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11届材料微结构大赛。
大赛历程:
征稿阶段()共收来自国内外141家单位,612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()超过3.6万人次投票,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幅作品将陆续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。
以下是获奖作品与专家评语要点
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(各奖项按单位拼音排序)
特等奖
左右滑动图片,可查看原图(如有)
【1南京理工大学,毕宇琪 徐佳昕 杨雅然】作品名称:《春日来信》。所用材料:富勒烯溶液。所用仪器:Hitachi日立 S-4800 场发射扫描电子显微镜 FE-SEM。科学阐释:该图为富勒烯溶液诱导自组装结构图,原目的是合成出纤维状富勒烯晶体,后通过取向排列形成生物基底,用来诱导促进细胞定向生长。但富勒烯因杂质而展现出不同的结构, 原图中,黑色部分为Si片基底,灰色为样品,白色的部分是相对高的位置,因表面电荷积聚显出白色。正常生长的晶体为球形分子,受杂质影响生成的晶体为条形,位于球形分子的下方。艺术描述:富勒烯因杂质展现出不同结构:条形晶体错落有致,层层舒展,如绿叶般绽放出新的生机;而球形晶体,似花骨朵般点缀在条形晶体上。花是春天的信使,象征着无限的生命力,传递着美好和希望,有着常青不败的生命,正如我们的材料学,每一步都迸发出无限的生命力,以新的活力来迎接时代的各种挑战。我们也应心怀美好,在探索科学的过程中,不忘留心材料的微观之美。点评要点:原图精美,配色舒适,让人眼前一亮,非常形象到位。描述生动有内涵。图上不加文字更好。
一等奖
【2北京科技大学,李杨】作品名称:美味炸鸡腿。仪器:S4800场发射扫描电镜。材料:弥散强化铜合金粉末。描述:采用低温原位反应的方法制备高强高导弥散强化铜合金。艺术阐释:那是在一个“月黑风高”的“疯狂星期四”夜晚,我独自一人带着准备好的样品进入了美妙的材料微观世界,在电镜下惊喜地发现了这颗宛如脆皮炸鸡腿的弥散强化铜合金粉末,沐浴在科研的光辉之下,抒写了这可爱的美味的瞬间。点评要点:太形象了,让人真假难辨!配色非常到位,少量遗漏了配色。
【3哈尔滨工业大学,范雪滢;指导老师:徐洪波】作品名称:拓荒。仪器:ZEISS SUPRA55。材料:MOF-74。科学阐释:原图是在ZEISS SUPRA55扫描电子显微镜下拍得长时间循环后的MOF-74薄膜与ITO镀层/PET基底图像,拍摄电压为15 kV,放大倍数约为1.5万倍。可见经过长循环后MOF-74发生一定程度上的脱落。艺术描述:本幅作品通过将原 SEM 图像进行 Photoshop 软件的着色、添加光影等一系列处理使其呈现出绵延的山脚下依偎着一座生机勃勃的农场的景色,整个画面山、水、地融合、安静祥和。 MOF-74 被渲染成山丘,其下部分为裸露的山体,上部分长满了郁郁葱葱的植物,同时可以注意到数块从山上滚落的碎石分布在山脚下。而 ITO 镀层则被渲染成田野,规划分明,黄色的麦浪、红色的花田、绿色的草地是其中主要的元素。不远处还有一片寂静的湖泊在滋养着这片美丽的土地。 看着此图此景,不禁让人想起科研亦如是 —— 我们在一片未知的科学土地上一点点地开拓、一点点地垦荒、一点点地播种,走过别人没走过的路,做着他人没做过的事,坚持不懈地努力奋斗,最终才有希望收获丰富的果实。顿时,画前的你是否在放松的同时也感受到来自科研人的激励呢?点评要点:图片意境深远,配色恰到好处,未修改原图构图。
二等奖
【4河北河钢材料技术研究院有限公司, 谷秀锐,孙智妍,白丽娟,刘丽君, 宋月,王程明】作品名称:国粹凤冠。材料:耐辐照高熵合金。仪器:M2m蔡司金相显微镜。科学阐述:原图所展示的是一种耐辐照高熵合金铸态结构。高熵合金是由4种及以上元素以等原子或近等原子比组成,通过合理的成分设计及生产加工,可在物理和机械性能等方面表现出许多独特优异性能。艺术描述:京剧凤冠,弘扬了中华民族传统文化,回溯数百年发展历程,京剧一直都是“时尚”的,所谓“时尚”,即指时代之风尚。这是因为,京剧从未停下与新技术融合的脚步。天有时,地有气,材有美,工有巧,合此四者,可以为良,京剧紧跟时代需求,成为世界艺术宝库中的瑰宝。材料研发亦是如此,随着科学技术的不断发展,具有优异特性的新材料打破传统应运而生。同时,这也象征着科研人员不忘初心,突破自我、踔厉奋发、助力材料研发再上新征程的态度和责任。点评要点:原图线条丰富,描述富有文化自信。图片清晰度略有瑕疵。
【5南京理工大学:史乐飞,章雨萱,指导老师:李政】作品名称:麦田里的守望者。所用材料:铅、锡多层复合材料。所用仪器:[SEM] ZEISS Augriga。科学阐释:本材料为对铅、锡两种金属应用管式高压剪切合成的多层结构,由周向高压剪切法(t-HPS)制成,创新性地通过对管壁内外同时施加反方向的切向剪切应力,让金属从简单的接触转化为彼此间形成金属键,最后形成金属纳米材料。艺术描述:交叠的各相化成蓝天白云与青黄麦田,凸显恬静乡村风光;混入铅金属层中的锡晶粒化作翩翩飞鸟,尽显灵动与野趣。晶向交界处铅金属层产生的滑移带和孪晶设计成葱郁树林,影影绰绰,意境悠远。岛状杂质改造成田间小屋,借中国传统诗画中“曲笔”之法,写人不见人,暗示农民之辛勤。通过对美丽乡村的如画描摹,来歌颂创造出这一切的农民群众,他们是“麦田里的守望者”,更是乡村振兴战略的主力军,同时反映了新时代新农村的美好希望,呈现了实施乡村振兴战略带来的丰硕成果。点评要点:图片层次清晰分明,配色错落有致,像一幅精美的画。飞鸟略显牵强。
【6陕西科技大学:尹鼎文】作品名称:落叶知秋。材料:Ag枝晶。仪器:扫描电子显微镜(TESEAN, Vega 3 SBH)。科学阐释:基于置换反应和扩散限制凝聚理论制备了Ag枝晶。AgNO3溶液中的Ag+被置换并析出Ag粒子作为晶种,大量Ag粒子在晶种周围不断聚集,定向生长,逐渐形成具有一级、二、三级分形结构的Ag枝晶,应用于高效导电,快速传热和应变传感领域。艺术描述:落叶知秋,从葱绿到斑斓的蜕变。或红或黄的秋叶,在斑驳的光影里,宛如被岁月镀上了一层面纱。树叶在秋的怀抱中,完成了从葱绿到斑斓的蜕变。如科研之路,在生机勃勃的春天埋下种子,在春雨和暖阳的滋养下生根发芽,在盛夏骄阳与暴雨的考验下变得茁壮,终于在秋天走向成熟的蜕变。科研人在葱绿中埋下希望,饱经风雨,最终绽放五彩斑斓的成就之花,谱写灿烂的科学篇章!点评要点:图片和秋叶非常像,描述清晰。地面的配色能优化一下更好。
三等奖
【7东北大学,李晓钰、娄明欣、汪有忠】作品名称:合金幻彩:Al-10Sc的金属芭蕾。材料:Al-10Sc中间合金。仪器: OLYMPUS-BX53 金相显微镜观察 。科学阐述:此微结构照片经金相显微镜放大500倍后观察获取。显示的为Al-10Sc合金经磨制腐蚀后的金相组织。图中色彩斑斓的区域反映了合金内部不同的相结构。亮色部分是铝基体相,深色块状区域是Al-10Sc化合物相,黑色的不规则块状物可能是杂质相或在制备过程中形成的其他相,不同颜色区域之间的边界代表晶粒边界,其分布和形态会影响合金的力学性能。艺术描述:这张图片具有强烈的视觉冲击力。色彩上,蓝色、绿色、红色和黑色相互交织,如同现代抽象艺术般绚丽。图中的色彩分布和形状如同芭蕾舞者在舞台上翩翩起舞,赋予画面一种灵动的美感。亮色区域与黑色块状物形成鲜明对比,如同舞台上的灯光与舞者的姿态相互映衬。整个构图看似随机却又和谐,相的形状和颜色在画面中交织出复杂而有序的视觉效果,充分体现了科学与艺术的完美结合。点评要点:图片铝基体和化合物相在一起具有强烈冲击感,关于芭蕾的描述较牵强。
【8东北大学,张玉、张祎霖、黄昱涵】作品名称:扩散之月。材料:锌、铁扩散偶。仪器: 金相显微镜 。科学阐述: 扩散机制:锌原子扩散速率高于铁原子,导致锌更多地渗入铁的一侧。这种扩散过程由浓度梯度驱动,符合Fick扩散定律。中间相形成:在界面处,铁和锌原子相互作用形成铁锌化合物(如FeZn₃、FeZn₂等),中间相具有特定的化学计量比和晶体结构。艺术描述: 在遥远的宇宙中,有一颗特别的星球,人们称之为“扩散之月”。这颗星球表面由两种截然不同的金属组成:一半是冰冷而坚硬的铁,另一半是光滑而轻盈的锌。扩散之月的中央,却隐藏着一片神秘的地带——“中间相之境”。这是铁与锌的接壤地带,星球的心脏,也是科学家和探险家们无数次梦寐以求的地方。传说,中间相之境是铁与锌的融合之地。一天,年轻的显微探险家阿尔姆,驾驶着微型飞船来到扩散之月。阿尔姆降落在铁的区域。这里的土地坚硬而冰冷,四处散发着磁性的力量,令人脚步沉重。随着他的飞船逐渐靠近中间相之境,土地逐渐显现出不同的裂纹,它们在阳光下熠熠生辉,犹如银河般壮丽。当他越过边界,进入中间相之境时,眼前的景象令他震撼不已。这里的土地不像铁般坚硬,也不像锌般柔软,而是充满了复杂的纹理和过渡色彩。他惊叹于这种平衡的奇迹,甚至隐隐听到一种节奏分明的低吟——那是扩散之月的心跳声。点评要点:界面清晰,组织分布错落有致,整个构图让人浮想联翩,很有意境。
【9佛山大学,马晴晴、樊舒旖、韩紫璇、刘林样】作品名称:微观花园。材料:水泥基材料。仪器:扫描电镜(eiss Supra55, SEM)。科学阐释:图像中显示了水泥水化后形成的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,针状或棒状晶体是水泥熟料中的钙矾石(CaSO4·2H2O)及其他水化产物。这些晶体的形态和分布,对材料的强度和耐久性起着关键作用。艺术描述:这幅作品中我们被引入一个充满生机的微观世界。粉红色的针状晶体,以其锐利的形态和鲜明的色彩,成为画面的焦点。黄色微小颗粒的点缀,韦整个画面增添了一抹亮色。这幅作品不仅记录了自然,更是生生不息的春天。象征着新的开始、生长和更新,带给人们乐观和希望。点评要点:图片很形象,色彩分明,描述合理。但整个画面略显杂乱。
【10河北地质大学,陈珺瑶】作品名称:沙海楼兰。所用材料:矿渣微晶玻璃。所用仪器:场发射电子扫描镜。科学阐述:原图展示的是尖晶石在玻璃体中结晶生长。艺术描述:画面以沙漠绿洲为核心元素,将尖晶石矿物结晶艺术化为别样“绿洲”,寓意深刻,揭示固体废物浴火重生转变为再生资源。色彩上,以沙漠土黄、棕褐为主,搭配废弃物的绿、蓝,突出环境割裂感,绿洲的绿色则象征生命的坚韧与希望,在疮痍画面中醒目珍贵。此设计初衷是唤起大众对环保的关注,以视觉冲击警示废弃物对生态的威胁,强调人与自然和谐共生的重要性,提醒人们在工业发展中不可忽视环保,避免楼兰悲剧重演,引导树立正确发展观,守护美好家园。通过这种独特的艺术表达,让人们更直观地感受到环境保护的紧迫性,促使大家共同努力,在追求工业进步的同时,注重生态平衡,实现人类与自然的和谐共处,为子孙后代留下可持续发展的美好世界。点评要点:图片非常形象,沙漠和绿洲具有视觉冲击感,描述也有见地。
【11南京理工大学,方子俊,李德邦,何双辰;指导教师:夏求应】作品名称:破土而出。所用材料:TiO2纳米线。所用仪器:扫描电镜FEI Quanta 250F。科学阐释:TiO2纳米线因其在锂离子嵌入/脱出过程中非常小的体积膨胀率(3%)和优异的循环稳定性而被广泛研究作为锂离子电池负极材料。它们提供了一个大的表面积和优异的锂离子迁移的传输途径,被认为是一个具有很好稳定性的锂离子电池负极材料。艺术描述:块状tio2犹如贫瘠的土地,干裂的土地象征着恶劣的环境,亦可看作学术的荒漠,是前人未曾或未能踏足之地。纳米线好似破土的草苗,草苗象征着新生,体现出澎湃的生命力。所以将本作品命名为“破土而出”,充分展示了南朝宋鲍照《拟行路难五》中的“君不见河边草,冬时枯死春满道。”所体现的意境。即使是再恶劣的环境,我们也要寻找机会,顽强拼搏,破土而出,将这个世界改造成最美好的样子。点评要点:图片很有意境,干涸的大地,破土而出的草都很形象,图片清晰度略有不足。
【12湘潭大学,廖万里、邱心怡、赵澜荧。指导老师:张蓉晖王俊芬】作品名称:残崖断壁。所用材料:钢基粉末渗锌涂层。所用仪器:扫描电镜(JSM-6360LV)。科学阐释:图为该渗层样品经镶样磨抛后4%硝酸酒精溶液腐蚀得到的金相样品,在扫描电镜下拍摄二次电子形貌像。从下到上依次为Fe基体(Zn在α-Fe中固溶体)、Г相(Fe3Zn10)、Г1相(Fe5Zn21),δ相(FeZn7)、ξ相(FeZn13)、η相(Fe在η-Zn中固溶体)以及镶样剂。艺术描述:清晨,太阳刚刚冒出,随着日光越来亮,在大自然的某一处正在上演着一场令人意味深长的画面。在饱经风霜,风吹雨打,历经数年之久的崖壁正在悄悄与生命共存,悄悄与生命共舞,小草与崖壁缝隙中茁壮成长,以绿油油的颜色仿佛在述说着生命的顽强,它们尽情挥舞身子,绽放自我,让历经数年的崖壁仿佛在此刻拥有了生命。崖壁上处与饱经风霜的崖壁形成呼应,螃蟹将自己的最后时刻留在了崖壁之处,历经风吹雨打终于将自己的躯壳永远的停留在了这里,仿佛它愿意断崖共存,生生不息。小乌龟也在生命最后时刻将自己的躯壳留在了这里以传达生命的魄力,此时此刻小蜗牛缓慢的爬过仿佛它就是生命的化身,龟壳旁边同时也盛开了一朵美丽的花朵,仿佛告诉世人,生命没有结束的时候,生命一定会以另一种方式传递下去!点评要点:图片层次感强,细节丰富,描述生动形象。
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2025年12月第12届
材料微结构大赛,再会!
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