材料科学大语言模型关键技术及其应用

摘要：大语言模型近年来受到广泛关注, 并逐步发展为材料科学领域的重要研究工具. 相较于传统机器学习方法, 大语言模型能够实现材料科学领域多种任务协同处理, 进行跨模态语义理解, 并实现全流程智能化覆盖. 本文系统梳理了大语言模型在材料领域知识增强、多模态数据融合以及工具协同调用方向的最新进展, 阐述了大语言模型推动材料研发流程从局部智能化向全流程智能化的技术演进. 本文进一步探讨大语言模型应用于材料领域面临的核心挑战, 包括领域特定知识深度与指令泛化能力的平衡机制、跨模态语义精确对齐方法、工具调用精确度与模型自学习能力的提升策略, 以及学术研究与工业界需求间的矛盾, 最终为构建材料科学专用大语言模型的技术创新与应用落地提供了理论框架和发展建议.

新材料 2026年01月30日 1 点赞 0 评论 230 浏览

生成式深度学习在目标导向分子设计中的应用进展

摘要: 分子设计作为化学与材料科学中的一项核心任务，面临着在庞大的化学空间中高效筛选并开发具备特定功能的分子的问题，传统方法在效率和探索性方面存在明显局限。近年来，生成式深度学习的兴起为分子设计提供了自动化与智能化的新路径。综述了生成式深度学习在分子设计中的应用进展，首先对不同分子表示方法(如SMILES、分子图和三维结构表示)进行比较，分析了各自的优缺点。随后，综合评估了3种主流生成式模型: 生成对抗网络(GAN) 、变分自动编码器(VAE) 和去噪扩散概率模型( DDPM) ，并探讨了生成式模型在目标导向分子设计中的应用，重点分析不同模型在分子生成质量与性质优化方面的差异。最后，基于现有技术的研究进展，提出了未来生成式模型在分子设计领域的研究方向。

新材料 2026年03月23日 1 点赞 0 评论 109 浏览

高热导率材料的发展和应用

摘要: 概述了高热导率材料的分类、优缺点、制备方法和应用，包括陶瓷基封装材料、聚合物基封装材料和金属基封装材料。重点论述了金属基复合材料的应用和分类，金属层合板轧制工艺的研究，Cu/MoCu/Cu-Cu-MoCu-Cu( CPC)金属基层状复合材料的发展等。

新材料 2024年07月12日 1 点赞 0 评论 339 浏览

智能微/纳米容器的制备及其防腐应用研究进展

摘要：智能涂层一直是涂层领域关注的重点。微/纳米容器在智能涂层中的主要作用是容纳缓蚀剂或活性剂的特定器皿，其设计和制备对于智能涂层的应用起到了十分关键的作用。本文在综合国内外文献基础上，对四种典型的微/纳米容器即埃洛石纳米管、介孔二氧化硅、类双层氢氧化物和分子筛的制备和应用进行了讨论，还重点介绍了这四种微/纳米容器在防腐领域的应用和研究进展。并指出了微/纳米容器体系构建、制备工艺优化以及在防腐应用中的发展前景。

新材料 2024年07月12日 1 点赞 0 评论 219 浏览

微纳结构热管及其仿生流体界面强化技术

摘要：随着电子与新能源器件向极端小型化、集成化方向发展，高热流密度散热需求日益迫切，热管作为基于相变传热的高效被动传热装置成为重要解决方案。本文围绕热管高效传热核心目标，从微纳结构吸液芯设计和界面润湿性调控两大维度，系统综述了热管性能优化的技术路径与研究进展。在核心部件微纳结构吸液芯设计上，综述了传统吸液芯结构存在毛细力与渗透率的固有矛盾，复合吸液芯通过不同结构的优势整合，在一定程度上缓解了这一矛盾，而具有仿生结构的复合吸液芯则可突破局限，进一步有效释放该瓶颈。润湿性是连接吸液芯微纳结构与工质的关键特性；基于杨氏方程、Wenzel 和Cassie-Baxter 经典润湿理论，通过仿生拓扑和图案润湿界面设计，可调谐吸液芯微纳结构与工质的相互作用动态特性，强化热管两相相变传热。通过构建仿生超亲液、超疏液及图案化润湿表面来促进相变成核，及气泡或液滴的高频脱离，同时提升毛细供液水平，是强化热管冷凝、蒸发/沸腾两相相变传热效率的有效途径。最后，展望了热管技术向仿生界面调控动态响应、功能强化、长效稳定、多学科交叉集成应用的发展趋势，旨在为未来高性能热管的设计、开发与工程应用提供参考。

新材料 2026年04月23日 1 点赞 0 评论 95 浏览

纳米和纤维材料增强环氧重防护涂层的研究进展

摘要：环氧重防护涂层具有良好的粘结强度、力学性能和耐化学介质性，因而被认为是优异的防腐材料，在海洋、石油、化工和建筑等领域有广泛应用。然而，纯环氧树脂涂层的防护性能有限，其服役耐久性易受苛刻服役环境因素影响。纳米和纤维材料增强技术的发展为环氧重防护涂层性能的提升提供了新途径。综述了纳米与纤维材料增强环氧重防护涂层的研究进展，包括单一维度增强（如纳米颗粒、一维纳米线、二维纳米片及纤维增强环氧树脂涂层）和多维度增强（如纳米颗粒协同纳米片、纳米颗粒协同纤维及纳米片协同纤维增强），及其在提升涂层的抗冲蚀性、耐磨性、耐腐蚀性及物理力学性能等方面的作用，探讨了其在提升涂层防护性能中的作用机理，并展望了纳米与纤维材料增强环氧重防护涂层的应用前景。

新材料 2026年05月25日 1 点赞 0 评论 74 浏览

可生物降解聚合物物理发泡研究进展

摘要：对比传统的聚合物发泡材料，可生物降解聚合物具有绿色环保和持续性的优点，广泛应用于农业、食品包装、生物医药领域中。通过物理发泡工艺制备的可生物降解聚合材料除具有自身的特性外，还兼具轻量化、绝热性和缓震性等优点，是传统石油基聚合物泡沫材料的潜在替代品。然而，可生物降解聚合物普遍存在分子链结构单一、熔体强度低和制备成本高等问题，并且在物理发泡过程中易发生泡孔破裂或熔并，从而导致基体收缩，泡孔结构难以保持。基于可生物降解聚合物物理发泡工艺的机理，对不同物理发泡方法进行了分类，并针对各类工艺的特点进行了全方位的阐述。随后，围绕几种典型的可生物降解聚合材料进行了发泡行为及参数关系的讨论，介绍了不同材料对发泡工艺及发泡剂的选择依据，综述了发泡条件对膨胀倍率和泡孔尺寸的影响规律。此外，对多种可生物降解聚合物在发泡过程中存在的问题给出了相应的解决方案，介绍了可生物降解聚合物泡沫在食品包装、电子电器、生物医疗材料领域中的功能应用，总结了发泡工艺、聚合物结晶行为及改性方法对可生物降解聚合物发泡过程的影响。最后，指出了可生物降解聚合物泡沫在未来发展中的方向与挑战。

新材料 2024年11月22日 1 点赞 0 评论 353 浏览

等离子物理气相沉积高熵合金涂层及组织性能

摘要：采用等离子物理气相沉积的方法在316L不锈钢表面制备了AlCoCrFeNi 高熵合金涂层，研究了喷涂距离和电流对高熵合金涂层物相组成、表面形貌、截面形貌、硬度、结合强度和耐磨性的影响。结果表明，不同喷涂距离和电流下，高熵合金涂层都主要由BCC、B2 和FCC相组成；随着电流或者喷涂距离增加，涂层中BCC平均晶粒尺寸先增后减。当喷涂距离为460 mm时，随着电流从1600 A增加至2000A，涂层平均摩擦系数逐渐增大，表面和截面硬度先减后增，涂层结合力和结合强度先增大后减小，涂层的磨损率先增加后减小；当电流为1800 A时，随着喷涂距离从420mm增加至500mm，涂层平均摩擦系数逐渐减小，表面硬度先减后增，截面硬度先增后减，涂层结合力和结合强度逐渐增大，涂层的磨损率逐渐减小。高熵合金涂层的磨损率与涂层表面硬度和内聚强度都有一定相关性。

新材料 2025年03月24日 1 点赞 0 评论 211 浏览

结构化液体的设计、构筑与应用

摘要：结构化液体是近年来基于二元流体体系，利用固体粒子液/液界面自组装和堵塞相变构筑的一类非平衡态软物质材料，兼具固体的结构稳定性和液体的流动性. 然而，受限于组装基元和成型方法，制备具有精准结构的智能结构化液体及衍生功能材料仍面临挑战. 我们课题组在该领域开展了大量研究工作，在发展界面调控新机制，制备液体/固体新材料，以及实现材料器件新突破等方面取得了系列创新成果. 本专论从固体粒子界面自组装机制出发，重点阐述了一种利用纳米粒子和聚合物液/液界面共组装制备纳米粒子表面活性剂，进而构筑结构化液体的普适策略; 总结归纳了结构化液体在响应性调控、高效精准构筑以及功能材料制备等方面的研究进展; 并对该领域面临的机遇和挑战做出展望.

新材料 2025年09月18日 1 点赞 0 评论 173 浏览

数据驱动研究范式下材料数据库的构建与应用

摘要：近年来, 随着大数据和人工智能技术的发展, 数据驱动的材料研发范式在材料构效关系挖掘和新材料设计与筛选等方面展现出显著优势. 数据作为此研究范式的基础, 在拓展材料设计空间和提升人工智能模型性能方面具有重要意义. 因此, 构建高质量材料数据库是数据驱动材料研发的重要一环. 自“材料基因组计划”启动以来, 理论数据库和实验数据库的数量和规模持续扩大, 数据基础设施和大数据技术也得到了充分发展. 本文围绕数据驱动研究范式下的材料数据库构建展开讨论, 首先从数据生成、数据预处理、数据存储和数据访问4个方面出发重点叙述了数据库构建的主要步骤, 然后基于数据体量、数据种类、访问方式和数据库特色等方面对国内外具有代表性的材料数据库进行总结, 最后从材料数据本身和数据基础设施建设两个视角出发, 对材料数据库未来的发展进行展望.

新材料 2025年12月12日 1 点赞 0 评论 198 浏览