自然界生物体的复杂结构和功能一直是科学家们的灵感源泉，许多生物体将液体与固体结合来实现各种特殊的功能。例如，猪笼草的超滑表面，润滑耐压膝盖等。受到自然启发，将液体作为结构与功能材料，利用液体的动态性与固体结构稳定性，来开发一系列新型液基复合材料，该材料兼有固体材料与液体材料的优势，具有无缺陷、快速动态响应、软界面、自适应性等。因此，我们在多尺度孔道系统中引入液体门控机制与动态纳米孔道输运机制，设计开发新型功能复合液基微纳米孔道材料，具有节能、抗污、抗腐蚀、抗堵塞、自愈合等功能，并且探讨在纳米限域空间中物质输运行为。这使得液基材料在环境治理、能量储存与转化、生物医学等领域具有广泛的应用前景。

纤维增强陶瓷基复合材料具有轻质、高强、耐高温、抗氧化等优异特性，在航空航天等高技术领域应用前景广阔，被认为是推动当代航空航天技术发展不可或缺的关键材料之一。美、法、德、日等发达国家陶瓷基复合材料已深入应用于航空发动机、航天飞行器热防护和热结构等领域。相比之下，我国陶瓷基复合材料的研究起步较晚，但近年来取得了显著进步，部分领域已达到了国际先进水平。中国科学院上海硅酸盐研究所面向国家重大需求，针对装备服役环境要求，从制约材料性能和使用寿命的科学本质入手，设计研发了系列满足不同应用环境的陶瓷基复合材料，包括高性能超高温陶瓷基复合材料、高性能SiC陶瓷基复合材料以及Ox/Ox陶瓷基复合材料，上述材料已实现工程应用或正在进行工程验证，支撑我国高端装备升级。

The present talk will discuss some new development and understanding of advanced high strength steels. Firstly, the physical metallurgy of a newly developed ultra-strong, ductile, tough, medium Mn steel will be discussed. This steel achieves a yield strength of 2 GPa, a uniform elongation of 16% and a fracture toughness of ~100 MPam. Secondly, the deformation and fracture behaviour of a new Room-temperature Quenching and Partitioning (RT-QP) steel will be discussed. In particular, the abnormal negative strain rate sensitive of RT-QP steel is highlighted. Thirdly, new understanding on the delayed fracture behaviour of 2 GPa-grade press-hardened steel (PHS) is discussed. Finally, the bendability of AlSi-coated PHS is discussed. It shows that the bending angle of AliSi coated 2 GPa-PHS can be increased to 60o by a new process of double austeninzation. In addition, we show that a thinner layer of brittle coating is beneficial in improving bendability of PHS.

相较于金属，陶瓷因其轻质、高强、耐高温、耐腐蚀等特性而被广泛应用于结构材料，但陶瓷室温下缺乏塑性，容易发生脆性断裂，成为其工程应用的致命弱点。至今为止，实现陶瓷块材室温塑性这一科学目标一直面临巨大挑战。我们利用洋葱氮化硼在热压和放电等离子烧结过程中的结构相变合成出一种层状基元转角序构的氮化硼陶瓷块材，其内部氮化硼纳米片呈三维互锁结构，且每个纳米片由相对转动不同角度的平行薄片（几层到十几层厚度）为结构基元堆叠而成。在单轴压缩下，这种陶瓷的断裂应变达到14%，永久塑性变形能力高达8%，并且强度相较于传统层状六方氮化硼陶瓷也获得了大幅提升，打破了结构材料强度和塑性难以兼顾的传统认知。转角层状氮化硼陶瓷的成功研制不仅首次实现了陶瓷块材的室温高塑性，也为其他层状材料体系的塑性研究提供了启示。此外，转角层状氮化硼陶瓷还展示了高的能量吸收能力和抗疲劳特性，具有重要的应用前景。

高熵陶瓷因具有巨大的组分空间，独特的微观结构以及可调控的性能近年来受到国内外研究学者的广泛关注，我们在国际上较早地开展了高熵超高温陶瓷材料研究，取得一些具有重要科学意义和国际影响的创新性成果：（1）基于晶格尺寸差异和混合焓和吉布斯自由能等热力学计算，开发出系列高熵碳化物陶瓷材料，材料展示出低热导、高硬度高模量特性，相关成果获2021年度美国陶瓷学会Ross Coffin Purdy奖；（2）突破了高品质高熵超高温陶瓷粉体制备技术，实现了公斤级批量化生产，部分产品已供给54所、625所、军事科学院、北科大、西北民族等国内科研院所；（3）发现了高熵陶瓷原子尺度下的典型脆性断裂特征，揭示了高熵陶瓷的晶格畸变强硬化机制，开发出耐2000°C超高强高隔热多孔高熵超高温陶瓷，相关成果被新华社、科技日报、麻省理工科技评论（头版头条）等数十家媒体报道；（4）基于材料基因工程理念，借助高通量第一性原理计算和高通量燃烧合成或超快烧结实验与机器学习相结合的手段，建立了高熵超高温陶瓷多因素形成能力判据，筛选出耐1500°C优异抗氧化性能的高熵超高温陶瓷组元成分，揭示了多组元协同抗氧化机制。