中國新材料研究前沿報告（2022）

第1章　中國新材料基礎研究的態(tài)勢分析 0011.1　中國新材料領域的基礎研究水平 0011.1.1　論文產(chǎn)出規(guī)模及學術(shù)影響力 0011.1.2　新材料領域的重要成果 0041.1.3　新材料領域的高水平人才 0041.1.4　新材料領域的重點方向研究水平 0051.2　新材料領域的科技基礎設施 0061.2.1　硬條件 0061.2.2　軟環(huán)境 0091.3　我國新材料前沿技術(shù)面臨的主要問題 0101.3.1　原創(chuàng)性基礎研究不多，整體處于跟蹤狀態(tài) 0101.3.2　關(guān)鍵核心技術(shù)不成體系 0101.3.3　論文水平并不完全代表整體科技水平 0111.3.4　論文數(shù)據(jù)庫急需轉(zhuǎn)化成工業(yè)成果 0111.4　我國新材料領域啟示與建議 0121.4.1　“卡脖子”戰(zhàn)略布局體系化聯(lián)合攻關(guān) 0121.4.2　開展新一代原創(chuàng)性技術(shù) 0121.4.3　設備、軟件與檢測科研設施平臺建設 0131.4.4　研發(fā)前置到應用場景，加速科技成果轉(zhuǎn)化 0131.4.5　構(gòu)建我國新材料全產(chǎn)業(yè)鏈的新生態(tài) 013第2章　非晶合金材料 0142.1　非晶合金材料的研究背景 0142.2　非晶合金材料的研究進展與前沿動態(tài) 0182.2.1　研究進展與前沿動態(tài) 0182.2.2　非晶合金材料的產(chǎn)業(yè)應用 0202.2.3　非晶合金材料產(chǎn)業(yè)化的挑戰(zhàn)、機遇和前景 0222.3　我國在非晶合金領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 0242.4　物理所非晶材料團隊的主要研究成果 0262.5　非晶合金材料近期研究發(fā)展重點 0292.6　非晶合金材料展望與未來 031第3章　納米孿晶金剛石 0333.1　納米孿晶金剛石的研究背景 0333.2　納米孿晶金剛石的研究進展與前沿動態(tài) 0343.2.1　納米孿晶金剛石的合成 0343.2.2　具有擇優(yōu)取向?qū)\晶結(jié)構(gòu)的納米孿晶金剛石 0413.2.3　納米孿晶立方金剛石/多型金剛石復合材料 0443.2.4　納米孿晶金剛石/cBN復合材料 0473.3　我國在該領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 0513.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 0523.5　納米孿晶金剛石近期研究發(fā)展重點 0543.6　納米孿晶金剛石展望與未來 054第4章　稀土新材料 0564.1　稀土新材料的研究背景 0564.2　稀土新材料的研究進展與前沿動態(tài) 0574.2.1　稀土永磁材料 0584.2.2　稀土光功能材料 0634.2.3　稀土催化材料 0664.2.4　稀土儲氫材料 0704.3　我國在稀土新材料領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 0744.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 0764.4.1　稀土光功能材料領域 0764.4.2　稀土催化材料領域 0814.5　稀土新材料發(fā)展重點與展望 0864.5.1　稀土新材料發(fā)展方向 0874.5.2　政策建議 088第5章　憶阻器存算一體芯片　 0915.1　憶阻器的研究背景 0915.1.1　神經(jīng)網(wǎng)絡硬件概述 0915.1.2　基于憶阻器的存算一體技術(shù) 0935.2　憶阻器的研究進展與前沿動態(tài) 0955.2.1　憶阻器材料與結(jié)構(gòu)進展 0955.2.2　面向存算一體技術(shù)的憶阻器特性優(yōu)化 0985.3　我國在憶阻器領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 1055.3.1　我國憶阻器的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 1055.3.2　我國基于憶阻器存算一體技術(shù)的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 1075.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 1105.5　憶阻器存算一體技術(shù)近期研究發(fā)展重點 1155.6　憶阻器展望與未來 116第6章　導電高分子材料 1186.1　導電高分子材料的研究背景 1186.2　導電高分子材料的研究進展與前沿動態(tài) 1196.2.1　導電高分子材料的合成與摻雜 1206.2.2　導電高分子材料的成型加工 1216.2.3　導電高分子材料的典型應用 1216.3　我國在導電高分子材料領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 1256.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 1276.5　導電高分子材料近期研究發(fā)展重點 1286.6　導電高分子材料展望與未來 129第7章　可降解金屬 1317.1　可降解金屬材料的研究背景 1317.2　可降解金屬材料的研究進展與前沿動態(tài) 1347.2.1　鎂基可降解金屬 1357.2.2　鐵基可降解金屬 1377.2.3　鋅基可降解金屬 1387.3　我國在該領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 1407.3.1　鎂基可降解金屬 1417.3.2　鐵基可降解金屬 1427.3.3　鋅基可降解金屬 1427.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 1437.4.1　鎂基可降解金屬 1447.4.2　鐵基可降解金屬 1467.4.3　鋅基可降解金屬 1487.5　可降解金屬材料近期研究發(fā)展重點 1497.6　可降解金屬材料展望與未來 150第8章　二維超薄半導體 1528.1　二維超薄半導體材料的研究背景 1528.2　二維超薄半導體材料的研究進展與前沿動態(tài) 1548.2.1　二維超薄半導體材料的精準制備 1548.2.2　二維超薄半導體材料的精細結(jié)構(gòu)表征 1598.2.3　二維超薄半導體材料的應用 1638.3　我國在該領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 1698.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 1708.5　二維超薄半導體材料近期研究發(fā)展重點 1718.6　二維超薄半導體材料展望與未來 172第9章　納米薄膜材料 1749.1　納米薄膜材料的研究背景 1749.1.1　定義與由來 1749.1.2　材料與工藝 1759.1.3　性質(zhì)與應用 1769.2　納米薄膜材料的研究進展與前沿動態(tài) 1799.2.1　納米薄膜材料的先進制造方法 1799.2.2　片上光子器件 1809.2.3 　片上光電和電子器件 1829.2.4　卷曲無源器件 1839.2.5　柔性電子與系統(tǒng) 1849.2.6　微納米機器人與系統(tǒng) 1869.3　我國在該領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 1879.3.1　柔性電子技術(shù) 1879.3.2　片上無源器件 1899.3.3　片上光電器件 1909.3.4　無機鈣鈦礦納米薄膜材料 1919.3.5　微機器人技術(shù) 1929.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 1949.4.1　卷曲納米薄膜技術(shù)的發(fā)展 1949.4.2　可驅(qū)動、可重構(gòu)的智能納米薄膜材料 1959.4.3 　卷曲可見光和紅外光電探測器 1979.4.4　 微納米機器人與智能系統(tǒng) 1989.4.5　卷曲納米薄膜智能窗器件 2009.5　納米薄膜材料近期研究發(fā)展重點 2019.6　納米薄膜材料展望與未來 201第10章　交互式神經(jīng)形態(tài)類腦器件 20410.1　交互式神經(jīng)形態(tài)器件的研究背景 20410.2　交互式神經(jīng)形態(tài)器件的研究進展與前沿動態(tài) 20710.2.1　仿生受體與突觸器件研究進展 20710.2.2　觸覺神經(jīng)形態(tài)器件研究進展 21110.2.3　視覺神經(jīng)形態(tài)器件研究進展 21410.2.4　神經(jīng)形態(tài)多感官系統(tǒng)研究進展 21910.3　我國在該領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 22310.3.1　我國在神經(jīng)形態(tài)器件領域的學術(shù)地位及作用 22310.3.2　我國在神經(jīng)形態(tài)器件領域的發(fā)展動態(tài) 22310.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 22610.4.1　壓電式人工突觸 22610.4.2　機械突觸可塑性（摩擦電式人工突觸） 22710.4.3　機械-光電多模態(tài)人工突觸 23010.5　交互式神經(jīng)形態(tài)器件近期研究發(fā)展重點 23210.6　交互式神經(jīng)形態(tài)器件展望與未來 233第11章　新型二維半導體材料：黑磷 23511.1　黑磷材料的研究背景 23511.1.1　黑磷的基本結(jié)構(gòu)和能帶 23611.1.2　黑磷的各向異性 23611.1.3　黑磷的電學性質(zhì) 23711.1.4　黑磷的光學性質(zhì) 23711.1.5　黑磷的研究難點 23811.2　黑磷材料的研究進展與前沿動態(tài) 23911.2.1　黑磷的制備方法 23911.2.2　基于黑磷的光電探測器 24111.2.3　基于黑磷的光伏器件應用 24211.2.4　基于黑磷的激光器應用 24211.2.5　基于黑磷的光調(diào)制器 24311.2.6　基于黑磷的儲能器件應用 24311.2.7　基于黑磷的生物醫(yī)學領域的應用 24411.3　我國在該領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 24511.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 24611.5　黑磷材料近期研究發(fā)展重點 24811.5.1　黑磷摻雜工程 24811.5.2　黑磷與其他二維材料形成的異質(zhì)結(jié)研究 24911.5.3 　基于二維黑磷的三維結(jié)構(gòu)研究 24911.5.4　黑磷的穩(wěn)定性研究 24911.6　黑磷材料展望與未來 250第12章　濾波超級電容器電極材料 25312.1　濾波超級電容器電極材料的研究背景 25312.1.1　交流濾波及濾波電容器簡介 25312.1.2　超級電容器應用于濾波電路 25412.2　濾波超級電容器電極材料的研究進展與前沿動態(tài) 25512.2.1　“超薄”碳納米材料薄膜 25512.2.2　高取向性碳基納米材料電極 25612.2.3　面內(nèi)電極結(jié)構(gòu)設計 26012.2.4　其他電極材料 26212.3　我國在該領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 26212.3.1　高質(zhì)量碳基薄膜 26212.3.2　高取向性碳基材料 26312.3.3　面內(nèi)叉指電極設計 26512.3.4　其他電極材料 26712.4　作者在該領域的學術(shù)思想和研究成果 26812.4.1　學術(shù)思想 26812.4.2　研究成果 26912.5　濾波超級電容器電極材料近期研究發(fā)展重點和展望 272第13章　液基材料 27513.1　液基材料的研究背景 27513.2　液基材料的研究進展與前沿動態(tài) 27613.3　作者在該領域啟發(fā)性學術(shù)思想 28213.4　作者在該領域的主要研究成果 28313.4.1　基于應力響應液體門控的恒壓動態(tài)可控氣液輸運 28313.4.2　基于液體門控的微流體輸運調(diào)控 28413.4.3　基于液體門控的智能氣體活塞和移動閥門 28513.4.4　基于液體門控的生物醫(yī)用導管 28613.4.5　基于光熱響應液體門控的定位流體輸運控制與分離 28713.4.6　基于紫外光響應液體門控的精準光控抗腐蝕的氣體閥門 28713.4.7　基于磁響應性液體門控的遠程調(diào)控流體輸運的新方法 28813.4.8　基于響應性液體門控的無電可視化物質(zhì)檢測的新方法 28913.4.9　基于電化學響應性液體門控的空氣凈化應用研究 29013.4.10　基于液體門控的超高效減阻乳化應用研究 29113.4.11　基于自驅(qū)動液體門控的可視化氣液混合物含量監(jiān)測應用研究 29213.4.12　基于質(zhì)子化誘導液體門控的自適應CO2響應氣閥應用研究 29413.4.13　基于動電效應液體門控的非連續(xù)能量轉(zhuǎn)換技術(shù) 29513.4.14　基于雙穩(wěn)態(tài)界面液體門控的溫度自適應節(jié)能大棚技術(shù) 29613.5　液基材料展望與未來 29613.5.1　科學發(fā)展前景 29713.5.2　技術(shù)應用前景 298第14章　纖維電子材料 30014.1　纖維電子材料的研究背景 30014.1.1　能源纖維電子材料 30114.1.2　交互纖維電子材料 30114.1.3　感存算纖維電子材料 30214.2　纖維電子材料的研究進展與前沿動態(tài) 30214.2.1　能源纖維電子材料 30214.2.2　交互纖維電子材料 30714.2.3　感存算纖維電子材料 31514.3　我國在該領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 31814.3.1　能源纖維電子材料 31814.3.2　交互纖維電子材料 31814.3.3　感存算纖維電子材料 31914.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 32014.4.1　能源纖維電子材料 32014.4.2　交互纖維電子材料 32114.4.3　感存算纖維電子材料 32314.5　纖維電子材料近期研究發(fā)展重點 32414.5.1　能源纖維電子材料 32414.5.2　交互纖維電子材料 32514.5.3　感存算纖維電子材料 32514.6　纖維電子材料展望與未來 32614.6.1　能源纖維電子材料 32614.6.2　交互纖維電子材料 32614.6.3　感存算纖維電子材料 327第15章　亞穩(wěn)態(tài)能源材料 32815.1　亞穩(wěn)態(tài)能源材料的研究背景 32815.2　亞穩(wěn)態(tài)材料的研究進展與前沿動態(tài) 32915.3　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 33015.3.1　亞穩(wěn)態(tài)雙功能/全解水電催化劑 33115.3.2　亞穩(wěn)態(tài)析氫電催化劑 33415.3.3　亞穩(wěn)態(tài)H2O2電氧化催化劑 34115.3.4　亞穩(wěn)態(tài)醇氧化催化劑 34115.3.5　亞穩(wěn)態(tài)鋰離子電池負極材料 34315.3.6　亞穩(wěn)態(tài)鋰離子電池正極材料 34315.3.7　亞穩(wěn)態(tài)活性炭材料 34715.4　亞穩(wěn)態(tài)材料展望與未來 348第16章　聚合物超分子手性聚集體材料 35016.1　聚合物超分子手性聚集體材料的研究背景 35016.2　聚合物超分子手性聚集體材料的研究進展與前沿動態(tài) 35216.2.1　基于手性聚合物構(gòu)建聚合物超分子手性聚集體 35216.2.2　基于非手性聚合物構(gòu)建聚合物超分子手性聚集體 35516.3　我國在聚合物超分子手性聚集體材料領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 35816.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 35916.4.1　非手性聚合物體系的手性誘導 36016.4.2　手性聚合物體系的超分子手性組裝 36416.5　聚合物超分子手性聚集體材料發(fā)展重點 36916.6　聚合物超分子手性聚集體材料展望與未來 370第17章　機器學習輔助合金設計 37217.1　機器學習輔助合金設計研究背景 37217.2　機器學習輔助合金設計研究進展與前沿動態(tài) 37317.2.1　材料設計機器學習的基本流程 37317.2.2　面向性能的機器學習 37817.2.3　面向微觀組織的機器學習 39717.2.4　面向基本物性參數(shù)的機器學習 40017.2.5　機器學習勢函數(shù)及其在合金中的應用 40517.3　我國在機器學習輔助合金設計領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 40617.4　機器學習輔助工程合金設計發(fā)展重點 40817.4.1　共享材料數(shù)據(jù)庫平臺建設 40817.4.2　物理模型與機器學習模型并重 40817.4.3　基于機器學習勢的工程合金分子動力學模擬 40917.5　機器學習輔助工程合金設計展望與未來 409第18章　骨仿生復合材料與過程仿生制備新技術(shù) 41118.1　骨仿生復合材料的研究背景 41118.1.1　骨骼中礦物的分布 41218.1.2　骨結(jié)構(gòu)與力學性能 41318.1.3　骨骼體內(nèi)礦化過程 41418.1.4　骨骼修復材料的仿生制備 41618.1.5　膠原纖維的體外礦化研究 41718.2　基于膠原纖維的礦化復合材料與功能研究進展 41818.2.1　膠原纖維等級結(jié)構(gòu) 41818.2.2　膠原纖維內(nèi)礦化驅(qū)動力 41918.2.3　膠原纖維的礦化過程 42118.2.4　礦化膠原纖維的功能開發(fā)與應用 42418.3　我國在該領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 42518.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 42718.5　骨仿生復合材料近期研究發(fā)展重點 42918.6　骨仿生復合材料展望與未來 431第19章　等離子球磨技術(shù) 43219.1　外場輔助球磨的研究背景 43219.1.1　超聲波輔助球磨 43319.1.2　磁場輔助球磨 43319.1.3　放電輔助球磨 43419.1.4　溫度場輔助球磨 43519.2　等離子球磨的研究進展與前沿動態(tài) 43619.2.1　介質(zhì)阻擋放電等離子體技術(shù) 43619.2.2　等離子球磨原理與等離子球磨機設計 43819.2.3　等離子球磨的DBDP發(fā)射光譜診斷 44119.3　我國在外場輔助球磨領域的學術(shù)地位及發(fā)展動態(tài) 44419.4　作者在該領域的學術(shù)思想和主要研究成果 44519.4.1　等離子球磨在潤滑材料制備中的應用 44719.4.2 　等離子球磨在制備石墨烯材料中的應用 44819.4.3　等離子球磨在電極材料制備中的應用 44819.4.4　等離子球磨在金屬陶瓷材料制備中的應用 45019.4.5　等離子球磨在吸波材料制備中的應用 45419.4.6　等離子球磨在儲氫材料制備中的應用 45619.5　等離子球磨發(fā)展重點 45819.6　等離子球磨展望與未來 459