金属材料的发展与人类文明和进步息息相关。非晶合金材料是一类原子结构长程无序，具有独特优异性能的新型金属材料。近年来，非晶合金材料的研发、相关科学问题的研究、在高新技术领域的应用得到快速发展，并对金属材料的设计和研发、结构材料、绿色节能材料、磁性材料、催化材料、信息材料等领域产生深刻的影响。为此，文章在回顾非晶合金材料研究和研发历史过程的基础上，分析了当前其学科的前沿科学问题、发展方向，以及我国在该领域发展的问题、机遇和挑战，并提出相应的启示和建议，以期为加快新金属材料的发展，特别是在高新技术领域的应用提供管窥之见。

我国非晶合金研发水平成为世界第一梯队

我国的非晶合金研发起步于20世纪70年代，当时美国、日本、苏联，以及德国、英国等欧洲国家是这个领域最活跃的国家。目前，日本和欧洲杰出科学家大多都已经退休，高水平后继者远不如以前多，技术和水平已逐渐落后。美国非晶合金材料领域研发经费较少，缺乏优秀的年轻科学家和技术队伍;目前，美国主要侧重非晶合金基础物理、模拟和机理研究，而应用探索主要集中在航空航天等高技术领域。目前，我国的非晶合金科研人员占全球2/3，年轻研究人员水平越来越高，研发水平已超过日本和欧盟，与美国相当，成为世界第一梯队。例如，迄今已在36个金属元素为基体的合金中找到能制备块体非晶合金组分，其中我国发现28个。

这样的成就背后自认离不开科研人员们的努力与付出，在我国非晶材料领域就有这样一位专家，他2015年当选为中国科学院院士，2016年当选为发展中国家科学院院士。曾获得多项荣誉，包括全国创新争先奖、2022年度菠萝科学奖希望奖、以及何梁何利基金科学与技术进步奖物理学奖等。2023年，他的团队与晶熵科技、重庆大学、武汉科技大学、中冶赛迪签约合作研发高磁感取向硅钢、铁硅磁粉芯材料、硅钢制造装备研究，开展研发中心、实验室、人才队伍共建合作，他就是汪卫华教授。

汪卫华教授简介

汪卫华，中国科学院院士、美国物理学会会士、发展中国家科学院院士、松山湖材料实验室主任，现任中国科学院物理研究所研究员、博士生导师，主要从事非晶材料的研制、物理和力学性能的基础和应用基础研究。

家风、求学与读书

汪卫华老家是安徽省宁国市竹峰街道竹峰村，祖籍安庆桐城。汪卫华天祖汪志龙的同族兄弟汪志伊是清朝名臣、工部尚书，在乾隆五十四年（1789）任苏州知府时主修家谱，著有《桐城汪氏家范》。清末，汪卫华的高祖父汪正彬从安庆府桐城县白陂塘（今属桐城市双港镇双铺村）移民到宁国县竹峰水晶坞。

汪氏家族很重视家风传承以及读书学习。汪卫华的祖父汪先友、祖母华金枝，育有多个子女。祖父去世比较早，祖母将孩子们抚养成人。祖母经常告诫儿孙“三代不读书，不如一窝猪”。按照《汪氏家谱》，汪卫华是“德”字辈，曾祖父、祖父、父亲分别是“光”“先”“守”字辈。在父亲这一辈，祖父给儿子取名字时分别以“仁”“义”“礼”“智”“信”为名，其三伯汪守礼，是抗美援朝的老兵，参加过抗美援朝战争的第五次战役，2017年去世，享年91岁。汪卫华父母给两个儿子取名“卫民”“卫华”。这些名字都体现了一个家族对中华传统文化的传承。

汪卫华父亲汪守信排行老五，1949年毕业于徽州师范。汪卫华的母亲戴曼萍，生于屯溪徽商家庭，从小受过教育。1958年汪卫华父母被划为“右派”，回宁国竹峰水晶坞务农，1979年平反恢复公职，父亲在旌德县科委工作，母亲在旌德县农业局工作。

汪卫华出生于上世纪六十年代，小时候在农村长大，除了上学外，他和哥哥要帮家里干农活，砍柴、放鹅、喂猪……1978年汪卫华在竹峰初中毕业，之后考取了宁国师范。1981年，在宁国师范毕业后，汪卫华被分配到旌德县俞村乡芳岱小学工作。工作两年后，汪卫华参加高 考，成功考取安徽师范大学，1987年在安师大物理系毕业后又考到中国科学院固体物理研究所深造，从此走上了科研之路，2015年当选中国科学院院士。

与非晶合金结缘

在中国科学院固体物理研究所，汪卫华跟从何怡贞及副所长董远达攻读硕士学位。何怡贞是最早把非晶态物理引进中国的科学家。何怡贞、董远达早年都曾在中科院金属所工作，是国内较早研究非晶合金的科学家。在何怡贞和董远达的指导下，汪卫华采用高能球磨方法首次合成出Al-Fe非晶材料，并发现这类材料有超顺磁特性。之后又发现高能球磨也是合成纳米材料的有效方法。在中国科学院固体物理所，他真正走上科研的道路。

汪卫华曾在采访中介绍说：“我基本上经历了非晶从第一代到第三代的发展过程。第一代非晶合金是微米级细条状的带材；第二代非晶是由比较特殊的贵金属做成的稍微大一点的块体非晶，以及用球磨等方法合成的非晶粉末；现在在我们实验室做的毫米级以上的大块状的非晶合金，我们把它叫做第三代非晶，就是大块的非晶。”

“上世纪八十年代，刚开始跟着何先生和董先生两位老师研究非晶的时候，他们就告诉我说把非晶合金能做成大块是非晶材料界的梦想。因为那时候只能做出很薄很薄的条带，大大限制了非晶的应用。虽然当时国内条件很差的，但我们都明白大块非晶的重要性，所以我们当时也一直为研发出大块非晶而努力。到了1990年左右，日本最先做出了大块非晶，而且只是用了一个非常简单的方法，这让我们非常吃惊，也让我们很有感触！现在国内在块体非晶合金研究和应用方面都走在前列。”

汪卫华表示，这几年国内非晶领域进步非常快，非晶带材在基础研究、产业化规模、产品质量等层面基本与国外无差异；对于非晶块体方面，将来产业化肯定会在中国率先突破，因为中国是制造大国，并且有很多企业也愿意在这方面做出努力。

2018年，汪卫华被聘为松山湖材料实验室主任。松山湖材料实验室坐落于粤港澳大湾区重要节点城市东莞，以中国科学院物理研究所为牵头单位、广东省科技厅为指导单位，东莞市政 府和中国科学院高能物理研究所为共建单位，是广东省于2017年12月首批启动建设的四家省实验室之一，并于2018年4月25日正式揭牌。实验室定位建成有国际影响力的新材料研发南方基地、未来国家物质科学研究的重要组成部分、粤港澳交叉开放的新窗口。瞄准材料科学基础前沿，松山湖材料实验室布局了金属材料、陶瓷材料、能源材料、低维材料、先进半导体材料、超导和信息材料、高分子材料、生物医学材料、新型功率器件、先进制造和装备十大研究方向。

2020年2月，科技部高技术研究发展中心发布2019年度中国科学十大进展。松山湖材料实验室汪卫华院士团队，实验室全职博士后李明星、双聘研究员柳延辉的研究成果“基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃”入选其中。这是松山湖材料实验室研究成果首次入选国家级“十大”科学进展。

研究团队采用材料基因工程理念开发了独特的高通量实验方法，实现了非晶合金的快速筛选，研制出高温高强非晶合金材料新体系。高通量实验方法在非晶合金领域的应用，有望解决非晶合金新材料探索效率低效的难题，实现非晶合金新材料的高效探索，获得更多高性能非晶合金材料，拓宽非晶合金在高技术领域的应用范围。

藏在折叠屏中的科研成果

“如何让科技成果从实验室走向产业应用”，是汪教授及其团队经常思考的问题。当前，国家正积极推进实施创新驱动发展战略，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。“松山湖实验室积极响应国家号召，加快推进科研成果投入实际应用，为促进国民经济发展做出贡献。此外，我们正在和国内很多公司进行合作。国家实验室与企业可以优势互补，有效解决企业的材料问题，推动科研成果落地。”汪教授如是说。

汪教授团队“基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃”的科研成果入选2019年中国科学研究10大进展，之后它们便积极和相关公司合作，把相关成果应用于折叠屏手机中。“折叠屏手机在使用过程中需要反复开合，如果处于折叠区域的材料达不到一定的要求，屏幕会出现问题，从而影响使用。”汪教授团队的科研成果将很好解决了这一问题。汪教授表示，未来松山湖材料实验室还会继续研发第三代半导体材料，助力企业解决芯片问题。

文章来源： 广东以色列理工学院，中国粉体网，中国物理学会期刊网，快懂百科