在固态电池材料研究中，一个长期被忽视却至关重要的问题是：材料性能的上限，是否已被传统近平衡制造路径本身所“锁死”。氧化物固态电池材料（如石榴石型LLZO、NASICON型LAGP/LATP以及无序岩盐正极材料等）通常需要在900-1200 °C下烧结数小时甚至数十小时，其结构演化被热力学稳定态严格主导，晶粒粗化、缺陷重排和界面副反应几乎不可避免。这类依赖长时间高温处理的制造方式在保证相纯度与宏观致密化的同时，也系统性地抹平了...
2026-01-24
人脑由千亿级神经元和突触构成，是自然界最高效的计算平台，具备卓越的学习、记忆与并行处理能力，同时功耗极低。受此启发，类脑计算（Neuromorphic Computing）成为突破传统冯·诺依曼架构瓶颈的关键方向。其中，阻变器件（Resistive Switching Devices）因其结构简单、可微缩性强、能耗低等优势，被视为实现人工突触功能的理想候选器件。而复杂氧化物材料由于其丰富的亚稳态和强关联电子特性，在外加电场下可展现出多样化的阻...
2026-01-21
自从2011年福岛核电站爆炸发生灾难性事故后，事故容错核燃料（Accident Tolerant Fuel，ATF）的研发成为核电领域下一代先进核材料的重要方向。Cr涂层因其优异的耐腐蚀性、中子辐照耐受性、与锆基体良好的结合性等特点备受关注，而且Cr涂层不改变现有核燃料组件结构和制备工艺，成为目前最具经济性和可行性的事故容错核材料的包壳涂层材料。已有的研究多关注Cr涂层的氧化产物以及ZrO2形成后的涂层失效机制，而忽视了氧化中Cr涂层...
2026-01-20
金属3D打印（增材制造）近年来受到广泛关注，其优势不仅体现在直接制造复杂形状的构件，还体现在其产生的独特微观组织结构。其中，尤为引人注目的是类似蜂窝结构的胞状亚晶结构，与传统金属热机械加工获得的亚晶组织明显不同。这些凝固胞与位错胞在亚微米尺度、取向差很小，却能显著影响材料力学行为。尽管这些非常规亚晶结构在3D打印金属中频频被观察到，其形成机理至今仍不清晰。以往金属增材制造研究多聚焦于工艺参数优化...
2026-01-19
近日，《自然评论材料》（Nature Reviews Materials）[IF = 86.2] 迎来创刊十周年，邀请12名青年科学家阐述过去十年来材料科学关键细分领域最具变革性的突破及其未来的重要研究方向，这12个细分领域如其最新封面所概述(图1)。其中，西安交通大学材料学院、金属材料强度全国重点实验室材料创新设计中心丁俊教授受邀撰写关于金属材料方向的评论文章：“有序还是无序—高熵合金的关键问题（Order or disorder, that is the questio...
2026-01-17
自中毒（self-poisoning）效应对合成高分子、蛋白质晶体的成核与生长动力学具有显著的影响。对合成高分子而言，自中毒效应影响着热塑性高分子的工业生产；而自中毒效应对蛋白质晶体的影响则可能与人体神经退行性疾病相关。自中毒效应不同于传统意义上杂质对晶体生长的毒害作用，自中毒效应中的“毒物”为长链分子本身，这些长链分子以亚稳态的折叠构象附着在晶体生长表面，其足够长的存在寿命阻塞了折叠程度较低且热力学较稳定...
2026-01-11
材料信息学（Materials Informatics）是利用计算机科学和信息学领域的最新进展，以增进对材料的理解、使用、选择和设计。这包括但不限于机器学习技术，例如机器学习势函数和大型语言模型等。近日，金属材料强度全国重点实验室科研团队在《先进材料》（Advanced Materials）上以《材料信息学：从萌芽到人工智能时代的自主发现》（Materials Informatics: Emergence To Autonomous Discovery in the Age of AI）为题发表论文，全...
2026-01-10
柔性电子技术在航空航天、人机交互、生物医疗及清洁能源等领域具有广阔的应用前景。金属薄膜作为其中的关键导体材料，承担着电连接与信号传输的核心功能，然而其在实际应用中长期面临循环变形导致的疲劳问题。传统纳米晶金属薄膜容易发生晶粒异常长大和应变局域化，导致疲劳裂纹过早萌生并快速扩展，最终引发电阻急剧上升乃至电路完全失效。尽管合金化与多层化等方法能改善薄膜抗高周疲劳性能，却往往以牺牲电学延展性和低周疲...
2026-01-02
2025.1金属材料强度全国重点实验室顺利通过国家重组。2025.1.24吴戈教授和单智伟教授团队联合香港城市大学提出了一种新颖的“晶界短程有序界面与晶内超纳析出相”创新设计理念。成功实现了2.6 GPa抗拉强度与10%均匀延伸率的突破，为超强高韧合金的开发开辟了新路径。相关工作以“Ductilization of 2.6-GPa alloys via short-range ordered interfaces and supranano precipitates”为题在国际顶级期刊《科学》上在线发表。Scien...
2025-12-31
增材制造因其在复杂结构成形和设计自由度方面的优势，已广泛应用于航空航天、能源装备和生物医疗等领域，其中激光选区熔化（L-PBF）是最常用的金属增材制造工艺之一。然而，受快速熔凝和粉末原料特性的影响，L-PBF制备的金属中不可避免地引入多尺度孔隙等缺陷，这些缺陷在服役载荷下的演化及相互作用是导致材料失效和断裂的关键因素。原位X射线断层扫描技术（XCT）可在变形过程中三维观测内部缺陷演化，但现有研究多依赖典型缺...
2025-12-30
