面向未来的智能材料物质科学

摘要：智能材料自20世纪80年代以来逐渐兴起，成为材料科学的重要方向，催生了一系列重要的概念材料。近几年来，人工智能的长足进步促使人们对智能材料的内涵和外延进行深入的反思：智能的物质基础是什么？是否存在集成思考、响应、自复制等多重能力的智能物质？如何理解、设计、合成和改造智能物质？当前化学、生命、材料、信息科学等学科的高速发展为回答这些问题提供了极佳的契机。针对智能物质的系统研究，不仅将带来对智能的全新认识，还将对先进材料、合成细胞、生命起源等相关领域产生重要影响，在为科学界提供全新研究对象的同时，也将为解决国家重大需求带来变革性的突破。本文基于国家自然科学基金委员会第391期“双清论坛”，总结了智能材料的研究现状、发展趋势及机遇挑战，凝练出未来相关领域的重点研究内容和亟需解决的关键科学问题。

新材料 2026年02月13日 1 点赞 0 评论 523 浏览

超材料产业发展思考与建议

摘要：超材料是由人工结构构成、具有自然材料所不具备的超常性质的人工材料，有望获得与自然物质性质迥异的“新物质”，为诸多应用领域提供了变革性技术支撑；超材料的新原理、新功能实现处于爆发期，相关产业链开始萌生，而产业化、工程化进入瓶颈期，超材料当前所处的特殊阶段恰是国家战略介入的机遇期。本文总结了超材料的概念演进过程，从国际、国内两方面概要梳理了超材料的研究进展及发展趋势，从产业化方向、产业链格局、产业发展策略三方面系统凝练了超材料的产业化进展。进一步辨识了超材料产业发展面临的挑战，突出体现在制备技术、测试与表征技术、工程化技术、产业链、研发人才等方面，从人工智能（AI）技术在超材料设计中的应用、超材料在AI技术演进中的应用两方面展望了AI 技术为超材料产业带来的新发展机遇。为此建议，以重点应用需求为牵引进行重大项目布局，建设国家级超材料制备、大数据与设计平台，组建国家级创新联合体并促进跨学科人才培养，在中长期尺度上精准推进我国超材料产业高质量发展。

新材料 2025年08月26日 1 点赞 0 评论 836 浏览

高端新材料智能制造的发展机遇与方向

摘要：发展智能制造是我国制造业创新升级的主攻方向，高端新材料是支撑高端装备和重大工程需求的核心材料，推动智能制造与高端新材料制造紧密结合，对提升高端新材料制造能力，满足重大装备对高端新材料的需求，具有重要意义。本文深入分析了高端新材料智能制造的必要性，在分析面向高端新材料的高性能制造、复杂构件的整体化与轻量化制造、高端构件的一体化与低成本绿色制造等特征基础上，总结了传统“试错法”研发模式在材料制造领域遇到的主要问题与挑战，分析了数据驱动的高端新材料智能制造研发模式带来的重大变革与机遇，并以材料智能加工成形为例，全面梳理了亟需发展的共性关键技术及其发展方向。本文从加强关键技术研究、构建创新体系、创新学科交叉人才培养和加快成果转化等方面，提出了加快发展高端新材料智能制造的对策建议，以缩短与国外先进水平的差距，支撑我国材料产业的升级换代和跨越式发展。

新材料 2024年03月19日 1 点赞 0 评论 812 浏览

面向新兴产业和未来产业的新材料发展战略研究

摘要：新材料是新兴产业和未来产业发展的根基，是抢占科技和经济发展制高点的重要领域，也是我国推进新型工业化的重要驱动力。本文梳理了新材料在信息、能源、生物、深空与深海探测等领域的发展趋势，发现新材料联用或与其他学科、领域的深度融合正在成为新材料发展的重要特点；系统分析了我国新材料产业在规模、技术创新能力、企业和集群等方面的发展现状，总结了新材料产业发展存在的关键原材料依赖进口、核心装备尚未实现自主可控、高端产品自给率不高、部分重点产品缺乏应用迭代、标准和评价体系不完善等问题；提出了面向新兴产业亟需发展的9 个重点方向以及面向未来产业亟需布局的7 个重要方向。为推动新材料产业的高质量发展，研究建议：着力筑牢新材料产业发展根基，扎实提升新材料产业链水平，营造良好的产业发展生态环境，完善产业发展配套政策。

新材料 2024年03月18日 0 点赞 0 评论 1073 浏览

“两个全过程”成就材料强国

摘要：评述了先进材料在人类社会文明史中的划时代意义，强调材料的应用科学范畴，研究的目的在于应用。“两个全过程”赋予材料极限固有性能与极限服役性能，形成“材料科学与工程”学科。这是成就材料强国的必由之路，并提出材料强国的5 个制高点，即理论制高点、技术制高点、性能制高点、产业制高点和体系制高点。

新材料 2026年08月12日 1 点赞 0 评论 17 浏览

增材制造金属材料典型缺陷研究进展

摘要：增材制造是一种通过逐层沉积材料实现三维实体制备的近净成形技术，因其在制造复杂结构金属零件方面具有独特优势，已在航空航天、生物医疗和高端模具等关键领域获得广泛应用。然而，增材制造特有的成形过程也带来了与传统制造方法不同的缺陷特征，这些问题严重制约了成形零件的服役可靠性，成为该技术亟须解决的核心问题之一。本文系统总结了中国航发增材制造技术创新中心在增材制造金属材料缺陷方面的研究成果，重点阐述了孔洞、未熔合、夹杂及裂纹等典型缺陷的形貌特征、形成机制及其对力学性能的影响规律，并进一步分析了热等静压处理对缺陷闭合及力学性能的改善作用。针对当前研究存在的不足，本文建议从揭示缺陷形成机理与工艺映射关系、开发增材制造专用金属材料、建立面向零件服役要求的缺陷验收标准和研究智能化在线监测与闭环控制技术等方面开展研究，以进一步推动该领域的进步。

新材料 2026年08月11日 1 点赞 0 评论 28 浏览

非晶合金催化降解污水：现状、影响因素与改性策略

摘要：随着人类社会的快速发展，各类污水的排放量逐年增多，水污染等环境问题日益严重，寻求有效的污水处理方法已成为一种迫切需求。由于非晶合金是一种具有良好的表面活性、较低的氧化还原电位和优异的催化降解性能的亚稳态金属合金，被视作是解决以印染污水为主等各种污水的有效催化剂，目前已经在含有染料、农药等有机污染物和含有重金属、酸碱盐等无机污染物的污水处理方面开展了广泛研究，但其降解机制因污水的种类和非晶合金体系的不同而存在很大的差异，致使降解速率高低不同，因此选择合适的非晶合金成分和恰当的材料改性方法在实现污水高效降解上具有重要意义。本文就污水处理的常规技术，非晶合金的特性、潜质及其在污水处理中的应用、存在的问题等进行了总结，同时还系统介绍了各种化学参数等因素对非晶合金催化性能的影响和各种材料改性方法，以期能够为新型催化剂的研究提供有价值的参考。

新材料 2026年08月11日 1 点赞 0 评论 31 浏览

1kA 级高温超导电流引线的结构优化设计及制备研究

摘要: 为解决中小型1 kA 级高温超导电流引线在高通流条件下自场衰减严重、利用率低的问题, 在理论分析、数值仿真及实验验证基础上, 对传统堆叠密排式结构进行了结构优化设计。首先, 采用一维解析模型和COMSOL 有限元仿真对换热器段的热传导性能进行系统分析, 确定最优长度截面比; 其次, 提出10×2 阵列式分散排布结构设计, 基于FR-4 材料构建外支撑骨架, 完成高温超导段样品制备; 最后, 在77 K 液氮环境下对优化结构和传统结构进行通流测试, 结果表明优化结构的自激发场强度较传统堆叠密排式降低60.8%, 对应临界电流保持率由55%提升至80%(其中“临界电流保持率”指在运行磁场下超导带材保持的临界电流与无磁场下临界电流的比值); 同时, 该设计兼顾引线的紧凑体积(Φ44 mm×362 mm)、高效散热及易维护性, 展现出优异的电输运稳定性和高可靠性, 具有广泛应用前景。

新材料 2026年08月10日 1 点赞 0 评论 31 浏览

柔性吸波材料的研究进展

摘要: 柔性吸波材料是一种能够有效吸收电磁波且兼具柔韧性的功能材料, 在隐身技术、电磁防护和可穿戴电子等领域有重要应用价值, 其吸波机理包括介电损耗、磁损耗以及两者协同损耗机制。针对薄膜型、泡沫型和织物型3 类柔性吸波材料的制备方法和研究现状进行详细阐述, 通过分析材料组分优化、结构设计和界面调控等策略探讨提升材料吸波性能、力学性能和柔性的有效途径, 同时总结了柔性吸波材料性能评价方法, 未来柔性吸波材料研究将朝着智能化响应、环境友好型和多功能集成方向发展。

新材料 2026年08月10日 1 点赞 0 评论 30 浏览

纳米颗粒强化高温合金研究进展

摘要: 航空发动机推重比与重型燃气轮机功率的不断提升, 对先进高温合金的性能与稳定性提出了更加严苛的要求。纳米颗粒具有高强度、高硬度与优异的热稳定性, 因此在高温合金中引入纳米颗粒可有效强化高温合金使其满足日益增长的性能需求。然而, 如何选取合适的纳米颗粒类型、纳米颗粒的引入方式及成形工艺, 以克服纳米颗粒易团聚、难均匀弥散分布问题, 提高纳米颗粒与合金基体的界面结合强度以及提升纳米颗粒的高温稳定性, 是当下纳米颗粒强化高温合金发展的关键。从纳米颗粒类型、引入方式及成形工艺等方面概述了国内外研究现状, 展望了未来纳米颗粒强化高温合金在优化第二相、绿色制备以及增强界面结合等方面的发展方向。

新材料 2026年08月08日 1 点赞 0 评论 45 浏览