳米材料开展了十余年系统性研究，建立了涵盖配位竞争、空间限域、原位转化、配体诱导的四大核心合成机制，成功实现零维至三维全维度非晶材料的精准可控制备。团队深入剖析非晶材料局域结构与电子态、功能特性的内在联系，攻克了稀土4f 电子调控、双电子储能、电催化固氮等多个领域的关键难题。团队基于天然牙釉质的仿生设计，研发出力学性能优于天然牙釉质的人造牙釉质材料并推进产业化。该研究为非晶材料基础理论创新提供了支撑，也为其在能源、催化、生物医学等领域的应用开辟了新路径。
无机 2026年08月27日
数据智能驱动的机器化学家探索

数据智能驱动的机器化学家探索

摘要：近年来, 人工智能与自动化技术的深度融合为化学研究范式的革新提供了全新路径. 本文系统构建了集理论计算、机器学习、自动化实验与云端基础设施于一体的智能化学实验室系统, 通过“数据生成-模型优化-实验验证”的理实迭代机制实现研究流程的动态闭环优化, 并创新性地引入大语言模型驱动的多智能体协作架构, 完成从自然语言指令解析到跨设备任务调度的全流程自主操作. 本文详细阐述了智能实验室的硬件集成方案、多模态数据融合策略及云端资源调度机制, 通过火星陨石催化剂开发、胶体纳米晶形貌调控及高熵催化剂筛选等典型案例验证了系统的全局优化能力, 最后对智能化学研究网络的基础设施建设与协同创新模式进行了前瞻性探讨.
无机 2025年12月17日
二维材料及其神经形态器件与系统：制备、机制与应用

二维材料及其神经形态器件与系统：制备、机制与应用

摘要：与基于冯·诺依曼架构的传统计算机系统不同，神经形态计算系统具有存算一体的特性，避免了存储与计算单元之间的大量数据交换，提高了计算效率并大幅降低了能耗。二维材料具有原子级厚度、表面无悬挂键和性能可调等优势，是神经形态器件关键材料的有力候选者。本文综述了近年来在二维材料及其神经形态器件与系统方面的研究进展，首先介绍了二维材料的基本特性与制备方法，然后讨论了二维神经形态器件的结构与工作机制，进一步展示了其在存算一体二维神经形态器件与系统、感存算一体智能电子器件与系统以及复杂环境神经形态器件等方面的应用，最后探讨了二维材料和器件应用于神经形态计算面临的机遇与挑战。
无机 2026年10月27日
铅基织构压电陶瓷的发展历程、现状与挑战

铅基织构压电陶瓷的发展历程、现状与挑战

摘要: 压电材料是一种重要的信息功能材料, 能够实现机械能与电能之间的相互转化。近年来, 织构压电陶瓷技术已经成为研发新一代高性能压电材料的重要途径。通过调控晶粒的取向排布, 织构压电陶瓷表现出类似压电单晶的优异压电性能和机电性能, 并具有良好的温度稳定性。同时, 作为多晶陶瓷, 织构陶瓷保留了传统陶瓷材料的制备加工简单、机械性能良好及适用共型异形等优点。本文围绕钛酸铅(PbTiO3, PT)基压电材料体系, 从织构压电陶瓷制备技术、织构用籽晶模板以及织构压电陶瓷技术的发展历程和研究现状等方面, 对相关研究结果进行系统梳理,总结织构压电陶瓷技术优势。在此基础上, 分析了铅基织构压电陶瓷的模板筛选理论、织构陶瓷微观结构和宏观性能之间的构效关系, 以及基于织构压电陶瓷的压电器件开发等方面存在的科学难题和未来挑战。本文旨在全面介绍织构压电陶瓷技术和理论, 帮助研究者深入认识织构压电陶瓷技术, 推动高性能压电陶瓷研发和制备技术发展,进而助力我国高端压电器件的创新和跨越发展。
无机 2026年05月29日
掺杂型近红外屏蔽节能玻璃研究进展

掺杂型近红外屏蔽节能玻璃研究进展

摘要：全球能源危机与“双碳”目标推动节能材料向高效化、长寿命方向发展。在建筑与交通领域的能耗损失中，窗玻璃传热占比超50%，开发高性能节能玻璃成为关键。传统有膜节能玻璃（如Low-E镀膜玻璃、钨青铜（MxWO3）贴膜玻璃等）虽能实现近红外（NIR）屏蔽，但存在涂层易老化、附着力差、工艺复杂及成本高等局限，难以满足长期稳定应用需求。掺杂型节能玻璃通过将功能离子（如亚铁离子Fe2+）或功能单元（如MxWO3）均匀分散于玻璃基体，实现玻璃本体功能化，兼具高可见光透过、宽波段NIR强屏蔽、优异稳定性及低成本制备等优势。本文系统综述了掺杂型节能玻璃的研究进展，聚焦于Fe2+掺杂与MxWO3掺杂两类体系。最后展望了掺杂型节能玻璃的发展方向，提出需进一步优化组分设计以适配浮法生产工艺，并拓展其在汽车玻璃、建筑幕墙等多场景的应用，为高效节能玻璃的工业化应用提供参考。
无机 2026年09月23日
超高温复相陶瓷多层级固溶微结构及烧结熔体调控：回顾与前瞻

超高温复相陶瓷多层级固溶微结构及烧结熔体调控：回顾与前瞻

摘要：ZrB2基复相陶瓷是具代表性的超高温陶瓷(UHTC)，其服役温度远高于烧结温度，需较多SiC 助烧致密并提升抗氧化性能。21 世纪初发现过渡金属碳化物(MC)是更好的助剂，既有效除氧还能提升高温强度；近10 年来作者们聚焦于MC 对UHTC 复相微结构的调控行为，揭示高黏滞度液相的复相反应烧结机理，并探究了复相协同固溶规律及其构效关系。定量微结构研究发现，硼碳基烧结熔体主导了ZrB2 基陶瓷的反应烧结与复相致密，调制了固溶微结构的多层级演变过程：MC 助剂经熔体转化为ZrC 晶界相，与硼化物主相的交换反应主导了复相关系；熔体作为过渡液相协助主相中M 两级固溶并形成普遍性的“核−周”结构，在烧结后期才析出ZrC 次相以及更高的M 固溶度。反应熔体对复相多级固溶结构的调控，与硅基陶瓷的相变微结构及其“溶解–再析出”液相烧结过程相似，也在晶界残留较多硅酸盐熔体及玻璃相。与单相MB2、MC 高熵陶瓷相比，MIB2−MIIC 复相UHTC 及其多层级固溶微结构有更多可调控路径，可更好优化并综合发展UHTC 的服役性能：一是固溶分相共格界面及其相互关联的位错网络化设计，可进一步提升高温强度，其相界、晶界及溶质偏聚可更为精准调控多尺度复相共格结构；二是高温下晶界相与熔体的协同演化规律及复相调控研究，可在未来发展复相多级固溶焓所主导的多元UHTC陶瓷共格结构，即复相陶瓷基因组、多层级复相结构的构效关系。
无机 2026年10月28日
无机填料在复合固态电解质中的作用机制研究进展

无机填料在复合固态电解质中的作用机制研究进展

摘要：全固态锂电池以其良好的安全性和更高的能量密度受到广泛关注，而固态电解质是决定固态电池性能的关键材料。由聚合物基体和无机填料组成的无机／ 有机固体复合电解质因其优良的可设计性而显示出广阔的应用前景。其中，锂离子传导能力是复合电解质性能的决定性因素，而无机填料对提升锂离子传导有重要作用。本文列举了典型无机填料的种类，总结了不同种类填料对加速锂离子输运过程的作用机理，讨论了无机填料的添加量、颗粒大小、分散性、形态对提升离子电导率的影响规律。除此之外，还归纳了无机填料对电化学窗口、锂离子迁移数、力学性能等其他性能的影响。
无机 2024年05月23日
无机非金属生物材料发展战略研究

无机非金属生物材料发展战略研究

摘要: 无机非金属生物材料是生物材料的主要类型之一, 在组织修复、肿瘤治疗、药物递送等生物医药领域应用广泛, 为国民生命健康做出了重要贡献。我国无机非金属生物材料的研究日渐繁盛, 但其生产和应用仍处于攻坚克难阶段。为了实现我国无机非金属生物材料的高质量发展, 提高其为国民生命健康保驾护航的硬实力, 本文通过战略研究, 分析了我国无机非金属生物材料研究应用的热点和难点问题。基于目前的发展机遇与挑战, 提出了在材料的独特性能设计、材料生物学效应研究、材料介导的新原理和新机制探索、智能个性化定制、大数据筛选和人工智能设计、标准化评价和监管等方面系统发展无机非金属生物材料的建议, 以期为无机非金属生物医药产品的发展提供指导并积蓄科研和人才力量。
无机 2026年06月01日