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

2014年7月4～7日，我國(guó)一年一度的材料界盛會(huì)“中國(guó)材料大會(huì)2014”在四川省成都市成功召開(kāi)。會(huì)議由中國(guó)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(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、國(guó)家科技部、國(guó)家自然科技基金委員會(huì)、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院、成都市博覽局的大力支持。7月5日上午，大會(huì)開(kāi)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(kāi)幕式由中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)徐堅(jiān)教授主持。中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)/中南大學(xué)黃伯云院士、中共四川大學(xué)黨委書(shū)記楊泉明先生、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)/吉林大學(xué)校長(zhǎng)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(zhǎng)南策文院士、北京航空航天大學(xué)副校長(zhǎng)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(zhǎng)許唯臨教授、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)韓雅芳教授以及中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)：四川大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)李光憲教授、北京科技大學(xué)副校長(zhǎng)謝建新教授、浙江大學(xué)韓高榮教授等出席了開(kāi)幕式。黃伯云院士、楊泉明書(shū)記分別致辭。本次大會(huì)特別邀請(qǐng)了清華大學(xué)材料科學(xué)與工程研究院院長(zhǎng)南策文院士、西安交通大學(xué)材料學(xué)院院長(zhǎng)孫軍教授、美國(guó)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(duì)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(chǎng)調(diào)控電性的正磁電效應(yīng)和實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)調(diào)控磁性的逆磁電效應(yīng)。指出利用該效應(yīng)可以開(kāi)發(fā)新一代信息儲(chǔ)存/處理技術(shù)，如超低能耗的電寫(xiě)-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(jiǎn)單易行的方法。并且通過(guò)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(kāi)發(fā)的傳感器具有在低頻弱場(chǎng)下高靈敏度、低成本、簡(jiǎn)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(duì)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(guò)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(jiǎn)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(duì)多鐵性材料提出了未來(lái)需要著重解決的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、降噪、溫度穩(wěn)定性等問(wèn)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(chǎng)導(dǎo)致磁矯頑場(chǎng)可逆減小現(xiàn)象的“電場(chǎng)輔助磁寫(xiě)”存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器可實(shí)現(xiàn)低磁場(chǎng)、低能耗寫(xiě)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(guò)對(duì)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(guò)一定含量，摻雜粒子在晶界上形成微米量級(jí)的團(tuán)聚，這些團(tuán)聚易開(kāi)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(kāi)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(jí)顆粒在亞微級(jí)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(guò)與國(guó)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(kāi)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(guò)了國(guó)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(kāi)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(yáng)能等一切能源均來(lái)自陽(yáng)光，而最重要的儲(chǔ)能及能量轉(zhuǎn)換過(guò)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(wèn)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(zhǎng)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(guò)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(guò)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(lái)，中國(guó)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(guó)際上的高度重視。由王玉忠教授發(fā)起的“國(guó)際阻燃材料與技術(shù)研討會(huì)”從2010年開(kāi)始在中國(guó)每?jī)赡昱e辦一次，受到國(guó)際阻燃界學(xué)者的大力支持。目前與在歐洲舉行的國(guó)際阻燃會(huì)議共同成為國(guó)際阻燃界最高水平、最有影響的國(guó)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(wèn)題是目前阻燃材料的研究熱點(diǎn)，國(guó)際上頒布了“綠色”指令和REACH法規(guī)，大大制約了我國(guó)相關(guān)產(chǎn)品的出口。未來(lái)阻燃劑的發(fā)展方向是：高效、無(wú)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(wú)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(wú)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(jiǎn)稱IFR)，該技術(shù)2項(xiàng)專利已投入產(chǎn)業(yè)化，正在建3萬(wàn)t/a高效無(wú)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(guò)“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)南嗳菪浴Ｓ嘘P(guān)該方面的研究成果，王教授受《Polymer Chemistry》邀請(qǐng)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(guó)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(wú)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(lái)自全國(guó)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(chǎng)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(guò)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(cè)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(guó)內(nèi)與會(huì)報(bào)告166份，其中邀請(qǐng)報(bào)告20篇，口頭報(bào)告26篇，墻報(bào)120份。分會(huì)注冊(cè)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(cè)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(yáng)能電池、鋰電池、超級(jí)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(guó)青年學(xué)者提供了一個(gè)針對(duì)納米材料與清潔能源利用進(jìn)行深入討論的平臺(tái)。共評(píng)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(guó)科學(xué)院金屬研究所承辦的高溫合金分會(huì)，吸引了國(guó)內(nèi)外33個(gè)單位的130多位專家學(xué)者參會(huì)。針對(duì)先進(jìn)定向及單晶高溫合金成分設(shè)計(jì)、合金元素對(duì)組織和性能的影響、合金服役過(guò)程中的組織演化、合金凝固過(guò)程中的相界面遷移以及Re和Ru等元素對(duì)合金組織和性能的影響等學(xué)術(shù)問(wèn)題，進(jìn)行了熱烈而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠懻摗Ｆ陂g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(qǐng)報(bào)告。中瑞雙方就進(jìn)一步增強(qiáng)合作，開(kāi)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(chǎng)。網(wǎng)上注冊(cè)人數(shù)超過(guò)了60人，分會(huì)共邀請(qǐng)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(zhǎng)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(chǎng)提問(wèn)的積極性很高。除此之外，本會(huì)場(chǎng)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(guó)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(chǎng)提問(wèn)踴躍、討論熱烈、形式與國(guó)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(píng)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(píng)審，評(píng)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(guó)內(nèi)墻報(bào)的制作水平已超過(guò)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(guó)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(lái)自美國(guó)、法國(guó)、荷蘭、日本、瑞典、香港等60多家國(guó)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)。