重磅:材料之美,第12届材料微结构大赛结果公布→

材料之美不仅体现在宏观,也表现在其微观组织。为了让更多材料人欣赏到美轮美奂的材料组织,培养探索微观世界的兴趣,提高仪器使用水平与艺术鉴赏能力,材料科学与工程微信公众号、材料科学网继续举办第12届材料微结构大赛。

大赛历程:
  • 征稿阶段(点击查看)共收来自国内外118家单位,532份参赛作品。感谢所有参赛者的来稿,让我们有机会见识到更多材料之美!

  • 评选阶段点击查看超过4.0万人次投票,5位专家打分点评。感谢所有专家评委的支持!感谢所有人的投票!

  • 最终评选出了特等奖*1,一等奖*2,二等奖*3,三等奖*6。我们将按报名表提供的地址、邮箱发放奖品与证书,请注意查收。

  • 入围投票阶段的30幅作品在材料科学与工程微信公众号、材料科学网等媒体刊登展示。


以下是获奖作品

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特等奖

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【北京科技大学,丁啸云 崔梦辉 吴亚雯 程影春 李得生】作品名称:极地暖巢所用材料:Cr-Ni-Mo-V钢基体沉积高功率脉冲磁控溅射Ta-N涂层所用仪器:Zeiss Crossbeam 350描电镜。科学阐释:高功率脉冲磁控溅射技术沉积Ta-N涂层过程中,靶面打火造成微小液滴沉积在涂层的表面艺术描述:在一片无垠的冰蓝与雪白交织的极地荒原中,冰雪雕琢出层层叠叠的圆弧,雪屋在严寒中静默矗立。其外部晶莹剔透,寒意逼人,每一片雪花、每一缕冰晶都仿佛清晰可见。而在这冰封的外壳深处,透过那不规则的洞口,一抹温暖而炽烈的橘红色光芒悄然泻出。那是雪屋的心脏——一个温暖如炉的避风港,它散发出生命的热情与活力。这鲜明的色彩对比,在极致的冰冷与温暖之间,描绘了一个关于庇护、关于家,以及在逆境中寻找到光明与慰藉的永恒主题。也恰如在慢慢科研之路中的那一点灵光与希望。


一等奖

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【安徽工程大学,柯宗霖;指导老师:尹双】作品名称:晨晖下的雾凇。材料:分枝状碳化硅纳米线(SiCnw)。仪器:场发射扫描电子显微镜(FESEM, SU8010, Hitachi, Japan)。科学阐述:该微结构照片为碳热还原法制备的分枝状碳化硅纳米线。样品经裁剪、固定于导电胶、喷金导电处理后,通过扫描电子显微镜(SEM)以10000倍放大倍数表征获得,拍摄时间为20256月。分枝状碳化硅纳米线以碳化硅为主体,呈多向不规则分支的一维纳米结构,兼具高硬度、耐高温、优良导电性与稳定力学热学性能,可作为高温器件核心材料、复合材料增强体及传感器敏感元件。艺术描述:晨光洒落,被雾凇包裹的树林仿佛被瞬间点亮。随着太阳升高,光线斜斜地打在雾凇表面,像是给每根树枝镀上了一层柔和的滤镜。这一刻,冬日的树林不再冰冷,而是变成了一片安静而闪烁的光之世界。


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西安建筑科技大学华清学院:王紫藤,唐紫涵。指导老师:唐洋洋】作品名称回响。所用材料三氧化钼复合碳纳米管。所用仪器电子显微镜GeminiSEM500科学阐释:自上而下一步制备MoO3@CNT复合材料的切面电镜图。艺术描述眼向远方袭去,是层叠的黄土坡在一望无际的蓝天下堆起,更远方是浓浓的雾,但依稀见得山。起初,只能将面前的小土阶看得入神,想“蹦上去。”一段时间后,眼向更远的地方望,见到了一层层的山壑,想“山后是什么。”沟壑的纵横和更远的隐隐山雾,似从黄土中剥离开来。本图像黄土坡,它黑暗处的细小纹理,似是对游子一次次呼唤所漾起的纹、是那深埋在土下,目所及都不得见的呐喊,而它在游子的眼睛中是高大和慈祥的,鼓励了在外的游心……若将记忆比作是一股流不到尽头的水,那它更应是一团拨不开的黄土,若是记起,它就在心中弥漫开来。


二等奖

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【安徽工程大学,马军;导师:尹双】作品名称:《稻花香里说丰年》。材料:念珠状碳化硅纳米线(SiCnw)。仪器:场发射扫描电子显微镜(仪器型号:FESEM, SU8010, Hitachi, Japan)。科学阐释:该微结构照片为碳热还原法制备的念珠状碳化硅纳米线。样品经裁剪、固定于导电胶、喷金导电处理后,通过扫描电子显微镜(SEM)以10000倍放大倍数表征获得。念珠状碳化硅纳米线以碳化硅为主体,呈颗粒串连的一维纳米结构,具备高比表面积、优异力学强度、良好导热导电性及热稳定性,可用于纳米器件组装、复合材料改性及高性能传感器制备。艺术描述:图中念珠状碳化硅纳米线形貌恰如母亲大地馈赠的水稻,孕育着人类的文明。念珠状碳化硅纳米线是科技的结晶,承载着材料的未来。它们看似毫无关联,却在生长奉献中达成了奇妙的共鸣——水稻从土壤中汲取养分,抽穗结果,用稻粒滋养生命。

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【南京理工大学:李罗】作品名称:生命梯田材料:FeCoNiCrSi高熵合金仪器:透射电子显微镜:TALOS F200X G2科学阐释:该图是FeCoNiCrSi高熵合金在透射电镜下的变形组织图。原目的是通过加入Si元素提高固溶强化作用以及降低层错能。低层错能促使材料的变形机制从单纯的位错滑移转向位错滑移与形变孪晶并存。图中那些细长且笔直的条纹是形变孪晶界,形变孪晶可以进一步吸收形变时的能量,提高应变硬化率,从而增强材料的塑性和韧性。艺术描述:这幅作品巧妙地将FeCoNiCrSi高熵合金在微观下的冷峻变形组织,幻化为宏观世界中充满生机的梯田景观。原本刚硬的晶界与滑移带,被渲染成蜿蜒起伏的山脊和层层叠叠的田埂。翠绿的植被色彩与深沉的大地色调交织,间或点缀着如玉带般的碧蓝水道。这种跨越尺度的视觉转换,不仅保留了科学影像的纹理结构,更赋予了微观金石世界以大自然的壮美生机与诗意。

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【山西师范大学:潘晓宇 指导老师:秦斌 王芳】作品名称:针芒覆雪。材料:NiMoO@ZIF-67核壳复合材料。仪器:扫描电子显微镜(ZEISS, Merlin Compact)科学阐释:采用分步溶剂热-室温浸泡法制备NiMoO@ZIF-67核壳复合材料:先通过溶剂热法合成一维NiMoO纳米针,再将其浸泡于钴源与2-甲基咪唑的甲醇溶液,利用纳米针表面活性位点诱导ZIF-67颗粒异相成核包覆,该材料兼具一维导电骨架与多孔高比表面积特性,在能源领域具有潜在应用价值。艺术描述:针芒吐蕊,覆雪凝霜。NiMoO纳米针如秋日林间破土的新芽,以挺拔之姿撑起一方天地;ZIF-67小颗粒似落满枝丫的细雪,密密匝匝间藏尽天地灵秀。这是微观世界里的生长与相拥,恰似科研路上的深耕与突破——先以扎实的实验筑牢根基,再借巧妙的修饰焕发新生,于毫厘之间,孕育出改变世界的力量。

三等奖

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【安徽工程大学,马军;导师:尹双】作品名称:《梅花香自苦寒来》。材料:梅花状碳化硅纳米线(SiCnw)。仪器:场发射扫描电子显微镜(FESEM, SU8010, Hitachi, Japan)。科学阐释:该微结构照片为碳热还原法制备的梅花状碳化硅纳米线。样品经裁剪、固定于导电胶、喷金导电处理后,通过扫描电子显微镜(SEM)以20000倍放大倍数表征获得。梅花状碳化硅纳米线以碳化硅为主体,呈径向均匀分支的一维纳米结构,兼具高硬度、耐高温、优良导电性与稳定力学热学性能,可作为高温器件核心材料、复合材料增强体及传感器敏感元件。艺术描述:图中梅花状碳化硅纳米线正是科技淬炼出的自然精灵,以碳化硅的复刻梅花的,在纳米维度重现墙角数枝梅的孤寂与坚韧。没有姹紫嫣红的艳丽,却以晶体的纯粹、结构的精巧,诠释着疏影横斜水清浅的意境,是微观尺度下,刚柔相济、静美坚韧的生命隐喻。每一根纳米线的转折都利落干脆,如同剪雪裁冰的梅枝,不拖泥带水,尽显凌寒独自开的美感。

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【东北大学:贾晓宇作品名称:银枝琼苞・纳米春讯材料: 银纳米颗粒(乙二醇-PVP-还原体系)仪器:扫描电子显微镜。科学阐述:本作品为乙二醇与PVP复合体系还原硝酸银所得的银纳米材料,其微观形貌呈现多级尺度特征:微米级枝状基底为银原子定向生长的聚集体,表面缀生的纳米级颗粒则是PVP调控下的单分散晶核,二者结合体现了液相还原法对纳米材料形貌的可控性。艺术描述:SEM下的银纳米结构,被赋形为春日里抽芽的枝蔓:微米枝茎如柔韧花藤,表面缀生的银颗粒化作初绽的琼苞与待放的花骨朵,零星散落的小颗粒恰似坠落的花苞,暗合“春枝孕苞”的意象。银的冷调质感被晕染为淡粉与嫩白,让纳米尺度的微观结构生长出春日生机,枝蔓的曲线是春风的形态,颗粒的错落是花苞的疏密,以微观材料摹写宏观春景,借“银枝琼苞”的意象,将纳米世界的科学造物,转化为春日萌发的诗意画面,暗喻微小尺度里藏着生命般的生长韵律,也让冰冷的纳米材料有了温暖的自然意趣。

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【东北大学杨慕尧作品名称:《微塘观莲》所用材料:AZ91D镁合金仪器:ZEISS扫描电镜科学阐释:主体结构:呈现蜂窝状/多孔框架,由类六边形的腔室和网状壁材组成;壁材为Mg17Al12表面具有细密的微孔结构(多孔性特征);分散相:腔室内部及表面分布着两类颗粒小尺寸的球形颗粒(直径约1~5 μm)、少量具有多孔纹理的不规则颗粒,亦为Mg17Al12相;整体状态:框架结构具有明显的连通性与孔隙分级特征(大腔室+壁材微孔+分散颗粒),底部暗黑色为Mg基体。艺术描述:微观秘境里,褐纹织塘岸,翠苔覆沿。浅蓝洼池浮白苞如莲,50微米间,凝缩一柔润春塘小宇宙。


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【成都师范学院,赵莎莎 彭凯;指导教师:杨敏作品名称微观绮梦,花团锦簇材料Ru/CoCu-LDH@CF仪器扫描电子显微镜SEM科学阐述此微观结构照片经扫描电子显微镜(SEM)放大5K倍后观察获取。此尺寸均匀的无规微米针状结构,尺寸约为µm,呈现出典型的层状氢氧化物交错微米针状阵列,这种结构不仅增加了材料的比表面积,还显著暴露了更多催化活性位点,从而促进电解质传输与气泡脱附,提升电催化性能。艺术描述在纳米尺度的微观世界里,一簇簇纳米花球悄然绽放,似被施了魔法的袖珍花团,绽放在科研的方寸载体之上。无数纳米级的花瓣层层叠叠、交错缠绕,如蕾丝般轻盈,似星群般簇拥。每一颗花球都是独属于微观领域的绮丽造物,花团锦簇间,既有浑然天成的对称之美,又藏着无序生长的灵动韵味,宛如被定格的微观花海。

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【苏州国家实验室,张凯丽作品名称:铁叶生辉所用材料:铁金属粉末。所用仪器:扫描电镜(ZEISS, SUPRA55)科学阐释:K3[Fe(CN)6]为铁源,通过水热法精准调控Fe³⁺离子在液相中的成核与生长过程。Fe³⁺经水解与自组装,逐级构筑出具有树叶状的Fe₂O₃前驱体。在热还原为最终产物Fe单质后,完整保留了前驱体的仿生树叶状分级结构,实现了从离子到氧化物再到金属单质的形貌遗传。这种多级结构形成的大量界面与孔隙,增强了材料对电磁波的多重散射与损耗能力,在电磁屏蔽与吸波隐身领域展现出广阔的应用前景。艺术描述:通过扫描电镜技术,捕捉铁单质在特定条件下形成的“绿叶”形貌,清晰的叶脉纹理、舒展的叶缘曲线。这种源于化学却神似自然的造物,构成一场材料科学与生命美学的奇妙邂逅:坚硬的金属演绎出绿叶的柔美,冰冷的结晶焕发生命的律动。既展现金属微观世界的艺术潜力,也启发人们对工业与自然共生关系的思考:在最刚硬的物质中,亦藏着最柔软的自然密码。

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东北大学王露崎、王琦悦作品名称:催化微妙世界中的纳米“雪”片材料:片状ZSM-5分子筛仪器:日立公司HitachiS-4800扫描电子显微镜科学阐述:图中所示样品为通过水热合成法制备的片状ZSM-5分子筛。在合成体系中引入适量抑制剂,可选择性抑制晶体沿b轴方向生长,进而诱导形成薄片形貌的晶体结构。这类片状ZSM-5分子筛具备更短的扩散路径,在催化反应过程中能够有效强化传质效率,提升催化性能。艺术描述:图片中的ZSM-5薄片,如冬日精灵的冰晶馈赠,它们似被艺术之手雕琢,以雪国絮语的形式舒展。片状结构或如星芒散射,或似精巧榫卯,错落交织成微观雪国。朦胧的灰度渐变,是雪雾轻笼的诗意,每一片都藏着催化世界的奥秘,在科学棱角与艺术柔光间,诉说微观至美的浪漫序章。

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