致敬七十载耕耘, 创新致远未来|《科学通报》“庆祝华中科技大学建校暨材料学科创立70周年专辑”

《科学通报》2022年第11期出版“庆祝华中科技大学建校暨材料学科创立70周年专辑”，集中展示了华中科技大学材料人在相关学科领域取得的研究进展, 致敬七十载耕耘, 创新致远未来.

编者按

理工并进交叉创新, 建设一流材料学科

翟天佑

华中科技大学教授. 主要从事新型无机光电功能材料与器件方面的研究. 在二维晶态材料的精准合成、高灵敏光电传感器的设计与集成方面推动了相关领域的发展.

周华民

华中科技大学教授, 材料科学与工程学院院长, 材料成形与模具技术国家重点实验室主任. 主要从事材料成形工艺、模拟、智能装备的研究.

华中科技大学材料科学与工程学院创建于1952年, 经过几代人的不懈努力, 现已具备独特的学科优势和办学风格、良好的软硬件环境和浓郁的学术氛围, 成为华中科技大学规模居前、实力雄厚的学院之一. 材料学科先后入选教育部“211工程”和“985工程”重点建设学科、“双一流”建设学科. 1981年材料学获批全国首批博士点, 1988年压力加工获批国家首批重点学科, 1998年获批一级学科博士学位授予权, 1999年设立博士后流动站, 2007年获评国家一级重点学科.

学院拥有材料成形与模具技术国家重点实验室、材料科学与工程国家实验教学示范中心、数字化材料加工技术与装备国家地方联合工程实验室、国家示范性工程专业学位研究生联合基地、科技部快速原型制造技术生产力促进中心、教育部材料学科创新型人才培养实验区等多个国家和省部级科研与教学平台. 学院建有一支由院士和知名教授领衔、结构合理的师资队伍, 现有中国工程院院士3名, 教授和研究员66名、副教授和副研究员63名. 其中国家级人才计划入选者38名, 省部级人才计划入选者25名, 教育部创新团队2个.

在“双一流”建设支持下, 学院确立“理工并进、交叉创新”发展思路: 材料科学立足国际前沿, 材料工程面向国家重大需求, 建设“新材料+”研究院强化多学科交叉融合. 近年来, 学科建设取得显著成效: 学科声誉快速上升, 人才培育跨越发展, 科学研究硕果突显. 在百年未有之大变局的当下, 我们将继续发扬学院“勤奋求是、团结创新、笃行有为”精神, 持之以恒奋斗、与时俱进创新, 为现代化强国建设和中华民族伟大复兴贡献材料人的力量.

为庆祝华中科技大学暨材料学科创立70华诞, 集中展示近年来材料科学与工程领域取得的科研进展,《科学通报》组织了“庆祝华中科技大学建校暨材料学科创立70周年专辑”, 邀请华中科技大学材料学科科研人员, 针对相关学科前沿领域撰写了10篇评述和2篇研究论文.

受专辑篇幅等因素限制, 这些文章仅呈现了华中科技大学材料学科科研人员中部分学者的研究进展. 立足于学校70年历史积淀, 华中科技大学的材料科学与工程学科一定能够永葆海纳百川的胸怀和百折不挠的气概, 站在新起点, 为建设世界一流大学、培养高水平人才作出更大的贡献!

特别感谢《科学通报》副主编刘忠范院士对专辑的大力支持! 感谢专辑文章各位作者和评审专家的贡献!

评述

全息高分子纳米复合材料研究进展

王艺璇, 郝兴天, 彭海炎, 周兴平, 解孝林

全息高分子纳米复合材料(HPNC)作为新概念信息材料, 不仅通过微米/亚微米尺度的周期性有序相分离结构存储光波的振幅、相位等全部信息, 还通过引入的纳米粒子、液晶、发光分子等存储其他信息, 具有信息存储容量大、光调制能力强的特点, 为全息高分子材料发展提供了新范式和新思路. 本文讨论了HPNC高性能化与多功能化的有效途径, 为促进相关领域发展

提供理论指导.

300M高强钢大型构件全流程锻造变形机理及工艺研究进展

赵明杰, 邓磊, 孙朝远, 黄亮, 王新云, 郑志镇, 李蓬川, 刘德建, 温东旭, 李昌民, 曾嵘, 陈荣创, 郭鹏, 周芃, 姜静, 张晗, 章晓婷, 李旭阳, 李建军

针对高强钢大型构件锻造过程形性协调控制难的问题, 综述了从全流程角度围绕锻造变形机理及工艺所开展研究的阶段性成果, 并对后续研究进行了展望.

基于离子型忆阻器的神经形态系统: 从材料、器件到芯片

温娟, 黄鹤鸣, 王哲, 郭新

从材料、器件层面介绍了离子型忆阻器的类型和性能要求以及忆阻器在人工突触和神经元中的应用, 概述了忆阻神经网络的结构、算法和硬件实现, 并对神经形态芯片所面临的挑战和前景进行了总结和展望.

锂硫电池综合性能协同提升策略

熊润荻, 向经纬, 李想, 袁利霞, 李真, 黄云辉

高比能锂硫电池面临循环寿命差等诸多问题. 本文主要介绍了近年来在锂硫电池领域所开展的研究工作, 通过硫正极反应机制特别是固-固反应的调控、电极结构设计、电解质改性优化等策略, 实现综合电化学性能的协同提升, 为实际应用打下基础.

锂离子电池极片制造中的微结构演化

李茂源, 张云, 汪正堂, 谭鹏辉, 刘兴鹏, 张道琦, 李光, 解晶莹, 周华民

综述极片制造中制浆、涂布和辊压的进展, 分析电极微结构在制造过程中的演化及其对电池性能的影响, 以“工艺-微结构-性能”视角讨论材料制备、电极设计和制造工艺的关联性与一体化研究.

Zr-Ti系高熵非晶合金研究进展

龚攀, 李可然, 王东亮, 张茂, 邓磊, 金俊松, 王新云

高熵非晶合金是一种新兴的结构功能材料, 本文综述了Zr-Ti系高熵非晶合金的研究现状, 包括成分设计、晶化行为、性能表征与改善、成形加工等, 最后展望了高熵非晶合金的发展前景与前沿研究方向.

炔铜(I)纳米团簇的合成、结构规律与光电性质

方俊杰, 刘铮, 谢云鹏, 卢兴

团簇是连接原子尺度和纳米颗粒尺度的重要桥梁之一. 本文对原子精确的炔铜(I)纳米团簇的合成方法、晶体结构规律、光电性质及其应用进行了综述, 有助于理解金属团簇结构-性质间的构效关系.

SiC陶瓷增材制造技术的研究及应用进展

王长顺, 吴思琪, 闫春泽, 史玉升, 邬国平, 韩潇

增材制造是先进SiC陶瓷的重要技术手段之一, 近年来已经成为本领域的研究热点, 本文针对SiC陶瓷增材制造的材料、工艺、模拟及性能评测等进行了系统性总结和展望, 希望对广大读者有所启发.

钛合金感应熔炼用陶瓷坩埚研究现状与展望

赵超, 王如愿, 潘科嘉, 孙明翰, 李宁

感应熔炼技术是突破高均质、低成本钛合金制备技术瓶颈的有效途径. 但是, 高温钛液的高化学活性及复杂的感应熔炼服役条件对熔钛用陶瓷坩埚的材料优选及制备技术带来了严峻的挑战. 本文对当前耐火材料的研究进展进行了系统梳理, 并对未来的研究方向展开思考, 提出建议.

面向个人热管理的降温纺织品

曾少宁, 胡佳雨, 张曼妮, 向远卓, 吴嘉威, 苏敏钰, 张雨琪, 沈梦, 洪平, 黄朝林, 陈敏, 周宁, 侯冲, 周华民, 张定宇, 陶光明

以多学科交叉融合创新的角度作为切入点, 对面向个人热管理的降温纺织品的类别、主要机理、研究进展和应用场景进行综述, 阐述其发展方向和产业化潜力, 并展望智能纺织品应用于运动与健康领域的广阔前景.

论文

两端接枝聚合物的金纳米棒在乳液液滴中的受限组装

李帆, 熊必金, 朱锦涛

系统地研究了具有不同结构的聚合物两端接枝金纳米棒(AuNRs@End-Polymer)在乳液液滴中的受限组装行为. 受其两端特殊的空间位阻影响, AuNRs@End-Polymer呈哑铃状且在受限空间中呈现倾斜、交叉或螺旋排列等新颖结构.

固态电解质Li3PS4晶相结构转变

梁嘉宁, 许晓伟, 曾诚, 王书豪, 梁昊樾, 李会巧

借助原位变温Raman和室温X射线衍射分析固态电解质Li3PS4不同晶体结构间的转变关系, 发现α-Li3PS4和β-Li3PS4在经历二次热处理后仍能维持其原有的晶体结构, 最后证明合理控制烧结温度可制备出具有高离子电导率和优异电化学性能的β-Li3PS4.

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