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1、技术开发单位 北京科技大学技术领域 新材料成果简介自美国2011年实施材料基因组计划(Materials Genome Initiative,MGI),现已成为全球材料创新研发的强大助推剂，将高通量实验、 材料数据和高通量计算三要素有机结合，加速材料创新性研发并降低 成本。MGI将成分-工艺-组织-性能的关联集成化、跨尺度分析，将材 料的研发由传统经验式提升到科学设计。 M “：、*-1-高通量材料计算和数据挖掘技术是材料基因工程的重要组成部 分，通过材料的高通量热力学/动力学计算、高通量相场模拟、数据 挖掘和性能预测，实现材料合金成分、制备工艺、微观组织结构和宏 观力学性能的调控及优化，为新
2、材料的开发设计提供指导，实现产品 全制备周期的数字化、智能化管理，提高产品质量稳定性、降低产品研发周期和成本、提升企业的核心竞争力。1 曲nlB-laduJmh-高通量成分调控进 w.sirr. X 1 1 nf 1 / 11n：WCs lim= -UK组织结构模拟宏观偏析模拟应用情况已投入成本 300 万元，目前处于技术成熟的研发阶段。已形成全 流程多层次跨尺度的材料计算与设计体系，支持从纳观、微观、介观 和宏观尺度对材料进行多场、多尺度研究，剖析材料从电子结构、原 子运动、热力学、动力学、微观组织模拟到宏观处理所引起的性能演 变规律与关键控制要素，建立以材料成分-工艺-结构-服役性能四大研
3、 究要素为研究基础。该技术已广泛应用于钢铁企业、有色企业、粉末 冶金行业等，如沙钢高端线材智能制造产线、中铝瑞闽铝合金高强汽车板产线等。市场前景材料科学-物理学-计算科学的交叉融合，发展了纳观-微观-介观- 宏观尺度计算模拟，包括第一性原理、热力学、动力学、相场组织模 拟、宏观模拟的多场、多相耦合跨尺度计算。跨尺度的计算可划分为 纳观（10-7m）、介观（介于10-6m与10-4m之间）、微观（介于10-7m 到10-6m）和宏观（10-4m）。目前，基于材料基因工程的高通量材料 计算与数据挖掘已广泛应用于国内外新材料设计与制备领域，实现了 新产品的开发和已有产品的工艺性能优化。投资估算和经济效益分析投资金额较为灵活，需针对具体问题制定服务方案。基于材料基 因工程的高通量材料计算与数据挖掘技术能够用于新产品的开发和 已有产品的工艺性能优化，可提高新产品的研发速度并降低成本。成果亮点1、具有自主知识产权，研究成果已授权多项专利。2、技术先进性：材料基因工程是目前最先进的材料设计理念， 其中的高通量材料计算与数据挖掘技术摆脱了实验试错法的思维范 式，能够有效连接多尺度之间的数据关联，合理分析成分-工艺-组织- 性能的影响机理，为产品开发设计和工艺性能优化提供可靠保障。3、国家“863”计划和十三五国家重点研发计划的支持。 合作方式 合作开发
