导读:11月23日,由中国质谱学会主办,江苏天瑞仪器股份有限公司协办的“2013年全国无机及同位素质谱学学术会议”在江苏昆山隆重召开,大会主席李金英、昆山市副市长党建兵以及天瑞仪器董事长刘召贵参加开幕式并致辞。来自全国高等学校,科研机构和企业的200余位从事质谱工作的专家学者参加了大会,就推动我国质谱仪器的研发和质谱技术应用的发展问题进行深入探讨。中国化工仪器网作为行业权威媒体,也应邀出席。钢铁研究总院王海舟院士在会上作了主题为《材料基因组计划与表征平台——挑战和机遇》的报告。
钢铁研究总院王海舟院士
在报告中,王海舟院士主要围绕“材料基因组的概念解析”、“材料(基因组)三大平台”和“新材料高通量合成与表征系统功能和研究内容”三大要点来阐述。王海舟院士首先指出,基于清洁能源、国家安全、人类健康、经济发展对新材料的强烈需求,这促使目前对新材料的研究开发尤为关键。然而应用传统材料科学试验方法,新材料的诞生时长可能需要5-12年,这不符合目前发展的需求现状。
因此,“材料基因组”研究是我国材料领域发展面临的重大历史机遇和严峻挑战,其将为加速国家重大需求和国家安全需要的先进材料发现、发展、开发、产业化和应用创造国家基础,促进我国先进材料体系的建立和创新,以快速、低耗和创新为目标,达到按需设计材料,真正实现人类社会在材料利用方面的可持续健康发展之路。
他认为,“材料基因组”是指影响材料特性的基本单元,包括元素、分子等,其目标在于找到基本单元经过组装,成为拥有介观尺寸的特性材料。在基本单元组装过程的表征中,2大关键问题是筛查和组装。
紧接着,他又具体地介绍了材料(基因组)计划三大平台:合成与试验表征平台、数据库平台和数据预测计算模拟平台。合成与试验表征平台是建立新材料高通量合成与表征系统,实现材料基因组计划的实验基础,是新材料基本单元预设计的筛查、合成和验证的重要试验保障,是新材料基本单元设计调整优化的重要试验依据。而表征组装过程中基本单元的组成、取向、变异、掺杂统计分布等演变规律,将为新材料的工艺路线提供重要参考。
新材料高通量合成与表征系统功能和研究内容主要分为两大块,一是指基本单元经过高通量合成、表征与筛查,经过基本单元试样模拟合成和基本单元高通量表征筛查;另一方面指基本单元组装过程及介观尺寸新材料高通量表征功能,针对不同新材料具备基本单元组装试验模拟功能,组装过程原位表征功能,再组装介观材料大尺度统计分布高通量表征功能;在这2大基础上,最终实现新材料组成-组织结构-性能相关性高通量表征功能。
最后他表示,材料基因组计划表征实验技术的挑战主要有基本单元的高通量合成与表征技术和仪器,介观尺度实验技术与仪器以及成分-组织-结构域性能相关性的表征技术与仪器。而表征实验技术的突破则是材料基因组计划成功的试验基础。他希望通过技术创新、运用新的理论和实验方法,来获得需要的新材料,从而切实解决目前存在的问题。