仿生材料设计与制备的研究进展

自然界中一些生物体的优异结构和特性给人类在不断制造和更新新型材料的过程中带来灵感和启发．根据这些生物体的优秀特征综述仿生材料的主要设计思想和方法，重点分析目前一些典型仿生材料如仿生复合材料、仿生陶瓷材料、仿生纳米材料和仿生涂层材料等设计和制备研究的新进展和存在的困难，并提出一些新的材料设计思想方法和制备的模型，对仿生材料的设计和研究等均具有指导意义，最后则展望了仿生材料的发展前景．     

创新基础研究 发展应用技术——记解孝林教授和他的高分子复合材料研究

在华中科技大学化学与化工学院副院长．材料化学与服役失效湖北省重点实验室主任解孝林教授的眼中，高分子复合材料是一个神奇的科学世界．他一直在探索．并且乐在其中。对他来说，这个有着光明应用前景的研究．是他的快乐，他的事业!     

BP神经网络在材料领域中的应用(综述)

成分一结构一性能之间的关系始终是材料科学研究的主题，传统的试错法等经验或半经验的材料研究方法造成了资源、人力和时间上的极大浪费，因此需要从理论上解决材料设计、评价、预报等方面问题．人工神经网络是具有在线学习、记忆和分析推理功能能力的数学方法，它能够获得输入与输出之间的相互关系．其中BP神经网络结构简单、理论研究比较成熟．在材料研究领域中，BP神经网络已用于材料性能的研究与预测，复合材料工艺参数优化和预报，以及对金属的腐蚀研究等方面．     

复合材料设计专家系统及其功能模块的实现

复合材料设计专家系统主要一系列材料设计知识库,一个通用的推理机和各种能够进行一定设计的功能模块。主要的功能模块有：复合材料设计模块,复合材料层合板设计模块,复合材料典型构件设计模块以及一些辅助功能模块。     

未来世界由超材料建构

 超材料是一种特殊的人工复合材料或结构,通过对材料的关键物理尺寸进行结构上的有序设计,可以使其获得自然界材料所不具备的超常规物理性质。左手材料、光子晶体等超材料在隐身、天线领域有广泛的研究和应用。本文综述超材料的特殊性能及在军事、民用等领域的应用情况。     

抗菌复合材料的研究进展

为开发新型的抗菌复合材料 ,开拓传统材料的应用范围 ,掌握抗菌材料的研究方向 ,选择剖析了典型的抗菌材料。从材料的选择和制备方面 ,讨论了材料的特性与抗菌功能相结合的常用途径。通过分析和对比 ,对已取得的关于抗菌复合材料的研究成果进行了总结 ,归纳出制备抗菌复合材料的一般工艺过程 ,探索研制具有良好综合性能抗菌材料的工艺和方法 ,结合目前实际状况 ,提出了设计和研制抗菌生物材料的思路 ,为开发适合我国国情的抗菌复合材料提供有价值的参考     

先进材料及其应用研究进展

论述了极限材料、智能材料、复合材料及梯度功能材料等先进材料的开发与应用研究进展.超微粒子和纳米材料等极限材料具有巨大的表面积,因而具有特殊的磁、光、电、热特性,已成为新材料的基本组元;非晶材料则具有很高的强度,良好的电磁特性和耐腐蚀特性.形状记忆材料、压电材料、电(磁)流变体、光纤、储氢金属等智能材料具有特殊的热、力、电、磁、光效应,是智能元件和智能结构的重要组分.定向凝固复合材料属平衡反应型复合材料,晶界少,具有良好的热稳定性和抗疲劳性,是理想的高温材料.梯度功能材料的成分、组织及化学、力学、热学性能也呈梯度变化,可缓和应力集中,延长使用寿命,成分的梯度变化,也赋予材料一些特殊性质,材料制作与性能评价方法将是梯度功能材料今后研究的重点.     

镁基储氢材料的研究进展

从镁基储氢材料体系入手，综述了该体系的研究情况及近期进展．对镁基储氢材料进行了合理的分类，将其分为单质镁储氢材料、镁基储氢合金和镁基储氢复合材料．并结合各类镁基储氢材料的国内外研究状况，指出要改善镁基储氢材料的储氢性能，必须走多元合金化的路线并在学习有关理论的基础上，采用优化合金成分与新的合成方法来进一步提高材料的储氢性能．     

基于石墨烯的功能化复合材料及其在电化学储能中的应用

能源问题是人类社会未来面临的重大挑战,从实现电能与化学能相互转换的角度而言,作为一种二维结构材料,石墨烯不仅可以构筑电子导电网络,也可实现对反应活性物种状态的设计和调控,进而改变反应的热力学和动力学,在电化学储能系统中具有十分重要的意义.本文主要介绍了石墨烯的制备方法及其在构筑电子导电网络以实现对反应活性物种状态的设计和调控方面的作用和功能,分别就其在构筑硫复合材料、氧化物复合材料、导电聚合物复合材料等方面进行了讨论,并结合相应的电化学储能系统评价这些复合材料的性能.     

防弹复合材料的研究进展

介绍防弹复合材料的设计要求,研究进展和目前仍存在的问题,以及防弹复合材料在人员防护领域中应用前景,为防弹复合材料的设计提供了初步的轮廓。认为先进防弹复合材料是当今防弹材料的发展趋势。     

基于特定材料的冲击弹性波传播规律探析

为了更好地研究冲击弹性波在平台上的传播规律,选用特定的各向同性材料和各向异性材料搭建实验平台,探究冲击弹性波在平台上的传播规律。以环氧玻璃布层压板为各向异性材料,以有机玻璃厚板为各向同性材料,利用黏附在该特定材料上的PVDF传感器群,采集并分析不同厚板和层叠板在冲击条件下弹性波的传播规律。实验结果表明,在各向异性材料上,沿纤维排列方向的横波传播速度最快,纵波的传播速度最慢;各向异性材料层叠板的纵波传播速度远慢于该材料的层压厚板的纵波传播速度;沿特定角度设置的测试通道远离材料中心区域横波的传播速度较大。基于实验结果提出有利于隔冲材料上弹性波传递和扩散的材料组合方式,即设计隔冲复合材料时加入规则排布的高声波速率的纤维材料,将隔冲材料整体设计为分层结构并且在材料边缘设置一定数量的90°锯齿形结构。     

岩爆模拟材料研制及模拟试验分析

根据岩爆模拟试验的要求,进行了相似材料的配合比试验,筛选出适合作为岩爆模型的相似材料,进一步制作含孔模型试样,进行了不同加载比,不同开孔方式,不同几何特性的模型试验,探讨了岩爆发生机制,得到 一些规律性的结果。     

电介质瓷料组分优化的计算机辅助分析设计

从传统的介质瓷料设计的李赫德涅克对数公式出发，利用优化设计理论给出电容器介质瓷料组分优化的计算机辅助分析设计的实现方法．仿真结果证明辅助分析设计还为介质瓷料实验研究的机理分析提供了一种有效的辅助手段     

面向环境设计的金属材料选择

提出了面向环境设计的金属材料选材原则,建立了金属及其合金的环境影响量化模型,使用模糊层次分析法确定了各环境因子的权重,给出了环境因子量的计算方法,最后应用环境影响量化模型计算和比较了冰箱热交换器各材料生产过程中的环境影响因子,为冰箱热交换器的材料选择提供了一定意义上的指导。     

基于梯度源的功能梯度材料表示方法

功能梯度材料实体建模过程中,需要对材料成分方程系数进行不断修改以满足设计要求.为了方便直观地设计功能梯度材料实体内的材料分布,采用基于梯度源的材料表示方法直接改变材料成分方程系数,并且结合材料成分方程函数图像选择材料成分方程系数.建模过程采用均质层逼近梯度层的离散方法.为统一描述梯度方向,证明了梯度变化方向转换的可行性,并给出了设计实例.     

材料基因组工程专用数据库

材料数据具有多源、异构、高维等特点, 收集纷繁复杂的材料数据, 建立材料基因工程专用数据库, 是实现数据驱动的新材料研发的基础. 以材料数据的规范化表示、机器学习建模及模型跨域部署、材料数据隐私保护下的机器学习、利用知识图谱从材料数据库到知识库等材料基因专用数据库的若干核心技术为基础, 介绍了材料基因数据库平台的系统架构及实现、平台超算部署及运行. 最后以反钙钛矿负膨胀材料为例, 介绍了材料基因工程数据库平台从数据归档到机器学习建模, 再到逆向设计, 以及最终实验验证的整个流程.     

钢材替代材料在新加坡钢结构房屋建筑中的应用（英文）

2008年4月,新加坡房屋建设局针对工业部门发布了设计指导BC 1∶2008,目前按照非BS标准制作的钢材替代材料允许用于钢结构房屋建筑中.本文通过设计中钢材替代材料的使用,检验了BC 1中对材料的性能的要求,并编辑了具有满足最基本材料性能要求的钢材替代材料清单.这些材料在钢材生产过程中,可以当作正常材料使用,不会有任何限制或降低材料等级,从而能满足质量要求.目前的重点是存货商家在货源以及从正规厂家进口到新加坡的钢材具有严格生产质量控制以及生产厂家的测试合格证.再进一步,在新加坡的所有钢材建筑业的关键从业者,包括生产者、存货者、买卖者、检查者、制作者以及工程师,都有责任去保持钢材使用的质量.