中国材料研究学会极端条件材料与器件分会,定于 2025 年4月 19 日-22日在福建省厦门市召开“极端条件材料与器件2025年学术会议”,会议由中国材料研究学会主办,中国工程物理研究院激光聚变研究中心和厦门大学承办。会议诚邀国内专家学者参会,围绕极端条件下材料与器件的物理效应、规律演变等开展充分交流,促进对极端条件下材料与器件的认识,提升我国材料与器件研制水平。
会议主题.1.强辐射与材料或器件相互作用研究;2.强激光与材料或器件相互作用研究;3.极低温及强磁场作用下材料或器件特性研究;4.超高压作用下材料或器件特性研究,5.其它极端条件下材料与器件相关研究。
会议主席:蒙大桥 院士
执行主席:杜凯
执行副主席:冉广
技术委员会主席:巨新、孙学峰、朱嘉琦、吴卫东、沈强、余学峰、杨
李茗、唐涛、靳常青
以下内容为GPT视角对极端条件材料与器件学术会议相关领域的研究解读,仅供参考:
极端条件材料与器件研究现状
一、研究背景与意义
随着科学技术的飞速发展,极端条件下的应用需求日益增多,如航空航天、深海探测、核能利用等领域。这些领域对材料和器件的性能提出了极高的要求,传统的材料和器件往往无法满足。因此,开展极端条件材料与器件研究具有重要的战略意义和实际应用价值。
二、研究现状
耐极端条件的高分子材料
耐高压和空间级高分子材料:针对深水探测和水下机器人的需求,研制耐高压(300大气压以上)的高分子材料;同时针对空间环境的使用要求,研究空间级耐辐射、耐原子氧的高分子材料。
高耐磨高分子材料:针对耐短时高温和高速气流冲刷的要求,研制同时具有耐磨和耐温性能的特种高分子材料。
高效阻尼减振材料:采用宽温域和高阻尼因子高分子材料作为高效阻尼减振材料,以控制振动与噪声。
耐高温高分子材料:研究在超高温条件下仍能保持力学、热学和功能稳定性的高分子材料。
耐高低温交变的高分子材料:研制在高温(超过400℃)和低温(零下40℃以下)交变下可保持高比强度、高比模量和高可靠性的特种高分子材料。
耐超低温的高分子材料:研制弹性高、永久形变小、耐介质和使用寿命长的耐超低温高分子材料。
其他极端条件材料
超导材料:在超低温条件下展现出超导特性的材料,具有零电阻和抗磁性,在能源、交通、信息等领域有广泛应用。
高压合成材料:在高温高压条件下合成的新型材料,具有独特的物理和化学性质,如金刚石、立方氮化硼等。
强磁场材料:在强磁场条件下表现出特殊磁性的材料,用于磁存储、磁传感等领域。
极端条件器件
高温传感器:能在超高温环境下稳定工作的传感器,用于监测高温设备的运行状态。
超导器件:利用超导材料的特性制成的器件,如超导电缆、超导变压器等,具有高效、节能等优点。
高压电器:能在超高压条件下稳定工作的电器设备,用于电力传输和分配。
三、发展趋势与挑战
发展趋势
多学科交叉融合:极端条件材料与器件研究涉及材料科学、物理学、化学、工程学等多个学科,未来的研究将更加注重学科交叉融合。
新材料与新技术的结合:随着新材料和新技术的不断涌现,极端条件材料与器件研究将更加注重新材料与新技术的结合,以推动领域的发展。
挑战
材料制备难度高:极端条件材料往往具有复杂的结构和特殊的性能要求,制备难度较大。
器件稳定性与可靠性问题:极端条件下工作的器件需要具有较高的稳定性和可靠性,这对器件的设计和制造提出了极高的要求。
实验条件与测试技术限制:极端条件下的实验条件和测试技术往往受到诸多限制,如高温高压容器的设计、强磁场的产生与测量等。
极端条件材料与器件研究可以应用在哪些行业或产业领域
航空航天:
在航空航天领域,飞行器需要在极端低温(如太空中的深冷环境)或高温(如进入大气层时的摩擦热)环境下工作。极端条件材料与器件研究可以提供适用于这些环境的材料,如低温环境导电银浆可用于飞行器的电子线路连接和传感器制造,确保电子设备在极端低温下仍能正常工作。同时,耐高温、抗辐射的材料也是航空航天领域的重要需求。
新能源:
在新能源领域,如太阳能电池和锂离子电池等,极端条件材料与器件研究同样发挥着重要作用。例如,低温环境导电银浆可以作为导电连接材料,提高电池的性能和可靠性。此外,对于太阳能电池板,需要能够耐受高温和辐射的材料来保持其高效转换效率。
电子与信息技术:
在电子与信息技术领域,极端制造技术可以制造出微型电子器件,如集成电路、芯片和微电子传感器等。这些微电子器件的尺寸非常小,需要高精度的加工和制造技术,以实现更高的性能和更小的尺寸。极端条件材料与器件研究可以提供满足这些需求的材料和器件。
深海探测与海洋工程:
在深海探测和海洋工程领域,设备需要在极高的压力、低温和腐蚀性的海水环境中运行。极端条件材料与器件研究可以提供耐高压、耐腐蚀和耐低温的材料,以确保设备的稳定性和可靠性。
核能与辐射环境:
在核能与辐射环境领域,材料和器件需要能够承受极高的辐射剂量和高温高压等极端条件。极端条件材料与器件研究可以提供抗辐射加固的材料和器件,以确保核设施的安全运行。
医疗与健康:
在医疗与健康领域,极端条件材料与器件研究也有广泛的应用。例如,高精度医疗设备的制造需要极端制造技术的支持,以确保设备的精度和可靠性。此外,对于植入式医疗设备,需要生物相容性好、耐腐蚀和抗疲劳的材料来确保其长期稳定运行。
汽车与交通:
在汽车与交通领域,极端制造技术可以提高汽车零部件的精度和质量,从而提高汽车的性能和安全性。例如,精密的机械加工技术和高精度的装配技术可以提高发动机的燃烧效率和动力输出;先进的焊接技术和复合材料技术可以降低汽车的重量和燃油消耗。
极端条件材料与器件领域有哪些知名研究机构或企业品牌
知名研究机构
美国橡树岭国家实验室(ORNL)
隶属于美国能源部,主要从事中子科学、能源、高性能计算、复杂生物系统、先进材料和国家安全等方面的研究。在极端条件材料与器件领域,ORNL有着深厚的科研实力和丰富的成果。
美国阿贡国家实验室
是美国最老和最大的科学与工程研究实验室之一,与橡树岭国家实验室同属于美国国家能源部。阿贡实验室在极端条件材料与器件领域也有着显著的贡献。
中科院及其下属研究机构
中国的中科院在极端条件材料与器件领域有着举足轻重的地位。中科院金属所、化学研究所、物理研究所和长春应用化学研究所等科研机构,全面覆盖新型金属材料、高分子科学、物理化学、有机化学等多个领域,为极端条件材料与器件的研究提供了强大的支持。
英国剑桥大学与曼彻斯特大学实验室
剑桥大学的材料及冶金系历史悠久,是国际上最著名的材料系之一。曼彻斯特大学实验室也在材料科学领域有着卓越的成就。这些机构在极端条件材料与器件领域的研究同样引人注目。
德国马普学会
作为国际上规模最大、威望最高和成效最大的由政府资助的自治科学组织,马普学会在极端条件材料与器件领域也有着深厚的研究实力和丰富的成果。其下属的马普化学研究所、马普固体物理和材料研究所等机构,在该领域取得了诸多重要突破。
知名企业品牌
英飞凌(Infineon)
英飞凌是全球领先的功率器件解决方案提供商之一,其CoolMOS™系列MOSFET、CoolSiC™和CoolGaN™产品线在极端条件材料与器件领域有着广泛的应用。
意法半导体(STMicroelectronics)
意法半导体提供各种采用不同技术的STPOWER SiC产品,可用于牵引逆变器、车载充电器等电动汽车应用,显著提高了新能源汽车的性能、效率和续航里程。
安森美(On Semiconductor)
安森美提供广泛的功率器件组合,其最新一代EliteSiC M3e MOSFET在电动汽车动力系统、直流快速充电器等领域发挥着重要作用。
罗姆半导体(Rohm Semiconductor)
罗姆的SiC MOSFET和SBD广泛应用于需要高频率操作和快速响应的应用场景,其智能功率模块(IPM)也整合了多种保护功能,适合家电和工业设备中的电机驱动。
中国中车股份
中国中车股份致力于功率半导体技术的自主研究,建有6英寸双极器件、8英寸IGBT和6英寸碳化硅的产业化基地,其功率半导体器件广泛应用于轨道交通、输配电和工业等多个领域。
极端条件材料与器件领域有哪些招聘岗位或就业机会
一、研发类岗位
材料研发工程师
负责极端条件下新型材料的研发工作,包括材料的合成、性能测试、优化及应用研究。
器件研发工程师
专注于极端条件下新型器件的研发,如高温传感器、超导器件、高压电器等,涉及器件的设计、测试、优化及产业化。
科研助理/研究员
在高校、科研机构或企业研发中心从事极端条件材料与器件的基础研究或应用研究,协助导师或项目负责人完成科研项目。
二、技术支持与测试类岗位
材料测试工程师
负责极端条件下材料的性能测试工作,包括力学、热学、电学、磁学等方面的测试,确保材料满足设计要求。
器件测试工程师
对极端条件下工作的器件进行性能测试和可靠性测试,确保器件在极端环境下的稳定性和可靠性。
技术支持工程师
为客户提供极端条件材料与器件的技术支持,包括技术咨询、解决方案设计、产品培训等。
三、生产与制造类岗位
工艺工程师
负责极端条件材料与器件的生产工艺制定和优化,确保生产过程的稳定性和高效性。
质量工程师
对极端条件材料与器件的生产过程进行质量控制和检测,确保产品质量符合标准。
生产主管/经理
负责极端条件材料与器件的生产计划和调度,确保生产任务的按时完成。
四、销售与市场类岗位
销售代表/销售经理
负责极端条件材料与器件的销售工作,包括市场调研、客户开发、合同签订及售后服务等。
市场分析师
对极端条件材料与器件的市场趋势进行分析和预测,为公司的市场策略提供数据支持。
五、其他岗位
项目管理工程师
负责极端条件材料与器件研发项目的进度管理、资源调配和风险管理。
知识产权工程师
负责极端条件材料与器件领域的知识产权申请、维护和管理。
实验员/技术员
在实验室或生产线从事极端条件材料与器件的实验操作和技术支持工作。