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中国新材料研究前沿报告（2020）

作者: 中国工程院化工编 , 冶金与材料工程学部编 , 中国材料研究学会编

出版社: 化学工业出版社

出版时间: 2020-12

版次: 1

ISBN: 9787122382696

定价: 188.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 408页

分类: 工程技术

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《中国新材料研究前沿报告2020》聚焦前沿新材料发展动态，关注重大原创基础研究和行业颠覆性技术，分为四个主题：总论、前沿新材料、战略新材料和基础创新能力提升，共20 章，着重阐述了拓扑电子材料、六元环无机材料、有机光电功能材料、梯度纳米结构材料、柔性超弹性铁电氧化物薄膜、集成电路用碳纳米管材料、新一代分离膜材料、材料素化等相关前沿新材料领域发展的背景需求、研究进展和前沿动态；特别讲解了空间环境中新材料研究、生物医用纤维材料、钙钛矿发光、光伏及探测材料、低错配界面设计及强有序强韧化的超高强度钢、存储器芯片材料、先进半导体关键器件材料、热电能源材料、燃料电池氧还原催化关键材料相关战略新材料的研究、应用与未来发展重点；最后对提升我国基础创新能力的材料基因工程关键技术与应用、基于先进同步辐射光源的金属材料研究与创新平台建设、基于透射电镜的原位定量测试技术及应用进行了全面解说。

书中对新材料前沿领域详细的技术解读，对未来发展重点的高瞻远瞩，将为新材料领域研发人员、技术人员、产业界人士提供全面的指导。中国材料研究学会（Chinese Materials Research Society，C-MRS）成立于1991年5月16日，由中国科学技术协会主管，是中国从事材料科学技术研究和产业的科技工作者和单位，自愿结合并依法成立的全国性、非营利性法人社会团体，是中国科协的组成部分，挂靠在中国科学院。中国材料研究学会是国际材料研究学会联合会 ( International Union of Materials Research Society，简称IUMRS ) 的发起单位之一，并代表国家身份作为该会的成员。

中国材料研究学会的宗旨是团结和组织中国广大材料科技工作者,遵守宪法、法律、法规和国家政策，遵守社会道德风尚，贯彻“科教兴国”方针，自主活动，自我发展，紧紧围绕国家经济建设和社会发展目标，瞄准世界材料科学前沿，开展国内外学术交流，促进各类先进材料的研究与发展，努力推动新材料、新工艺及新技术在产业中的实际应用，为繁荣和发展材料科技事业、为国家的经济建设做贡献。

学会现有分支机构12个，团体会员143个(拥有上万的材料科技工作者) ，个人会员1114人。会员是学会的主体和基本依靠力量，密切与他们的联系，倾听他们的意见和呼声，努力做好为他们的服务工作，充分发挥他们的积极性、主动性、创造性，使学会不断增强凝聚力、影响力，成为“材料科技工作者之家”是学会工作的中心任务。

谢建新，中国工程院院士，中国材料研究学会副理事长，北京科技大学教授。1982年1月毕业于中南大学，1991年3月在日本东北大学获博士学位。1995年4月回国在北京科技大学任教授至今，曾任学院副院长/院长、副校长等职。2001年获教育部“长江学者”称号，2002年获国家杰出青年科学基金资助，2014年获全国科技工作者称号，2016年获何梁何利基金科学技术进步奖。兼任“十五”～“十二五”国家863计划新材料技术领域专家组专家、“十三五”国家材料基因工程重点专项专家组组长、国家新材料产业发展专家咨询委员会副主任等。发表学术论文300余篇，获国家授权发明专利80余项，国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖2项，省部级科技成果奖10项。第一篇总论/ 001

第1章我国新材料基础研究的现状、机遇与挑战/ 002

1.1 新材料研究的发展规律/ 002

1.2 我国新材料研究的发展现状和机遇/ 004

1.3 我国新材料研究面临的挑战/ 011

参考文献/ 012

第二篇前沿新材料/ 015

第2章拓扑电子材料/ 016

2.1 拓扑电子态研究背景/ 016

2.2 拓扑电子材料研究进展及动态/ 017

2.3 我国在拓扑电子材料领域的贡献/ 025

2.4 作者在该领域内的学术思想与主要研究成果/ 028

2.5 我国在该领域的未来发展重点与前沿展望/ 030

参考文献/ 032

第3章六元环无机材料/ 036

3.1 六元环无机材料研究背景/ 038

3.2 六元环无机材料研究进展及前沿动态/ 048

3.3 我国在该领域的学术地位/ 051

3.4 作者在该领域的学术思想和主要研究成果/ 052

3.5 我国在该领域未来的发展方向/ 054

参考文献/ 058

第4章有机光电功能半导体分子材料/ 064

4.1 有机光电功能半导体分子材料研究背景/ 064

4.2 研究进展及前沿动态/ 066

4.3 我国在该领域的学术地位及学科发展动态/ 071

4.4 作者在该领域的学术思想/ 073

4.5 作者的主要研究成果/ 074

4.6 该领域未来发展重点/ 076

参考文献/ 077

第5章梯度纳米结构材料/ 082

5.1 梯度纳米结构材料研究背景/ 082

5.2 梯度纳米结构材料研究进展及前沿动态/ 083

5.3 我国在该领域的学术地位及发展动态/ 089

5.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 091

5.5 我国在该领域未来的发展重点/ 093

参考文献/ 094

第6章柔性超弹性铁电氧化物薄膜/ 098

6.1 柔性铁电氧化物薄膜的研究背景/ 098

6.2 柔性铁电氧化物薄膜国内外研究进展及前沿动态/ 101

6.3 国内柔性铁电氧化物薄膜的发展现状/ 104

6.4 作者在该领域的启发性学术思想/ 107

6.5 作者的主要研究成果/ 108

6.6 国内柔性氧化物铁电薄膜的发展前景/ 109

参考文献/ 111

第7章集成电路用碳纳米管材料/ 113

7.1 集成电路用碳纳米管材料研究背景/ 113

7.2 领域进展和前沿动态/ 115

7.3 我国在该领域的学术地位/ 129

7.4 作者在该领域的启发性学术思想和研究成果/ 129

7.5 我国在该领域的发展展望/ 130

参考文献/ 132

第8章新一代分离膜材料：二维材料膜/ 135

8.1 二维材料膜研究背景/ 135

8.2 二维材料膜的研究进展/ 136

8.3 我国在该领域的学术地位、作用及学科发展动态/ 140

8.4 作者在该领域具有启发性的学术思想/ 146

8.5 作者在该领域的主要研究成果/ 146

8.6 二维材料膜发展展望/ 150

参考文献/ 152

第9章材料素化/ 154

9.1 研究背景/ 154

9.2 研究进展及领域前沿动态/ 156

9.3 我国在该领域的学术地位、作用及学科发展动态/ 159

9.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 161

9.5 我国在该领域的未来发展重点/ 165

参考文献/ 166

第三篇战略新材料/ 169

第10章空间材料科学研究/ 170

10.1 空间材料科学及其重要意义/ 170

10.2 空间材料科学领域发展及前沿动态/ 172

10.3 我国空间材料科学研究进展/ 178

10.4 作者的学术思想与研究成果/ 182

10.5 我国空间材料科学发展方向与建议/ 186

参考文献/ 187

第11章生物医用纤维材料/ 194

11.1 生物医用纤维材料研究背景/ 194

11.2 生物医用纤维材料研究进展及前沿动态/ 196

11.3 我国在该领域的学术地位及学科发展动态/ 202

11.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 204

11.5 我国在该领域的未来发展重点/ 206

参考文献/ 208

第12章钙钛矿发光、光伏及探测材料/ 211

12.1 钙钛矿材料研究背景/ 211

12.2 钙钛矿领域研究进展及前沿动态/ 213

12.3 我国在该领域学术地位及学科发展动态/ 217

12.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 220

12.5 我国在该领域的未来发展重点/ 225

参考文献/ 226

第13章新型超高强度钢及其强韧化设计/ 229

13.1 新型超强度钢及其强韧化设计研究背景/ 229

13.2 超高强度钢研究进展及现状/ 231

13.3 国内研究水平和发展动态/ 236

13.4 低错配度设计的新型超高强度钢和超细晶技术/ 238

13.5 超高强度钢未来发展重点/ 242

参考文献/ 244

第14章存储器芯片材料/ 247

14.1 存储器芯片研究背景/ 247

14.2 新型存储器技术/ 249

14.3 国内相变存储器的发展现状/ 260

14.4 作者在相变存储器领域的学术思想及主要研究成果/ 261

14.5 我国在存储芯片领域的未来发展重点/ 266

参考文献/ 273

第15章先进半导体关键器件材料/ 278

15.1 先进半导体关键器件材料研究背景/ 278

15.2 研究进展及前沿动态/ 281

15.3 我国在该领域的学术地位及学科发展动态/ 285

15.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 288

15.5 我国在该领域的未来发展重点/ 290

参考文献/ 292

第16章热电能源材料/ 295

16.1 热电能源材料研究背景/ 295

16.2 热电能源材料研究前沿与发展动态/ 297

16.3 我国在热电能源材料领域的学术地位及科学发展动态/ 300

16.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 303

16.5 我国在热电领域未来的发展重点/ 308

参考文献/ 309

第17章燃料电池氧还原催化关键材料/ 314

17.1 燃料电池氧还原催化关键材料研究背景/ 314

17.2 氧还原催化关键材料研究进展/ 316

17.3 我国氧还原催化材料的发展情况/ 321

17.4 作者在该领域的突出贡献/ 325

17.5 发展展望/ 328

参考文献/ 329

第四篇基础创新能力提升/ 335

第18章材料基因工程关键技术与应用/ 336

18.1 材料基因工程的概念与内涵/ 336

18.2 国外研究进展与前沿动态/ 338

18.3 国内主要研究进展/ 343

18.4 未来发展方向建议/ 356

参考文献/ 356

第19章基于先进同步辐射光源的金属材料研究与创新平台建设/ 360

19.1 基于先进同步辐射光源的金属材料研究背景/ 360

19.2 金属材料同步辐射研究进展及前沿动态/ 362

19.3 我国在该领域的学术地位、作用及发展动态/ 371

19.4 作者在该领域的代表性研究成果/ 376

19.5 我国在该领域的未来发展重点/ 379

参考文献/ 381

第20章基于透射电镜的原位定量测试技术及应用/ 388

20.1 发展原位透射电镜定量测试技术的背景和意义/ 388

20.2 原位透射电镜定量测试技术的进展及前沿动态/ 390

20.3 我国在原位透射电镜定量测试领域的学术地位及发展动态/ 396

20.4 作者在该领域内的学术思想及主要研究成果/ 397

20.5 我国在该领域的未来发展重点/ 404

参考文献/ 405
内容简介:
《中国新材料研究前沿报告2020》聚焦前沿新材料发展动态，关注重大原创基础研究和行业颠覆性技术，分为四个主题：总论、前沿新材料、战略新材料和基础创新能力提升，共20 章，着重阐述了拓扑电子材料、六元环无机材料、有机光电功能材料、梯度纳米结构材料、柔性超弹性铁电氧化物薄膜、集成电路用碳纳米管材料、新一代分离膜材料、材料素化等相关前沿新材料领域发展的背景需求、研究进展和前沿动态；特别讲解了空间环境中新材料研究、生物医用纤维材料、钙钛矿发光、光伏及探测材料、低错配界面设计及强有序强韧化的超高强度钢、存储器芯片材料、先进半导体关键器件材料、热电能源材料、燃料电池氧还原催化关键材料相关战略新材料的研究、应用与未来发展重点；最后对提升我国基础创新能力的材料基因工程关键技术与应用、基于先进同步辐射光源的金属材料研究与创新平台建设、基于透射电镜的原位定量测试技术及应用进行了全面解说。

书中对新材料前沿领域详细的技术解读，对未来发展重点的高瞻远瞩，将为新材料领域研发人员、技术人员、产业界人士提供全面的指导。
作者简介:
中国材料研究学会（Chinese Materials Research Society，C-MRS）成立于1991年5月16日，由中国科学技术协会主管，是中国从事材料科学技术研究和产业的科技工作者和单位，自愿结合并依法成立的全国性、非营利性法人社会团体，是中国科协的组成部分，挂靠在中国科学院。中国材料研究学会是国际材料研究学会联合会 ( International Union of Materials Research Society，简称IUMRS ) 的发起单位之一，并代表国家身份作为该会的成员。

中国材料研究学会的宗旨是团结和组织中国广大材料科技工作者,遵守宪法、法律、法规和国家政策，遵守社会道德风尚，贯彻“科教兴国”方针，自主活动，自我发展，紧紧围绕国家经济建设和社会发展目标，瞄准世界材料科学前沿，开展国内外学术交流，促进各类先进材料的研究与发展，努力推动新材料、新工艺及新技术在产业中的实际应用，为繁荣和发展材料科技事业、为国家的经济建设做贡献。

学会现有分支机构12个，团体会员143个(拥有上万的材料科技工作者) ，个人会员1114人。会员是学会的主体和基本依靠力量，密切与他们的联系，倾听他们的意见和呼声，努力做好为他们的服务工作，充分发挥他们的积极性、主动性、创造性，使学会不断增强凝聚力、影响力，成为“材料科技工作者之家”是学会工作的中心任务。

谢建新，中国工程院院士，中国材料研究学会副理事长，北京科技大学教授。1982年1月毕业于中南大学，1991年3月在日本东北大学获博士学位。1995年4月回国在北京科技大学任教授至今，曾任学院副院长/院长、副校长等职。2001年获教育部“长江学者”称号，2002年获国家杰出青年科学基金资助，2014年获全国科技工作者称号，2016年获何梁何利基金科学技术进步奖。兼任“十五”～“十二五”国家863计划新材料技术领域专家组专家、“十三五”国家材料基因工程重点专项专家组组长、国家新材料产业发展专家咨询委员会副主任等。发表学术论文300余篇，获国家授权发明专利80余项，国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖2项，省部级科技成果奖10项。
目录:
第一篇总论/ 001

第1章我国新材料基础研究的现状、机遇与挑战/ 002

1.1 新材料研究的发展规律/ 002

1.2 我国新材料研究的发展现状和机遇/ 004

1.3 我国新材料研究面临的挑战/ 011

参考文献/ 012

第二篇前沿新材料/ 015

第2章拓扑电子材料/ 016

2.1 拓扑电子态研究背景/ 016

2.2 拓扑电子材料研究进展及动态/ 017

2.3 我国在拓扑电子材料领域的贡献/ 025

2.4 作者在该领域内的学术思想与主要研究成果/ 028

2.5 我国在该领域的未来发展重点与前沿展望/ 030

参考文献/ 032

第3章六元环无机材料/ 036

3.1 六元环无机材料研究背景/ 038

3.2 六元环无机材料研究进展及前沿动态/ 048

3.3 我国在该领域的学术地位/ 051

3.4 作者在该领域的学术思想和主要研究成果/ 052

3.5 我国在该领域未来的发展方向/ 054

参考文献/ 058

第4章有机光电功能半导体分子材料/ 064

4.1 有机光电功能半导体分子材料研究背景/ 064

4.2 研究进展及前沿动态/ 066

4.3 我国在该领域的学术地位及学科发展动态/ 071

4.4 作者在该领域的学术思想/ 073

4.5 作者的主要研究成果/ 074

4.6 该领域未来发展重点/ 076

参考文献/ 077

第5章梯度纳米结构材料/ 082

5.1 梯度纳米结构材料研究背景/ 082

5.2 梯度纳米结构材料研究进展及前沿动态/ 083

5.3 我国在该领域的学术地位及发展动态/ 089

5.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 091

5.5 我国在该领域未来的发展重点/ 093

参考文献/ 094

第6章柔性超弹性铁电氧化物薄膜/ 098

6.1 柔性铁电氧化物薄膜的研究背景/ 098

6.2 柔性铁电氧化物薄膜国内外研究进展及前沿动态/ 101

6.3 国内柔性铁电氧化物薄膜的发展现状/ 104

6.4 作者在该领域的启发性学术思想/ 107

6.5 作者的主要研究成果/ 108

6.6 国内柔性氧化物铁电薄膜的发展前景/ 109

参考文献/ 111

第7章集成电路用碳纳米管材料/ 113

7.1 集成电路用碳纳米管材料研究背景/ 113

7.2 领域进展和前沿动态/ 115

7.3 我国在该领域的学术地位/ 129

7.4 作者在该领域的启发性学术思想和研究成果/ 129

7.5 我国在该领域的发展展望/ 130

参考文献/ 132

第8章新一代分离膜材料：二维材料膜/ 135

8.1 二维材料膜研究背景/ 135

8.2 二维材料膜的研究进展/ 136

8.3 我国在该领域的学术地位、作用及学科发展动态/ 140

8.4 作者在该领域具有启发性的学术思想/ 146

8.5 作者在该领域的主要研究成果/ 146

8.6 二维材料膜发展展望/ 150

参考文献/ 152

第9章材料素化/ 154

9.1 研究背景/ 154

9.2 研究进展及领域前沿动态/ 156

9.3 我国在该领域的学术地位、作用及学科发展动态/ 159

9.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 161

9.5 我国在该领域的未来发展重点/ 165

参考文献/ 166

第三篇战略新材料/ 169

第10章空间材料科学研究/ 170

10.1 空间材料科学及其重要意义/ 170

10.2 空间材料科学领域发展及前沿动态/ 172

10.3 我国空间材料科学研究进展/ 178

10.4 作者的学术思想与研究成果/ 182

10.5 我国空间材料科学发展方向与建议/ 186

参考文献/ 187

第11章生物医用纤维材料/ 194

11.1 生物医用纤维材料研究背景/ 194

11.2 生物医用纤维材料研究进展及前沿动态/ 196

11.3 我国在该领域的学术地位及学科发展动态/ 202

11.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 204

11.5 我国在该领域的未来发展重点/ 206

参考文献/ 208

第12章钙钛矿发光、光伏及探测材料/ 211

12.1 钙钛矿材料研究背景/ 211

12.2 钙钛矿领域研究进展及前沿动态/ 213

12.3 我国在该领域学术地位及学科发展动态/ 217

12.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 220

12.5 我国在该领域的未来发展重点/ 225

参考文献/ 226

第13章新型超高强度钢及其强韧化设计/ 229

13.1 新型超强度钢及其强韧化设计研究背景/ 229

13.2 超高强度钢研究进展及现状/ 231

13.3 国内研究水平和发展动态/ 236

13.4 低错配度设计的新型超高强度钢和超细晶技术/ 238

13.5 超高强度钢未来发展重点/ 242

参考文献/ 244

第14章存储器芯片材料/ 247

14.1 存储器芯片研究背景/ 247

14.2 新型存储器技术/ 249

14.3 国内相变存储器的发展现状/ 260

14.4 作者在相变存储器领域的学术思想及主要研究成果/ 261

14.5 我国在存储芯片领域的未来发展重点/ 266

参考文献/ 273

第15章先进半导体关键器件材料/ 278

15.1 先进半导体关键器件材料研究背景/ 278

15.2 研究进展及前沿动态/ 281

15.3 我国在该领域的学术地位及学科发展动态/ 285

15.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 288

15.5 我国在该领域的未来发展重点/ 290

参考文献/ 292

第16章热电能源材料/ 295

16.1 热电能源材料研究背景/ 295

16.2 热电能源材料研究前沿与发展动态/ 297

16.3 我国在热电能源材料领域的学术地位及科学发展动态/ 300

16.4 作者在该领域的学术思想及主要研究成果/ 303

16.5 我国在热电领域未来的发展重点/ 308

参考文献/ 309

第17章燃料电池氧还原催化关键材料/ 314

17.1 燃料电池氧还原催化关键材料研究背景/ 314

17.2 氧还原催化关键材料研究进展/ 316

17.3 我国氧还原催化材料的发展情况/ 321

17.4 作者在该领域的突出贡献/ 325

17.5 发展展望/ 328

参考文献/ 329

第四篇基础创新能力提升/ 335

第18章材料基因工程关键技术与应用/ 336

18.1 材料基因工程的概念与内涵/ 336

18.2 国外研究进展与前沿动态/ 338

18.3 国内主要研究进展/ 343

18.4 未来发展方向建议/ 356

参考文献/ 356

第19章基于先进同步辐射光源的金属材料研究与创新平台建设/ 360

19.1 基于先进同步辐射光源的金属材料研究背景/ 360

19.2 金属材料同步辐射研究进展及前沿动态/ 362

19.3 我国在该领域的学术地位、作用及发展动态/ 371

19.4 作者在该领域的代表性研究成果/ 376

19.5 我国在该领域的未来发展重点/ 379

参考文献/ 381

第20章基于透射电镜的原位定量测试技术及应用/ 388

20.1 发展原位透射电镜定量测试技术的背景和意义/ 388

20.2 原位透射电镜定量测试技术的进展及前沿动态/ 390

20.3 我国在原位透射电镜定量测试领域的学术地位及发展动态/ 396

20.4 作者在该领域内的学术思想及主要研究成果/ 397

20.5 我国在该领域的未来发展重点/ 404

参考文献/ 405

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中国新材料研究前沿报告（2020）

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