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深度学习在材料表征与性能预测中的应用研究进展

深度学习在材料表征与性能预测中的应用研究进展

摘要：近年来,深度学习在材料科学领域的应用呈现出日益重要的趋势。其中,材料性能预测作为材料科学研究的核心问题,传统方法受限于表示能力有限与计算复杂度高的挑战。深度学习作为一种基于数据驱动的方法,通过学习大规模数据中的特征表示和模式,为材料表征和性能预测提供了新的解决方案。与传统的机器学习模型相比,深度学习展现出竞争力的优势。本文首先阐述了人工智能、机器学习以及深度学习之间的关联,对经典的深度学习理论进行了概述,包括感知机、图神经网络、序列模型等。随后,详细讨论了深度学习在材料成分和晶体结构表征、材料性能预测模型等方面的重要进展,对数据集、相关模型结构以及建模方法的优势进行了综述。文章进一步探讨了深度学习在材料科学中的模型可解释性,可以更充分地理解模型决策过程。最后,对深度学习在材料领域的发展进行了总结与展望。
新材料 2026年05月18日
凝聚态化学视角下的电化学界面结构与过程

凝聚态化学视角下的电化学界面结构与过程

摘要：电化学体系包含电极、电解质等基本要素，其组成、相态、结构等对体系的电化学性能有着重要影响。电化学界面是电化学反应发生、物质转化、电荷转移的关键区域。借助先进的电化学原位表征技术，深入研究并理解电化学反应中的界面动态过程与规律是高性能电化学体系精准构筑的重要基础。本文围绕凝聚态化学视角下的电化学界面过程与表征展开系统综述，介绍了电极、电解质等电化学体系中的基本要素，从凝聚态化学视角理解电化学界面的特征；总结了电化学界面的表征方法与技术，同时讨论了部分界面电化学动态过程与调控规律。
新材料 2026年06月24日
中国玻璃纤维行业技术发展——“十四五”回顾与“十五五”展望

中国玻璃纤维行业技术发展——“十四五”回顾与“十五五”展望

摘要：“十四五”期间，我国玻璃纤维行业在国家及地方政策支持下，产量规模持续扩大、技术创新成果丰硕、应用领域不断拓展，已达到全球行业领先水平，在国际竞争中占据重要地位并发挥着关键影响力。然而，行业仍面临基础研究不足、绿色发展有待深化、智能制造能力不均、标准化体系亟须升级、应用场景拓展不足等问题。“十五五”期间，我国玻璃纤维行业需持续加大投入力度，全方位聚焦基础研究的深耕与创新突破、绿色低碳发展路径的探索与实践、智能制造升级的加速与深化、标准化体系的健全与完善，以及应用领域的广泛拓展与多元融合，并以此进一步夯实强国根基，引领全球玻璃纤维产业迈向更高发展阶段。
新材料 2026年07月22日
透明导电材料研究进展

透明导电材料研究进展

摘要：近年来，透明导电材料（Transparent conductive materials，TCM）作为触摸屏、液晶显示器LCD）、智能窗、太阳电池（Solar cells）、发光二极管（ＬＥＤ）等先进光电子器件中的关键组件，其作用尤其重要。氧化铟锡（ITO）薄膜具有优异的光学和电学性能，是光电器件中应用广泛的透明导电材料。然而，铟元素的稀缺性、易碎性以及沉积过程中对底层薄膜的潜在损坏限制了其在未来新型光电子器件中的应用。开发适应高性能光电器件应用的ＴＣＭ 成为当前研究的重点。本文综述了透明导电氧化物、超薄金属和金属网格、介质层／金属／介质层（Dielectric/metal/dielectric，DMD）、碳纳米管和石墨烯等类型的TCM光电性能、应用领域、近年来相应的研究策略和重要成果、面临的挑战以及未来发展方向。
新材料 2024年08月29日
高温超导电缆研究与应用新进展

高温超导电缆研究与应用新进展

摘要:介绍了超导电缆的研究发展历程、近年来世界各国在超导电缆应用方面所开展的相关研究和进展情况，并展望超导电缆的未来发展前景。
新材料 2024年03月18日
第一性原理在热障涂层中的研究与应用进展

第一性原理在热障涂层中的研究与应用进展

摘要：第一性原理作为一种不依赖经验参数的定量分析方法，能够大幅度缩减材料从设计到工程化应用的周期及成本，对热障涂层的研究具有重要的推动作用。总结了近年来第一性原理在热障涂层材料体系设计和界面结合优化等方面的研究成果，从热障涂层材料的结构稳定性、力学性能、热物理性能和耐腐蚀性能等４个方面，概括了第一性原理在界面结合功、分离功、电子结构、成键情况等方面的应用，揭示了杂质和掺杂剂对界面强化/削弱的机理，为热障涂层的深入研究提供了必要的理论知识储备。
新材料 2024年06月25日
火花放电法制备纳米材料及其应用综述

火花放电法制备纳米材料及其应用综述

摘要：纳米材料在光学、热学、电学、磁学、力学等方面表现出优异的特性，已广泛应用于储氢、催化、太阳能电池、微电子封装、生物医疗等领域。火花放电法是一种制备纳米粒子的有效手段，具有普适性广、纯度高、操作过程简单、方法灵活、对环境友好等特点。本文概述了火花放电发生器的基本组成部分、火花放电过程的原理，对纳米粒子的形成机制以及影响纳米粒子尺寸和产率的关键因素进行详细分析，列举了制备的纳米材料种类的多样性，并综述了该技术制备的纳米材料在诸多领域展现出的优异性能，最后对火花放电制备纳米材料及其应用领域的发展进行了展望。
新材料 2024年08月29日
3D打印隔热材料研究进展

3D打印隔热材料研究进展

摘要：3D 打印技术能够实现面向性能的设计以及非常规结构的制造，其在隔热领域的应用可以使材料具有更加精细、可控、定制化的结构与功能。当前，3D打印隔热材料技术仍处于快速迭代期，打印材料、结构设计和制造工艺等技术瓶颈尚待突破。本文对3D打印隔热材料的现状进行了综述，简要分析了在隔热材料制造方面较有前景的3D打印工艺，对比了各工艺的优缺点以及适用的材料类型，着重讨论了3D打印陶瓷、发泡混凝土、泡沫塑料和气凝胶材料在隔热领域的研究进展，最后总结了目前面临的技术挑战和未来的主要发展方向。
新材料 2024年08月29日
高端新材料智能制造的发展机遇与方向

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
金属增材制造质量控制及复合制造技术研究现状

金属增材制造质量控制及复合制造技术研究现状

摘要：相比传统制造工艺，增材制造能够实现复杂结构金属部件的近净成形。然而，增材制造具有冷却速度快、热梯度大、非平衡凝固与往复热循环历史等特点，容易存在孔洞、残余拉应力、各向异性等缺陷，极大限制增材制造的进一步应用。复合增材制造技术是将传统制造方法与增材制造有机结合，充分发挥传统制造工艺在性能调控与尺寸精度等方面的优势，抑制单纯增材制造引起的各类缺陷，获得高质量、无缺陷的增材制造部件。本文首先揭示增材制造工艺缺陷的形成机理，明确工艺参数优化方法在缺陷改善方面的局限性，进而阐明复合增材制造的内涵，综述近年来增材制造与轧制、激光冲击强化、热等静压、热处理等复合制造技术的研究现状与工艺原理，探讨复合增材制造技术对不同缺陷的适用性，并对增材制造未来发展方向进行了展望。
新材料 2024年08月29日