对材料研究的一些看法

一、材料是科学技术的先导自古以来,人类文化的进步都是以材料的发展水平为标志的。一种新材料的出现可以引起人类的文化和生活以新的变化。石器、陶器、     

对材料研究的一些看法

一材料是科学技术的先导自古以来,人类文化的进步都是以材料的发展为其标志。一种新材料的发展可以引起人类的文化和生活以新的变化。石器、陶器、瓷器、铁器、铜器、玻璃、钢、水泥、有机高分子、单晶材料……等的发明为人类的生活带来幸福。科学是人类对自然的认识,技术是这种认识基础上的再创造。而材料的发展则是保证了科学技术的实现。没有新材料的发展不可能使新的科学技术成为现实。因此,从这个意义上说,材料是科学技术的先导。当然,材料的发展依从于其它科学     

新型无机材料中的化学

在几千年社会文明的发展过程中 ,材料一直是人类赖以生活和生产的物质基础。现代社会中 ,材料的重要作用变得更加突出。从 2 0世纪末开始 ,材料科学的发展突飞猛进 ,新材料和新工艺不断涌现 ,这在很大程度上改变了社会的面貌。化学在材料科学中的作用主要表现在两个方面 :首先 ,化学肩负着发现新分子、新结构和新材料的任务。化学家是第一个看到新分子和新材料的人 ,因此化学家在材料研究中处于近水楼台先得月的有利地位。其次 ,材料性能的优化、材料的改性和材料的制备工艺都以化学过程为基础。到目前为止这部分工作仍主要以实验和经验为基…     

机器学习在新材料筛选方面的应用进展

新材料产业是许多相关领域技术变革的基础,也是新能源、航空航天、电子信息等高新技术产业发展的先导.传统研发手段由于成本高、效率低、商业化周期长等不利因素无法满足现代社会的发展需求.近年来大数据与人工智能不断深入结合,以数据驱动为核心的机器学习在新材料设计、筛选以及性能预测等方面取得巨大进展,极大促进了新材料的研发与应用.本综述总结了机器学习的基本过程及其在材料科学中常用的算法和相关材料数据库,重点介绍了机器学习在不同功能上的应用以及在催化剂材料、锂离子电池、半导体材料和合金材料等领域的性能预测和材料开发中的最新进展,并对其下一步在新材料应用方面提出展望.     

前言

人类通过运用独有的思维、模拟和设计能力,在实现已知材料独特的功能集合,扩展其应用范围的同时,更为重要地创造出自然界不存在的新物质与新材料,进而开辟全新的科学与技术领域.目前,针对电致发光、化学传感和生物技术等领域对发光材料所提出的越来越高的要求,科技人员已经研发出各种结构与功能的发光材     

(Sr1-x,Eux)B4O7的结构及其发光性能研究

Eu~(2+)离子具有许多能量比较低的吸收带,因此在多种发光基体中都可作为有效的激活剂.Eu~(2+)离子激活的磷酸盐、硅酸盐,铝酸盐和硼酸盐等都是优良的荧光材料,其发射峰范围在350-575nm.Eu~(2+)离子激活的SrB_4O_7是其中一种重要的新型长波(A段)紫外灯用荧光材料,早已广泛地应用于工农业、公安、国防、环保及医疗卫生等领域.有关的新材料和新用     

类单晶硅结构Si(C≡C―C_6H_4―C≡C)_4新材料的力学与光学性质:第一性原理研究

基于单晶硅中Si的四面体成键特征及对其结构单元的替换修饰,我们设计了一种类单晶硅结构的新材料-C_(40)H_(16)Si_2。通过广泛的第一性原理计算,研究了这类材料的电子性质、力学性质和光学性质。计算结果表明,这种新材料具有好的热力学稳定性和机械稳定性。该材料的禁带宽度为3.32 eV,价带底和导带顶都位于Gamma点,是直接带隙宽禁带半导体材料。该材料的维氏硬度和密度非常小,不到单晶硅的十分之一,是一类低密度的柔性多孔材料。此外,该材料在紫外光区有强的吸收,有望应用于蓝绿光发光二极管。     

室温钠离子储能电池电极材料结构研究进展

随着风能和太阳能等新能源的大规模发展及未来智能电网的实现,大规模储能系统显得越来越重要.室温钠离子电池以较低的成本再次引起了研究者的兴趣,并成为一种有前途、低成本的储能体系.目前,已提出多种材料可作为钠离子电池的电极材料.一般而言,材料的性质主要由材料的晶体结构决定,本文主要介绍目前提出的多种可行室温钠离子电池电极材料的晶体结构,希望通过总结已有电极材料的晶体结构,对新材料的设计提供指导.     

基于动态化学的自愈性水凝胶及其在生物医用材料中的应用研究展望

自愈性材料具有自我修复损伤的特点, 能够增加使用材料的安全性, 延长材料寿命, 是一种具有损伤管理性能的智能新材料. 基于动态化学的自愈性水凝胶是近来备受关注的一种自愈性材料, 由具有动态特性的交联网络构建形成. 交联作用为动态化学键, 即非共价键, 如弱相互作用的氢键、分子间作用力(范德华力)、配位作用、亲疏水作用等, 或可逆共价键, 如温和条件下可逆的亚胺键、双硫键、酰腙键等. 这种材料具有本征性的自愈性, 一方面可应对外界破坏造成的损伤, 进行自我修复. 另一方面动态化学键对多种环境刺激具有响应性, 能自我调节以适应环境变化, 为将自愈性水凝胶开发为自适性多功能智能新材料奠定了基础. 水凝胶具有优越的生物相容性以及和生物组织的相似性, 在生物医用材料中如药物控制释放、组织工程修复、生物仿生等领域发挥着越来越大的作用, 而开发具有自愈性的多功能智能水凝胶, 将进一步拓展其应用. 综述了近来基于动态化学的自愈性水凝胶的制备及其在生物医用材料领域中的应用研究.     

新型炭材料的开发

一、引言 新材料的开发在科学技术的迅猛发展中起着重要的作用。炭材料具有比重小、耐热、耐腐蚀、耐热冲击、导电、传热性好、高温强度高、自润滑性、生体相容性等一系列其它材料所没有的综合特性,被认为是面向21世纪的极有发展前途的新材料。它     

锂离子电池正极材料的第一性原理

锂离子电池的发展主要依赖于电极材料的突破,解决现有电极材料存在的问题和预测新型未知材料是提高锂离子电池性能的关键,而第一性原理计算的出现能够较好地满足这一需求.本文介绍了第一性原理计算在锂离子电池正极材料研究方面的原理和应用,对该原理在正极材料的平均嵌锂电压计算、嵌/脱锂机理、结构稳定性研究及新材料预测等方面的应用进行了详细论述,并指出了这一理论计算工具在电池材料设计过程中的重要性和局限性.     

仿生材料电活性聚合物“人工肌肉”的研究进展

自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉.20世纪中期,人们越来越深刻认识到大自然的启发对于开发新材料和新技术的重要性,从而提出仿生学概念并建立仿生学这一学科.随着研究的发展,仿生学已成为自然科学的一个前沿和焦点.进入21世纪以来,随着机器人开发的不断深入以及人们对智能机械系统的强烈需求,作为机器人和智能机械系统驱动关键的人工肌肉已成为仿生领域的研究重点.电活性聚合物驱动器具有应变高、柔软性好、质轻、无噪声等特点,与肌肉有着极为相似的特性,甚至在一些方面的性能已经超过了肌肉,被公认为是最合适的仿肌肉材料,称之为"人工肌肉".近二十年来,在电活性聚合物驱动材料方面取得的研究进展使得仿生的"人工肌肉"研究得以飞速发展.     

从催化导向性基础研究到工业应用的若干创新思路与实践——庆祝闵恩泽先生九十华诞

闵恩泽先生曾经指出:开展导向性基础研究对研发新技术及其实现工业应用至关重要.将高性能催化材料和化学工程技术的结合是石油化工技术创新的重要途径之一.在传统的石油化工领域引入和集成新材料、新工艺与新过程,可有力地推动石油化工技术的发展.本文对近年来在多孔催化新材料及若干石油化工关键催化技术的创新实践进行总结,包括多孔复合催化新材料与工业催化反应的结合、绿色反应工艺与催化剂、过程耦合与强化等几个方面,凝练了材料科学与化学工程结合与应用的创新思路.     

STVPh/PPC共混体系的分子链运动和相容性研究

聚合物共混是制备新材料的有效方法,共混物的相容性是影响材料性能的决定性因素.研究表明,共混物中引入氢键能增加组分聚合物间的相容性.聚碳酸异丙烯[Poly(propylene carbonate),PPC]是一种新材料,它合成经济,且能生物降解,但PPC的低玻璃化转变温度和非晶性使其实际应用受到很大限制.若将PPC与其它聚合物共混制备成高分子共混物,能有效获得新性能.     

微结构可控材料的制备及其在生物医学的应用

微结构可控材料是一类利用微观结构调控整体性能的新材料.在不改变材料本身物理化学性质的条件下,通过控制微结构组成单元的尺寸、几何构型、排列方式提升宏观材料的力学、热学、表界面等性质.在微结构可控材料的研究中,性能调控的关键在于跨尺度分级结构的精准构筑.本文从制备工艺出发概述了微结构可控材料的最新研究进展,着重介绍了聚合物...     

“十二五”新材料科技发展重点明确

科技部高新技术发展及产业化司材料处处长徐禄平，在最近召开的全国化工科学技术大会上介绍了“十二五”期间的新材料科技发展思路：将以加快我国从材料大国向材料强国转变为发展目标，从重点产业、战略性新兴产业和前沿技术3个层面开展新材料科技规划。     

第八届中国功能材料及其应用学术会议征文通知(第一轮)

作为新材料的核心与主流的功能材料是发展新兴战略性产业的基础和关键,已成为当前信息、生物、能源、环境、空间、海洋、机械、冶金等领域的研究重点。"中国功能材料及其应用学术会议"(China National Conference on Functional Materials and Applications),是1991年由中国仪器仪表学会仪表功能材料分会、国家"863"新材料专家委员会、重庆材料研究院及中国材料研究学     

前言

人类通过运用独有的思维、模拟和设计能力,在实现已知材料独特的功能集合,扩展其应用范围的同时,更为重要地创造出自然界不存在的新物质与新材料,进而开辟全新的科学与技术领域．目前,针对电致发光、化学传感和生物技术等领域对发光材料所提出的越来越高的要求,科技人员已经研发出各种结构与功能的发光材料．然而,许多常见的发光基元只在稀溶液中呈现良好的发光性能,一旦聚集则发光微弱甚至不发光,这一现象被命名为聚集导致荧光猝灭（Aggregation－caused Quenching,ACQ）．这一效应直接使得许多被实验室在溶液态证明的优异发光材料无法用于实际应用．     

热力学和计算化学在纳微结构材料构效关系研究与设计中的应用

目前,纳微结构新材料已成为化工过程强化的重要手段之一.金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是由金属离子与有机配体通过配位键自组装而成的新型纳米多孔材料,有望在储气、分离、催化、传感及制药等领域获得广泛应用.本文以MOF材料为例,结合本课题组的工作,介绍了热力学与计算化学在纳微结构材料构效关系研究与设计中的应用.     

材料基因组学的发展现状、研究思路与建议

回顾了材料基因组学的发展历程,分析了材料基因组学在能源、气体分离、合金、催化和高分子等新材料开发中的成功应用案例、典型流程和理论基础等共性特征,整理出了材料基因组学研究思路的要点和主要方法,并对当前机遇下大力发展材料基因组学提出了建议.