材料智能生成平台建设构想与展望

材料科学的研发模式正在从传统的“经验+试错法”向新型的“数据驱动+智能计算”转变。基于机器学习、数据挖掘等前沿方法,横跨材料微观-介观-宏观的多尺度计算,人工智能技术逐渐被应用到材料发现、结构分析、性质预测、反向设计等多个方面,在材料智能生成领域展现出巨大的潜力。首先,对传统材料研发模式进行回顾,分析其不足之处以及面临的挑战,引出材料智能生成的基本原理,讨论材料智能生成的内涵和利用智能技术加速新材料发现的研究方法。其次,提出材料智能生成系统硬件资源层、软件集成层和应用验证层的平台架构。最后,探讨材料智能生成技术现状及发展方向,总结材料数据库技术、实验数据驱动、集成计算驱动、大模型驱动的材料智能生成共性关键技术,以加速高端新材料智能生成进程,推动材料科研范式变革。     

SQS二元合金设计的高通量方法和技术研究

自2011年6月美国提出"材料基因组计划"以来,构建集成的高通量材料计算平台和数据库平台以加快新材料的研发已成为重要的基础性工作。高通量材料计算平台MatCloud提供了一个集成的材料自动流程计算框架,旨在为新材料的设计和计算提供一套通用的方法和技术。二元合金设计涉及到批量结构建模、结构筛选和性质计算问题,为了支持目前在合金设计中应用较广的特殊准随机结构SQS方法,研发了支持基于SQS二元合金设计的高通量自动流程计算相关算法和插件,并在MatCloud平台上进行了实现。该插件支持基于SQS的二元合金结构建模,高通量筛选和性质计算。实现了ZrxTi(1-x)合金弹性模量的自动流程计算,取得了预先设定的效果,提升了计算性能,从而帮助加快二元合金设计。     

基于计算机技术的材料研发方法概述

[目的]随着大数据时代的到来和材料基因组计划的提出,材料的研发模式开始由"试错法"向科学研究第四范式转变.本文主要针对新材料研发模式中涉及的计算机技术进行概述.[方法]作者跟踪调研了近年来材料计算科学和数据驱动材料研发的文献资料,对计算机技术在材料研发中的应用进行了总结和讨论.[结果]以材料计算科学和"数据+人工智能"...     

高熵碳化物陶瓷第一性原理计算研究进展与展望

过渡族难熔金属元素和碳组成的高熵碳化物陶瓷因具有优异的耐高温性能,在高熵材料领域引起了关注。由于涉及复杂的成分范围和服役环境,利用传统试错法研发高熵碳化物陶瓷周期长且成本高,而采用第一性原理计算方法可以准确高效地预测高熵碳化物陶瓷的相稳定性、弹性性能、电子结构和热力学等性质。本文对第一性原理计算方法进行了简述,并对第一性原理计算在高熵碳化物陶瓷研究中的应用成果进行了综述,最后展望了第一性原理计算在高熵碳化物陶瓷领域的发展方向。     

材料测试表征和制备工艺数据库无代码生成系统

许多新材料研发企业的研发设计、制备以及测试表征分处于不同部门,导致材料制备工艺数据、测试表征数据以及研发设计数据呈离散化、碎片化状态,形成信息孤岛,且不能与材料计算有效地关联.开发一个通用的,能将材料测试表征、制备和服役数据深度融合的数据库系统,进而基于数据驱动方法,构建"成分-组织-工艺-性质"预测模型,有着非常重要的意义.然而,材料种类和体系众多,不同材料其测试表征方法以及制备方法多样性,给开发一种通用的融合材料测试表征和制备工艺的数据库系统带来很大挑战.基于此,我们首先参照CSTM材料基因工程数据通则,提出了一个材料测试表征和制备工艺数据库框架,进而基于无代码编程理念和语义UI模板,研发了一个通用的材料测试表征和制备工艺数据库无代码构建系统MatFusion.MatFusion能适用于不同的材料体系,帮助企业快速构建材料专用数据库,并在液态金属测试表征和制备工艺专用数据库的构建中得到了应用.     

专辑:材料模拟的数学理论,方法与应用

材料科学是支撑科学技术整体发展的重要基础领域.材料科学中的建模与模拟对工程、能源、信息技术和生物医药等关键领域中新材料的发展和设计具有极其重要的作用;另一方面,材料的高效建模与模拟对理论研究人员,尤其是数学和计算科学工作者提出了大量的新问题,新挑战.本专辑组织国内材料模拟领域的部分学者,展示了该领域一些前沿问题以及最新...     

基于机器学习的增材制造用高温合金设计：研究现状与未来趋势

机器学习辅助材料设计是一种高效的合金设计方法,该方法结合高通量计算/实验技术能够极大推动材料领域的发展。然而,目前材料研究者尚未充分利用该方法。针对上述问题,详细介绍了基于机器学习的高温合金设计的基本方法,包括数据收集与预处理、模型建立与训练、合金性能预测等步骤,阐述了增材制造用高温合金的设计现存困难和亟待解决“权衡裂纹敏感性与高温性能”的关键问题,深入分析了机器学习在增材制造用高温合金设计中的必要性。从高温合金数据获取、性能预测、合金设计等方面梳理了机器学习辅助增材制造用高温合金设计的应用现状,指出了该领域目前存在的数据来源、建模范式、模型的应用与推广等核心问题,并对该领域后续的发展提供了建议。     

化学传感材料与分析仪器化集成研究获新成果

中科院长春应用化学研究所研究人员经过五年的研究,在基于纳米结构复合材料的化学传感器件及其分析仪器化集成设计领域取得系列成果,已经成功研制出可用于毒品毒物传感、酒精传感、pH传感、爆炸物传感等多种新型化学敏感材料,并与分析仪器化集成设计相结合,研发出了多种新型电化学检测／监测仪器设备,为新型化学传感器提供新材料作出了贡献,     

煤矿救援机器人研究现状及发展趋势

介绍了煤矿救援机器人动力系统、防爆设计、多参数监测及通信系统等的国内外研究现状及应用情况,指出煤矿救灾机器人存在续航能力有限、行走控制距离短、防爆材料质量大、信息处理与传输可靠性差等问题。展望了煤矿救灾机器人的发展趋势:研发适用于煤矿领域的新能源电池是煤矿救援机器人动力电源的发展趋势之一;研发具有自主行走、定位与路径规划的智能化机器人是未来煤矿救援机器人发展的趋势;防爆材料轻量化、多源信息智能融合、无线加有线的通信方式也将是煤矿救援机器人智能多元化发展的方向。     

武汉威杜信息材料科技有限公司

武汉威杜信息材料科技有限公司是一家专业从事RFID标签领域的研发和生产的高新技术企业,包括RFID标签的天线设计、新材料、新工艺以及新型RFID标签的开发和应用。公司在RFID标签天线专用材料研制方面拥有多项发明专利,在标签生产控制方面获得多项软件著作权,并获得2011年首批国家物联网专项资金重点支持。公司具有自主知识产权的"RFID标签天线专用材料的工程化开发"于2012年4月通过湖北省科技厅成果鉴定,被评定为"项目总体技术达到国际先进     

探寻十届美展壁画作品的材质美

材质是建构壁画形式美的重要因素之一。第十届全国美展壁画作品充分运用材质美感来加强壁画艺术的感染力,这些壁画无论使用那种类型的材料,这些材料都能各显其长,与建筑环境达到了统一的、和谐的关系。可见,材料不仅仅是壁画艺术家表现的工具,也是传递艺术家意志与观念的媒介。     

甘肃农产品现代物流产业发展体系构筑

农产品因其量大易腐烂,且不易长途运输等特点,在物流阶段损失严重,所以构建系统完善的农产品的物流产业体系是实现农业现代化的核心手段。在分析现代物流产业的发展现状和趋势的基础上,构筑了农产品物流产业发展的体系,提出农产品物流产业的基础设施、物流管理水平、技术水平和宏观管理等是物流产业的支撑。     

国外湿度传感器发展动态

综述了近年来国外湿敏元件及其传感器的发展动态，重点介绍了电容式、电阻式等湿度传感器所采用的新材料、新结构以及新工艺．文中指出，对发展高分子电阻式湿度传感器这一技术动向应予以重视．     

投料过程中堵料故障检测和报警功能

介绍在向冶炼或混合容器投料的过程中,对堵料或局部卡料故障进行监测及报警的实现方法.     

非晶材料及其应用

对敏感功能材料研究开发所呈现的主要趋势之一就是从单晶材料向多晶材料和非晶材料方向过渡发展.由于非晶材料具有光吸收系数高、基片材料的限制性小、性能易于扩展、制作工艺简单等优点,因而受到多方面青睐.本文侧重介绍非晶材料的现状、制造方法、基本特性及其在传感器中的应用与展望.     

浅谈材质的美感在建筑室内外中的体现

随着社会的快速发展和人类的不断进步,建筑的审美功能在今天显得越来越重要。而材质作为组成空间的重要元素,是建筑美感的重要组成部分。绝大多数材质自身就具有很强的美感,它们在建筑室内外中发挥着重要的作用,使各种特殊而又富于风格趣味的建筑层出不穷。要使材质的美感得到完美体现,就要做到在材质的设计与运用中体现美感,在材质美感体现中还须注意一些问题。总之材质美感的体现不是孤立的,还要配合光线、色彩和造型等视觉条件共同应用。在有效的光线强调、适宜的色彩烘托、和恰当的造型配合下,才能使材质语言得到充分发挥。同时,做到与环境相结合,以准确体现设计意图。     

煤炭企业物资供应超市管理系统设计

针对煤炭企业信息平台存在信息孤岛、货物存储成本较高的问题,提出了一种新型的煤炭企业物资供应超市管理系统的设计方案,详细介绍了系统总体流程、总体架构、主要功能和突出特点。该系统将煤炭企业各生产区队作为物资管理的源头,降低了库存,提高了反应的灵活性;采用基于B/S模式的3层体系结构,开发效率高,保证了系统的安全性和可靠性;采用条形码扫描设备实时获取管理信息,灵活性强。该系统有利于降低煤炭企业物资存储成本和合理分配物资。     

基于计算机视觉的材料感知技术综述

针对计算机视觉的材料感知问题,综述了国内外的主要研究成果,介绍这些研究的主要方法及其典型算法和基本思想,归纳出材料视觉感知的两种主要研究方法,即材料识别和分类以及材料属性和参数估计。最后提出目前研究所存在的关键问题,并指出材料视觉感知未来的可能发展方向。     

固化冷却过程中复合材料参数对其应变的影响

为有效降低某复合材料固化冷却过程中的应变水平,以某圆柱形复合材料为例,利用有限元分析软件MSC Nastran,研究固化冷却过程中复合材料参数对其应变的影响.计算得到复合材料最大von Mises应变值和分布位置,分析弹性模量、泊松比、线膨胀系数、密度等参数对其应变的影响.     

TiO2系湿敏材料的国内外研究进展

概述了ＴｉＯ２湿敏材料的种类及特点，介绍了ＴｉＯ２系７种湿敏材料的国内外研究动向及进展情况，给出了制作工艺要点及材料的性能。