積極開展學(xué)術(shù)交流 大力發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)
——中國材料大會(huì)2014

2014年7月4～7日，我國一年一度的材料界盛會(huì)“中國材料大會(huì)2014”在四川省成都市成功召開。會(huì)議由中國材料研究學(xué)會(huì)主辦，四川大學(xué)承辦。本次會(huì)議得到了中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、國家科技部、國家自然科技基金委員會(huì)、中國科學(xué)院、中國工程院、成都市博覽局的大力支持。7月5日上午，大會(huì)開幕式及大會(huì)報(bào)告在四川大學(xué)望江校區(qū)體育館隆重舉行。

大會(huì)開幕式由中國材料研究學(xué)會(huì)副理事長徐堅(jiān)教授主持。中國材料研究學(xué)會(huì)理事長/中南大學(xué)黃伯云院士、中共四川大學(xué)黨委書記楊泉明先生、中國材料研究學(xué)會(huì)副理事長/吉林大學(xué)校長李元元院士、四川大學(xué)涂銘旌院士、廣州有色金屬研究院周克崧院士、四川大學(xué)張興棟院士、大連理工大學(xué)蹇錫高院士、清華大學(xué)材料科學(xué)與工程研究院院長南策文院士、北京航空航天大學(xué)副校長徐惠彬院士、航天科技集團(tuán)李仲平院士、四川大學(xué)副校長許唯臨教授、中國材料研究學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長兼秘書長韓雅芳教授以及中國材料研究學(xué)會(huì)副理事長：四川大學(xué)常務(wù)副校長李光憲教授、北京科技大學(xué)副校長謝建新教授、浙江大學(xué)韓高榮教授等出席了開幕式。黃伯云院士、楊泉明書記分別致辭。本次大會(huì)特別邀請了清華大學(xué)材料科學(xué)與工程研究院院長南策文院士、西安交通大學(xué)材料學(xué)院院長孫軍教授、美國加州大學(xué)洛杉磯分校盧云峰教授、四川大學(xué)王玉忠教授分別就功能復(fù)合材料、材料力學(xué)行為的微納尺度效應(yīng)、能源材料、環(huán)境友好高分子材料等領(lǐng)域做大會(huì)報(bào)告。

南策文院士在題為 “多鐵性材料——鐵電與鐵磁的和諧共存”報(bào)告中介紹了鐵電、鐵磁的基本原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用。指出看似互相排斥的鐵電性、鐵磁性已被發(fā)現(xiàn)在一些化合物里可以共存。從單相多鐵性和復(fù)合多鐵性兩個(gè)方面對多鐵性材料中鐵電、鐵磁相互耦合產(chǎn)生的磁電效應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，包括實(shí)現(xiàn)磁場調(diào)控電性的正磁電效應(yīng)和實(shí)現(xiàn)電場調(diào)控磁性的逆磁電效應(yīng)。指出利用該效應(yīng)可以開發(fā)新一代信息儲(chǔ)存/處理技術(shù)，如超低能耗的電寫-磁讀、多態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)等。報(bào)告指出單相多鐵性化合物的臨界溫度多在室溫以下，尚未發(fā)現(xiàn)室溫下明顯的鐵電-鐵磁共存和室溫強(qiáng)磁電耦合現(xiàn)象。而復(fù)合多鐵性材料是將鐵電材料和鐵磁材料人工強(qiáng)制復(fù)合，實(shí)驗(yàn)證明這是實(shí)現(xiàn)室溫多鐵性磁電簡單易行的方法。并且通過采用不同材料組合及不同復(fù)合結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)材料性能的設(shè)計(jì)與調(diào)控。報(bào)告介紹了正磁電效應(yīng)的磁致電原理以及組合設(shè)計(jì)產(chǎn)生的巨磁電(RME)效應(yīng)，利用該原理所開發(fā)的傳感器具有在低頻弱場下高靈敏度、低成本、簡便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)環(huán)境能量收集。并且從實(shí)現(xiàn)電控磁的機(jī)制、應(yīng)變調(diào)制機(jī)制、電疇-磁疇耦合機(jī)制、電壓控制M轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)制等方面對逆磁電響應(yīng)(電壓控磁)原理進(jìn)行了闡述，指出復(fù)合多鐵性材料通過電壓控磁調(diào)控材料的磁化狀態(tài)，具有能耗低、速度快等特點(diǎn)。逆磁電效應(yīng)相比正磁電效應(yīng)更加豐富、復(fù)雜，可簡化器件結(jié)構(gòu)，為發(fā)展新型磁電存儲(chǔ)器件、電可調(diào)微波器件等提供了可能。針對多鐵性材料提出了未來需要著重解決的結(jié)構(gòu)簡化、降噪、溫度穩(wěn)定性等問題。介紹了基于鐵彈疇?wèi)?yīng)變調(diào)控的2個(gè)最新研究成果：基于電場導(dǎo)致磁矯頑場可逆減小現(xiàn)象的“電場輔助磁寫”存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器可實(shí)現(xiàn)低磁場、低能耗寫入信息；基于電壓控制磁極化不可逆轉(zhuǎn)動(dòng)而制作的磁電隨機(jī)存儲(chǔ)器，這是關(guān)于復(fù)合多鐵性材料磁電耦合作用的研究熱點(diǎn)之一。

孫軍教授在“納米結(jié)構(gòu)鉬合金微觀組織設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化”報(bào)告中指出，材料的強(qiáng)度與延/韌性之間通常呈現(xiàn)倒置關(guān)系，這是由其塑性變形的本質(zhì)所決定的。因此如何實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度與延/韌性的同步提高，是個(gè)世界性的科學(xué)難題。報(bào)告通過對ODS鉬合金(稀土氧化物彌散強(qiáng)化鉬合金)摻雜方式、微觀組織、斷裂行為、力學(xué)性能等分析，介紹了隨著摻雜稀土氧化物超過一定含量，摻雜粒子在晶界上形成微米量級的團(tuán)聚，這些團(tuán)聚易開裂、與基體脫粘，粒子體積分?jǐn)?shù)的強(qiáng)化效果變得有限，導(dǎo)致合金材料延性、韌性降低。報(bào)告重點(diǎn)從細(xì)晶強(qiáng)韌化、顆粒強(qiáng)化、細(xì)晶/顆粒強(qiáng)化、多尺度斷裂、調(diào)控原理等方面介紹了其研究團(tuán)隊(duì)在高性能鉬合金組織設(shè)計(jì)中所開展的研究，提出了組織設(shè)計(jì)調(diào)控3原則：顆粒納米化、顆粒晶內(nèi)化和晶粒超細(xì)化。并提出了該成果產(chǎn)業(yè)化急需解決的技術(shù)瓶頸：①稀土氧化物第二相顆粒的納米化與非團(tuán)聚化制備技術(shù)；②納米級顆粒在亞微級超細(xì)晶內(nèi)和晶界均勻分布；③晶界粒子釘扎晶界組成的納米超細(xì)晶結(jié)構(gòu)的高溫穩(wěn)定性。報(bào)告介紹了其團(tuán)隊(duì)為實(shí)現(xiàn)NS鉬合金制備及強(qiáng)韌化研發(fā)的液-液摻雜法(濕法冶金方法-摻雜母體為液體)。該方法是將鉬酸銨和稀土硝酸鹽進(jìn)行液相混合，使稀土第二相優(yōu)先形核析出、鉬酸銨圍繞其結(jié)晶，使第二相細(xì)小、彌散地在鉬相基體晶粒內(nèi)部析出，再利用分段燒結(jié)法獲得了超細(xì)晶-晶內(nèi)納米顆粒(NS鉬合金)理想微觀組織。通過與國外先進(jìn)ODS鉬合金相比，NS鉬合金的室溫下屈服強(qiáng)度、延伸率和斷裂韌性分別提高了20%，150%，13%以上，塑脆轉(zhuǎn)變溫度降低了40 ℃，具有優(yōu)越的綜合力學(xué)性能和室溫大變形深加工能力。利用以上技術(shù)開發(fā)了系列變形加工與使用性能寬幅可調(diào)的高強(qiáng)韌納米稀土氧化物摻雜鉬合金的桿、棒、板及鉬絲、鉬舟和鉬電極等產(chǎn)品的制造技術(shù)，所研制的材料力學(xué)性能及產(chǎn)品使用壽命均超過了國內(nèi)外同類產(chǎn)品。

盧云峰教授身著印有報(bào)告主題的文化衫，輕松、睿智地開始了題為“Life is Good, a Journal from Energy Storage to Protein Therapeutics”的報(bào)告。報(bào)告共分兩部分：儲(chǔ)能材料和蛋白質(zhì)Protein。他指出目前的儲(chǔ)能裝置存在高效率及高能量不能共存的矛盾。自然界水電、風(fēng)能、煤電、生物能、太陽能等一切能源均來自陽光，而最重要的儲(chǔ)能及能量轉(zhuǎn)換過程就是光合作用，受其啟發(fā)，要設(shè)計(jì)高性能儲(chǔ)能材料，必須解決好質(zhì)子通道、電子通道以及界面問題。報(bào)告分享了其基于大自然光合作用原理，用石墨烯和碳做導(dǎo)電材料，利用納米顆粒獲得納米晶粒/納米線，形成的3個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)：CNTs/Nanocrystals、Graphene/Nanocrystals和CNTs/Nanowires，以此設(shè)計(jì)出了具有高比容量、高穩(wěn)定性、長壽命的分層多孔納米復(fù)合電極材料。其中Mesoporous TiO2/CNT結(jié)構(gòu)電極材料具有超高穩(wěn)定性及綜合性能。報(bào)告通過先進(jìn)儲(chǔ)能材料設(shè)計(jì)思路與大自然光合作用的比較，巧妙地引出了盧教授近期熱衷的蛋白質(zhì)Protein的最新研究成果。研究工作參照病毒結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了在蛋白質(zhì)分子上外接納米尺寸高分子外殼，利用人工合成蛋白質(zhì)，提高治療脫發(fā)的蛋白質(zhì)藥物穩(wěn)定性、防止治療腫瘤用蛋白質(zhì)藥物被免疫系統(tǒng)吞噬、提高蛋白質(zhì)藥物靶向能力等方面的研究成果，以及最新的納米高分子封裝酒精氧化酶和過氧化氫酶兩個(gè)蛋白質(zhì)分子的納米復(fù)合酶解酒藥的研制工作等。盧教授在報(bào)告中鼓勵(lì)年輕學(xué)者要敢于創(chuàng)新，因?yàn)樯钍敲篮玫模?/p>

王玉忠教授的報(bào)告題目是“高分子阻燃材料”。近年來，中國高分子阻燃材料研究、應(yīng)用技術(shù)及相關(guān)專利的發(fā)展突飛猛進(jìn)，受到國際上的高度重視。由王玉忠教授發(fā)起的“國際阻燃材料與技術(shù)研討會(huì)”從2010年開始在中國每兩年舉辦一次，受到國際阻燃界學(xué)者的大力支持。目前與在歐洲舉行的國際阻燃會(huì)議共同成為國際阻燃界最高水平、最有影響的國際會(huì)議。王教授報(bào)告指出阻燃劑(特別是含鹵阻燃劑)的環(huán)境影響和安全性問題是目前阻燃材料的研究熱點(diǎn)，國際上頒布了“綠色”指令和REACH法規(guī)，大大制約了我國相關(guān)產(chǎn)品的出口。未來阻燃劑的發(fā)展方向是：高效、無鹵、低煙、低毒、環(huán)境友好；使高分子阻燃材料在滿足毒性與環(huán)境安全性的前提下，提高阻燃性、易加工性、熱穩(wěn)定性和物理機(jī)械/電性能等其他綜合性能。報(bào)告重點(diǎn)介紹了其研究團(tuán)隊(duì)在提高無鹵阻燃劑綜合性能方面取得的新技術(shù)和新成果：①解決了阻燃劑無鹵化與高阻燃性之間矛盾的高效高分子成炭劑及膨脹阻燃體系(簡稱IFR)，該技術(shù)2項(xiàng)專利已投入產(chǎn)業(yè)化，正在建3萬t/a高效無鹵膨脹阻燃劑生產(chǎn)車間。并介紹了最新的單組分大分子膨脹阻燃劑設(shè)計(jì)合成和哌嗪改性的聚磷酸銨的高效阻燃性；②解決了阻燃性與保持力學(xué)性能之間矛盾的高阻燃性熱致液晶高分子技術(shù)(P-TLCP)，該技術(shù)通過“微纖”結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)“原位增強(qiáng)”和“阻燃”雙重效果。指出該材料設(shè)計(jì)合成的關(guān)鍵在于引入不同的間隔基團(tuán)調(diào)節(jié)液晶大分子的轉(zhuǎn)變溫度，使其與被阻燃聚合物加工溫度匹配，并且具備適當(dāng)?shù)南嗳菪?。有關(guān)該方面的研究成果，王教授受《Polymer Chemistry》邀請發(fā)表綜述文章(Polym.Chem., 2014,5, 3 737-3 749)；③解決了阻燃與抗溶融滴落之間矛盾的高溫自交聯(lián)阻燃抗溶滴聚酯高分子技術(shù)，指出我國的合成纖維90%是聚酯纖維，該技術(shù)將產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益；④解決了高分子保溫材料的高保溫性與高阻燃性之間矛盾的高分子層層自組裝阻燃技術(shù)和高分子/無機(jī)納米復(fù)合物氣凝膠材料技術(shù)。

大會(huì)報(bào)告吸引了來自全國材料相關(guān)領(lǐng)域的高等院校、研究院所、企事業(yè)單位的主要領(lǐng)導(dǎo)以及專家、學(xué)者、在讀學(xué)生近3 000人參加。

本屆大會(huì)共收到論文摘要1 817篇，其中口頭報(bào)告1 070篇，是歷屆年會(huì)中參會(huì)人數(shù)最多的一年。大會(huì)共設(shè)有19個(gè)分會(huì)場及1個(gè)材料教育論壇。所涉及的材料領(lǐng)域包括能源與環(huán)境材料、新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料和材料基礎(chǔ)研究等。其中納米材料與能源、多鐵性材料、生物材料、高性能與功能高分子材料、先進(jìn)鎂合金材料及應(yīng)用技術(shù)、高溫合金、高溫/超高溫結(jié)構(gòu)材料及表面涂層、材料先進(jìn)制備加工技術(shù)等多個(gè)分會(huì)的參會(huì)人數(shù)均超過了100人。并且納米材料與能源、高性能與功能高分子材料、材料計(jì)算模擬與測試技術(shù)等分會(huì)的特邀報(bào)告數(shù)量占總報(bào)告數(shù)量的35%以上，使參會(huì)代表收獲頗豐。

納米材料與能源分會(huì)(A1分會(huì)) 共收錄國內(nèi)與會(huì)報(bào)告166份，其中邀請報(bào)告20篇，口頭報(bào)告26篇，墻報(bào)120份。分會(huì)注冊人數(shù)為189名，為本次大會(huì)分會(huì)人數(shù)最多的分會(huì)，注冊代表出席率達(dá)到98%。分會(huì)就碳基納米材料、光電、光熱、熱電納米材料的控制合成及其在柔性能源、光電器件，太陽能電池、鋰電池、超級電容器、熱電、光催化等領(lǐng)域的最新研究成果進(jìn)行了深入的交流和廣泛的探討，為我國青年學(xué)者提供了一個(gè)針對納米材料與清潔能源利用進(jìn)行深入討論的平臺(tái)。共評出12篇分會(huì)優(yōu)秀論文，6篇優(yōu)秀墻報(bào)。

高溫合金分會(huì)由中國科學(xué)院金屬研究所承辦的高溫合金分會(huì)，吸引了國內(nèi)外33個(gè)單位的130多位專家學(xué)者參會(huì)。針對先進(jìn)定向及單晶高溫合金成分設(shè)計(jì)、合金元素對組織和性能的影響、合金服役過程中的組織演化、合金凝固過程中的相界面遷移以及Re和Ru等元素對合金組織和性能的影響等學(xué)術(shù)問題，進(jìn)行了熱烈而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠懻?。期間成功舉辦了“中瑞燃?xì)廨啓C(jī)先進(jìn)材料及涂層研討會(huì)”，北京科技大學(xué)馮強(qiáng)教授、西北工業(yè)大學(xué)胡銳教授和金屬所朱圣龍研究員作為中方代表做了邀請報(bào)告。中瑞雙方就進(jìn)一步增強(qiáng)合作，開展持續(xù)的中瑞燃機(jī)合作項(xiàng)目及系列研討會(huì)進(jìn)行了討論。

粉末冶金分會(huì)作為材料學(xué)科不可或缺的一個(gè)分支，本次大會(huì)首次設(shè)立粉末冶金分會(huì)場。網(wǎng)上注冊人數(shù)超過了60人，分會(huì)共邀請了8個(gè)特約報(bào)告、26個(gè)口頭報(bào)告和20個(gè)墻報(bào)。吉林大學(xué)校長李元元院士做了題為“放電等離子燒結(jié)超細(xì)晶合金應(yīng)用性能的基礎(chǔ)研究”報(bào)告，交流了其團(tuán)隊(duì)關(guān)于等離子活化燒結(jié)和硬質(zhì)合金粘結(jié)相的研究成果，內(nèi)容豐富，條理清晰。報(bào)告生動(dòng)詼諧，通俗易懂，現(xiàn)場提問的積極性很高。除此之外，本會(huì)場還有年齡高達(dá)84歲的大連理工大學(xué)退休教授張凱，其關(guān)于爆炸成形方面的理論研究在國內(nèi)外屬于領(lǐng)先水平。

本屆大會(huì)的其他各分會(huì)在分會(huì)主席及分會(huì)聯(lián)絡(luò)人的辛勤努力下，組織有序、內(nèi)容前瞻、現(xiàn)場提問踴躍、討論熱烈、形式與國際會(huì)議相接軌，真正為不同學(xué)科、不同高校及科研院所的材料學(xué)者們搭建了交流的平臺(tái)，為參會(huì)者提供了拓展視野、啟發(fā)思維的機(jī)會(huì)，為進(jìn)一步建立學(xué)術(shù)合作、推進(jìn)新材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展創(chuàng)造了條件。

本屆大會(huì)期間還舉辦了首屆“材料與藝術(shù)”圖片展及優(yōu)秀墻報(bào)評選等多項(xiàng)活動(dòng)，共收到圖片作品68幅及墻報(bào)620篇。經(jīng)大會(huì)專家委員會(huì)評審，評選出15幅“材料與藝術(shù)”優(yōu)秀圖片和39個(gè)“優(yōu)秀墻報(bào)獎(jiǎng)”。與會(huì)代表一致認(rèn)為，國內(nèi)墻報(bào)的制作水平已超過世界平均，“材料與藝術(shù)”圖片展更是令人感嘆材料世界的藝術(shù)之美。

大會(huì)同期舉辦了“2014國際材料工藝設(shè)備、科學(xué)儀器、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備展覽會(huì)”，來自美國、法國、荷蘭、日本、瑞典、香港等60多家國內(nèi)外儀器儀表廠家展示了各自最新的產(chǎn)品，為參會(huì)代表了解世界高端實(shí)驗(yàn)室裝備，為實(shí)驗(yàn)室裝備制造企業(yè)了解客戶需要，促進(jìn)合作交流創(chuàng)造了良好機(jī)會(huì)。