几款功放芯片与效果器芯片简介

第一篇：几款功放芯片与效果器芯片简介

几款功放芯片与效果器芯片简介

TDA1521/TDA1514A

TDA1521/TDA1514A是荷兰飞利浦公司专门为数字音响在播放时的低失真度及高稳度而设计推出的两款芯片。所以用来接驳CD机直接输出的音质特别好。其中的参数为：TDA1521在电压为±16V、阻抗为8Ω时，输出功率为2×15W，此时的失真仅为0.5％。TDA1514A的工作电压为±9V~±30V,在电压为±25V、RL=8Ω时，输出功率达到50 W，总谐波失真为0.08％。输入阻抗20KΩ, 输入灵敏度600mV,信嘈比达到85dB。其电路设有等待、静嘈状态，具有过热保护，低失调电压高纹波抑制，而且热阻极低，具有极佳的高频解析力和低频力度。其音色通透纯正，低音力度丰满厚实，高音清亮明快，很有电子管的韵味。以上两款功放的外围零件都比较少，是“傻瓜”型的功放芯片，非常适合初级发烧友组装，只要按照电路图，不需调试就可获得很好的效果。由于该芯片的输入电平比较低，我们在制作是不需前置放大器，只要直接接到我们的电脑声卡、光驱、随身听上即可。著名的电脑多媒体音箱漫步者也是采用这两种芯片。

LM3886

LM38863TF是美国NS公司（美国国家半导体公司）于90年代初推出的一款大功率音频功放芯片。该芯片的主要参数：工作电压为±9V~±40V(推荐±25V~±35V)RL=8Ω时的连续输出功率达到68W（峰值135 W）。如果接成BLT时的输出功率可以达到100W，而它的失真小于0.03％，其内部设计有非常完善的过耗保护电路。本人也在使用使芯片，它的音色非常甜美，音质醇厚，颇有电子管的韵味，适合播放比较柔和的音乐。NS公司还有LM1875、LM1876、LM4766等大家都熟悉的芯片，其中LM4766是最新的，为双声道设计，内含过压、欠压、过载、超温等保护电路。其输出功率不小于2×40W.低音深沉而有弹性，颇具胆机的风格。

TDA729

4TDA7294是欧洲著名的SGS-THOMSON意法微电子公司于90年代向中国大陆摧出的一款颇有新意的DMOS大功率的集成功放电路。它一扫以往线性集成功放和厚膜集成的生、冷、硬的音色，广泛应用于HI-FI领域：如家庭影院、有源音箱等。该芯片的设计以音色为重点，兼有双极信号处理电路和功率MOS的优点。具有耐高压、低噪音、低失真度、重放音色极具亲和力等特色；短路电流及过热保护功能使其性能更完善。TDA7294的主要参数：Vs(电源电压)=±10~±40V;Io(输出电流峰值)为10安培；Po（RMS连续输出功率）在Vs=±35V、8Ω时为70W，Vs=±27V、4Ω时为70W；音乐功率（有效值）Vs=±38V、8Ω时为100W,Vs=±29V、4Ω时为100W。总谐波失真极低，仅为0.005％。另外，SGS-THOMSON意法微电子公司还有几种代表作的功放芯片，如：TDA7295 TDA7296 TDA7264、TDA2030A(我们常用的麦蓝低音炮就是采用此芯片)等。

LM4610N

LM4610是美国国家半导体公司的高品质直流控制音响电路。它是一块利用直流电压控制音调、音量和声道平衡的立体声集成电路，并且具有3D音场处理、等响度补偿功能。该电路控制平滑流畅，音质自然流畅，高频清晰、解析力佳，其产生的3D环绕声场具有

很强的三维空间感和包围感，主观感觉与SRS的效果类似。LM4610N的主要电气参数如下：具有3 D声场处理功能和响度补偿功能。响度补偿是针对人耳在音量较小时对高低频信号的灵敏度下降，因而在不同音量时对高、低频端作适度的提升补偿，使人耳在任何响度下始终听到平坦、均衡的响应。它的电压范围是：9V~16V(典型为12伏，电流为35毫安)；失真度仅0.03％；信嘈比高达80dB；频宽达250 kHz,音量调节为75dB;平衡调节为1~20dB；音调调节范围为±15dB；最大增益2dB；LM4610N具有输入阻抗高（30Ω），输出电阻低（２０Ω）的优点。用LM6410N音调控制电路对提高音质和加强低频力度及三维空间感作用突出。可以说LM4610N是组装功放系统或替换调音部分的精品。

BBE技术

BBE是一种声音增强和改善的专利技术。它的全称是Barcus-BerryElectronice,是美国BBE.sound公司于1985年开始就推出市场的新技术。一出现就得到广泛的应用，比如国外的松下、索尼，国内的TCL、创维、乐华等新一代彩电。在录音和唱片上也纷纷利用BBE技术，而一些广播电台如加拿大的广播公司、瑞士国际广播、韩国广播及日本的NHK政府开通的广播电视系统，都应用了这种技术。高解析力BBE电路XR1075 XR1075是美国XEAR公司最新推出的高解析力 BBE芯片。是在XR1071的基础上，采用新的双极性技术，使其芯片的噪声系数更低、总谐波失真更小，而芯片的体积更小，外围元件进一步简化，高低频延伸、高频解析力增强调节范围和低频补偿范围均比XR1071更宽。高频调节范围-0.5~+13 db,低频补偿调节范围-0.5~+13db.数码超重低音处理器M51134P M51134P

是日本三菱公司专门为AV影音系统开发的专用超低音检测加强电路。其内部包括：频率检测、调整器、电平检测、低通滤波VCA压控放大等。原理是采用数码滤波方式检测输入信号中的低频成分的电平的高低，加强相应低频成分并进行低频动态扩展（又压控放大器完成），其原理与一般的低通滤波器形式的重低音加强电路不同。M51134P提供的重低音效果有强烈的震撼感，特别是雷声、炮声、爆炸声等尤为突出。M51134P只是检测低于120Hz的信号，如果输入信号中没有低于120Hz的成分，则没有输出。

最新标准虚拟杜比环绕声芯片QS7779/QS7785

QS7779/QS7785是加拿大Qsound音频实验室推出的单片虚拟化环绕音效处理电路，是目前业界公认的处理效果最接近自然原声的虚拟杜比环绕芯片！QS7779为2入2出方式，QS7785为2入5出，两者内部都包括了杜比定向逻辑和DVD(AC-3)混合信号解码器，使用Qsound实验室的专利Qsurround虚拟环绕技术，并由Qsound实验室授权使用，该芯片的主要功能是：（1）如果输入的是普通的立体声信号，则进行立体声效果增强：（2）如果输入的是2声道的矩阵编码信号（杜比定向逻辑或混合AC-3信号）则先将其解码，再虚拟化合成2声道或5声道输出。QS7779主要特点： 1.内带杜比定向逻辑和 DVD(AC-3)混合信号解码输器，使用2只扬声器实现虚拟化环绕声。2.信噪比11db, 动态范围110db.QS7785主要特点： 1.内带杜比定向逻辑和 DVD(AC-3)混合信号解码输器，解出的环绕信号为2声道全频带，和AC-3环绕声相同，优于杜比定向逻辑系统。2.前方采用3 D立体声增强技术，后方采用3D合成虚拟环绕技术，分两种增强方式（低增强和高增强），具有中置输出及低音增强功能。3.使用5声道实现环绕声，也可用2声道输出方式。4..信噪比11db, 动态范围110db

运放(运算放大器)我们常见或常用到有:4558(比较便宜一般用于一些随身听)。NE5532曾经被誉为运算放大器之皇。AD712K.AD827(非常不错的运放在市面上很难买到正货,听说定货也要等三个月。市面价大约100元每块).以上的都是双运放,还有四运放如:TL084.LT058 等等

第二篇：功放芯片与效果器芯片简介

几款功放芯片与效果器芯片简介

2010-11-27 14:46

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TDA1521/TDA1514A

TDA1521/TDA1514A是荷兰飞利浦公司专门为数字音响在播放时的低掉真度及高稳度而设计推出的两款芯片。所以用来接驳CD机直接输出的音质出格好。此中的参数为：TDA1521在电压为±16V、阻抗为8Ω时，输出功率为2×15W，此时的掉真仅为0.5％。TDA1514A的工作电压为±9V~±30V,在电压为±25V、RL=8Ω时，输出功率达到50 W，总谐波掉真为0.08％。输入阻抗20KΩ, 输入灵敏度600mV,信嘈比达到85dB。其电路设有等待、静嘈状态，具有过热庇护，低掉调电压高纹波按捺，而且热阻极低，具有极佳的高频解析力和低频力度。其音色通透纯正，低音力度丰满厚实，高音清亮明快，很有电子管的韵味。以上两款功放的外围零件都比力少，是“傻瓜”型的功放芯片，非常适合初级发烧友组装，只要按照电路图，不需调试就可获得很好的效果。由于该芯片的输入电平比力低，我们在制作是不需前置放大器，只要直接接到我们的电脑声卡、光驱、随身听上即可。著名的电脑多媒体音箱安步者也是采用这两种芯片。

LM3886

LM38863TF是美国NS公司（美国国家半导体公司）于90年代初推出的一款大功率音频功放芯片。该芯片的主要参数：工作电压为±9V~±40V(保举±25V~±35V)RL=8Ω时的持续输出功率达到68W（峰值135 W）。如果接成BLT时的输出功率可以达到100W，而它的掉真小于0.03％，其内部设计有非常完善的过耗庇护电路。本人也在使用使芯片，它的音色非常甜美，音质醇厚，颇有电子管的韵味，适合播放比力柔和的音乐。NS公司还有LM1875、LM1876、LM4766等大师都熟悉的芯片，此中LM4766是最新的，为双声道设计，内含过压、欠压、过载、超温等庇护电路。其输出功率不小于2×40W.低音深沉而有弹性，颇具胆机的风格。

TDA7294

TDA7294是欧洲著名的SGS-THOMSON意法微电子公司于90年代向中国大陆摧出的一款颇有新意的DMOS大功率的集成功放电路。它一扫以往线性集成功放和厚膜集成的生、冷、硬的音色，广泛应用于HI-FI规模：如家庭影院、有源音箱等。该芯片的设计以音色为重点，兼有双极信号措置电路和功率MOS的长处。具有耐高压、低噪音、低掉真度、重放音色极具亲和力等特色；短路电流及过热庇护功能使其性能更完善。TDA7294的主要参数：Vs(电源电压)=±10~±40V;Io(输出电流峰值)为10安培；Po（RMS持续输出功率）在Vs=±35V、8Ω时为70W，Vs=±27V、4Ω时为70W；音乐功率（有效值）Vs=±38V、8Ω时为100W,Vs=±29V、4Ω时为100W。总谐波掉真极低，仅为0.005％。此外，SGS-THOMSON意法微电子公司还有几种代表作的功放芯片，如：TDA7295 TDA7296 TDA7264、TDA2030A(我们常用的麦蓝低音炮就是采用此芯片)等。

LM4610N

LM4610是美国国家半导体公司的高品质直流控制音响电路。它是一块操纵直流电压控制调子、音量和声道平衡的立体声集成电路，而且具有3D音场措置、等响度抵偿功能。该电路控制光滑流畅，音质自然流畅，高频清晰、解析力佳，其发生的3D环绕声场具有很强的三维空间感和包抄感，主不雅观感受与SRS的效果类似。LM4610N的主要电气参数如下：具有3 D声场措置功能和响度抵偿功能。响度抵偿是针对人耳在音量较小时对凹

凸频信号的灵敏度下降，因而在分歧音量时对高、低频端作适度的提升抵偿，使人耳在任何响度下始终听到平坦、均衡的响应。它的电压规模是：9V~16V(典型为12伏，电流为35毫安)；掉真度仅0.03％；信嘈比高达80dB；频宽达250 kHz,音量调节为75dB;平衡调节为1~20dB；调子调节规模为±15dB；最大增益2dB；LM4610N具有输入阻抗高（30Ω），输出电阻低（２０Ω）的长处。用LM6410N调子控制电路对提高音质和加强低频力度及三维空间感感化突出。可以说LM4610N是组装功放系统或替换调音部门的精品。

BBE技术

BBE是一种声音增强和改善的专利技术。它的全称是Barcus-BerryElectronice,是美国BBE.sound公司于1985年开始就推出市场的新技术。一呈现就得到广泛的应用，好比国外的松下、索尼，国内的TCL、创维、乐华等新一代彩电。在灌音和唱片上也纷纷操纵BBE技术，而一些广播电台如加拿大的广播公司、瑞士国际广播、韩国广播及日本的NHK当局开通的广播电视系统，都应用了这种技术。高解析力BBE电路XR1075 XR1075是美国XEAR公司最新推出的高解析力 BBE芯片。是在XR1071的根本上，采用新的双极性技术，使其芯片的噪声系数更低、总谐波掉真更小，而芯片的体积更小，外围元件进一步简化，凹凸频延伸、高频解析力增强调节规模和低频抵偿规模均比XR1071更宽。高频调节规模-0.5~+13 db,低频抵偿调节规模-0.5~+13db.数码超重低音措置器M51134P M51134P

是日本三菱公司专门为AV影音系统开发的专用超低音检测加强电路。其内部包罗：频率检测、调整器、电平检测、低通滤波VCA压控放大等。道理是采用数码滤波方式检测输入信号中的低频成分的电平的凹凸，加强相应低频成分并进行低频动态扩展（又压控放大器完成），其道理与一般的低通滤波器形式的重低音加强电路分歧。M51134P供给的重低音效果有强烈的震撼感，出格是雷声、炮声、爆炸声等尤为突出。M51134P只是检测低于120Hz的信号，如果输入信号中没有低于120Hz的成分，则没有输出。

最新尺度虚拟杜比环绕声芯片QS7779/QS7785

QS7779/QS7785是加拿大Qsound音频尝试室推出的单片虚拟化环绕音效措置电路，是目前业界公认的措置效果最接近自然原声的虚拟杜比环绕芯片！QS7779为2入2出方式，QS7785为2入5出，两者内部都包罗了杜比定向逻辑和DVD(AC-3)混合信号解码器，使用Qsound尝试室的专利Qsurround虚拟环绕技术，并由Qsound尝试室授权使用，该芯片的主要功能是：（1）如果输入的是普通的立体声信号，则进行立体声效果增强：（2）如果输入的是2声道的矩阵编码信号（杜比定向逻辑或混合AC-3信号）则先将其解码，再虚拟化合成2声道或5声道输出。QS7779主要特点： 1.内带杜比定向逻辑和 DVD(AC-3)混合信号解码输器，使用2只扬声器实现虚拟化环绕声。2.信噪比11db, 动态规模

110db.QS7785主要特点： 1.内带杜比定向逻辑和 DVD(AC-3)混合信号解码输器，解出的环绕信号为2声道全频带，和AC-3环绕声不异，优于杜比定向逻辑系统。2.前方采用3 D立体声增强技术，后方采用3D合成虚拟环绕技术，分两种增强方式（低增强和高增强），具有中置输出及低音增强功能。3.使用5声道实现环绕声，也可用2声道输出方式。4..信噪比11db, 动态规模110db

运放(运算放大器)我们常见或常用到有:4558(比力便宜一般用于一些随身听)。

NE5532曾经被誉为运算放大器之皇。AD712K.AD827(非常不错的运放在市面上很难买到正货,传闻定货也要等三个月。市面价大约100元每块).以上的都是双运放,还有四运放如:TL084.LT058 等等.TDA1521/TDA1514A是荷兰飞利浦公司专门为数字音响在播放时的低掉真度及高稳度而设计推出的两款芯片。所以用来接驳CD机直接输出的音质出格好。此中的参数为：

TDA1521在电压为±16V、阻抗为8Ω时，输出功率为2×15W，此时的掉真仅为0.5％。TDA1514A的工作电压为±9V~±30V,在电压为±25V、RL=8Ω时，输出功率达到50 W，总谐波掉真为0.08％。输入阻抗20KΩ, 输入灵敏度600mV,信嘈比达到85dB。其电路设有等待、静嘈状态，具有过热庇护，低掉调电压高纹波按捺，而且热阻极低，具有极佳的高频解析力和低频力度。其音色通透纯正，低音力度丰满厚实，高音清亮明快，很有电子管的韵味。以上两款功放的外围零件都比力少，是“傻瓜”型的功放芯片，非常适合初级发烧友组装，只要按照电路图，不需调试就可获得很好的效果。由于该芯片的输入电平比力低，我们在制作是不需前置放大器，只要直接接到我们的电脑声卡、光驱、随身听上即可。著名的电脑多媒体音箱安步者也是采用这两种芯片。

LM3886

TDA729

4TDA7294是欧洲著名的SGS-THOMSON意法微电子公司于90年代向中国大陆摧出的一款颇有新意的DMOS大功率的集成功放电路。它一扫以往线性集成功放和厚膜集成的生、冷、硬的音色，广泛应用于HI-FI规模：如家庭影院、有源音箱等。该芯片的设计以音色为重点，兼有双极信号措置电路和功率MOS的长处。具有耐高压、低噪音、低掉真度、重放音色极具亲和力等特色；短路电流及过热庇护功能使其性能更完善。TDA7294的主要参数：Vs(电源电压)=±10~±40V;Io(输出电流峰值)为10安培；Po（RMS持续输出功率）在Vs=±35V、8Ω时为70W，Vs=±27V、4Ω时为70W；音乐功率（有效值）Vs=±38V、8Ω时为100W,Vs=±29V、4Ω时为100W。总谐波掉真极低，仅为0.005％。此外，SGS-THOMSON意法微电子公司还有几种代表作的功放芯片，如：TDA7295 TDA7296 TDA7264、TDA2030A(我们常用的麦蓝低音炮就是采用此芯片)等。

LM4610NLM4610是美国国家半导体公司的高品质直流控制音响电路。它是一块操纵直流电压控制调子、音量和声道平衡的立体声集成电路，而且具有3D音场措置、等响度抵偿功能。该电路控制光滑流畅，音质自然流畅，高频清晰、解析力佳，其发生的3D环绕声场具有很强的三维空间感和包抄感，主不雅观感受与SRS的效果类似。LM4610N的主要电气参数如下：具有3 D声场措置功能和响度抵偿功能。响度抵偿是针对人耳在音量

较小时对凹凸频信号的灵敏度下降，因而在分歧音量时对高、低频端作适度的提升抵偿，使人耳在任何响度下始终听到平坦、均衡的响应。它的电压规模是：9V~16V(典型为12伏，电流为35毫安)；掉真度仅0.03％；信嘈比高达80dB；频宽达250 kHz,音量调节为75dB;平衡调节为1~20dB；调子调节规模为±15dB；最大增益2dB；LM4610N具有输入阻抗高（30Ω），输出电阻低（２０Ω）的长处。用LM6410N调子控制电路对提高音质和加强低频力度及三维空间感感化突出。可以说LM4610N是组装功放系统或替换调音部门的精品。

BBE技术

最新尺度虚拟杜比环绕声芯片QS7779/QS778

5QS7779/QS7785是加拿大Qsound音频尝试室推出的单片虚拟化环绕音效措置电路，是目前业界公认的措置效果最接近自然原声的虚拟杜比环绕芯片！QS7779为2入2出方式，QS7785为2入5出，两者内部都包罗了杜比定向逻辑和DVD(AC-3)混合信号解码器，使用Qsound尝试室的专利Qsurround虚拟环绕技术，并由Qsound尝试室授权使用，该芯片的主要功能是：（1）如果输入的是普通的立体声信号，则进行立体声效果增强：（2）如果输入的是2声道的矩阵编码信号（杜比定向逻辑或混合AC-3信号）则先将其解码，再虚拟化合成2声道或5声道输出。QS7779主要特点： 1.内带杜比定向逻辑和 DVD(AC-3)混合信号解码输器，使用2只扬声器实现虚拟化环绕声。2.信噪比11db, 动态规模

110db.QS7785主要特点： 1.内带杜比定向逻辑和 DVD(AC-3)混合信号解码输器，解出的环绕信号为2声道全频带，和AC-3环绕声不异，优于杜比定向逻辑系统。2.前方采用3 D立体声增强技术，后方采用3D合成虚拟环绕技术，分两种增强方式（低增强和高增

强），具有中置输出及低音增强功能。3.使用5声道实现环绕声，也可用2声道输出方式。4..信噪比11db, 动态规模110db

运放(运算放大器)我们常见或常用到有:4558(比力便宜一般用于一些随身听)。

NE5532曾经被誉为运算放大器之皇。AD712K.AD827(非常不错的运放在市面上很难买到正货,传闻定货也要等三个月。市面价大约100元每块).以上的都是双运放,还有四运放如:TL084.LT058 等等.在音响中，功放是担任『讯号放大』的功能，由于他不做换能工作，因此就电器设计理论而言，功放不需要高深的技术，而且他的制造出产设备可以最简单，测试调校仪器的需求也是最普通。当然，设计是一回事，制造又是一回事，音色的好坏又是一回事。有些厂商把机器制做的很复杂，代价卖的很贵,音色自然也不错;而有些厂商把机器做的非常小,内部也很单,代价卖的很公共化，音色也不差。在这种情况下，身为消费者要如何来选购功放？可以有以下的建议：一个是驱动能力(即功率多少)，另一个是主动原件(便是胆机还是晶体管机)。功放可大致区分为几大派系,首先我们先来讲讲英国派:这个地域，由于国情保守，所以所设计的功放输出功率都不高，出格是归并功放(integrate damplifier)这是英国厂家最拿手的杰作，其输出功率一般都不会超过70W X 2以上。而美国功放则完全是「地大物博」的表示，200W X 2仅是尺度数值.这种分袂相当显然，相信您到音响店看一看就可以很快发现这样的情况。而输出功率和驱动能力之间则是十分微妙的.讲到「输出功率」的凹凸与「驱动能力」的强弱，两者固然没有绝对的关系，但却有相对的联系。输出功率很容易从数字显示，50W，100W，200W甚至更多，但是驱动能力的辨识就得依靠慧眼，甚至得真正试过才知道了。后级「功率」功放的驱动对象是喇叭，驱动能力越强，也就暗示越能压得住喇叭。当然您会问，什么样的喇叭很难推？我的观点是:低效率的(86db以下的),低阻抗的(4欧或以下的),静电式和铝带式等等，都是很考你所选择的功放的。而功放的驱动能力则完全表此刻电流的供给上，电压X电流，就是真正的「功率」.如果有一部功放，其功率标称是100W X 2（8Ω），200W X 2（4Ω），400W X 2（2Ω），我们凡是称他是「大电流」设计，这种功放的驱动能力就会比力强，但是环顾您四周的使用者，能达到「功率倍增」的功放，往往都是MADE IN U.S.A.；而英国或是日本的产物，在这一方面就显的比力弱一些。因为大电流功放设计并不容易，输出级，电源供应部，都要非常讲究，故大电流功放在机体上都不容易迷你小巧，英国归并功放在功率,体型上固然比不上美国产物，但是因为走的路线分歧，当在斗室间驱动喇叭时,他们的表示，也有令人称道之处。而日产功放虽在Hi-end市场上一直无法安身。初入门者却往往会考虑采办日产功放。这是因为日本厂商也有它的绝活，出格是带DOLBY PROLOGIC, AC-3, THX,DTS的AV环绕功放，在AV的规模,百分之九十以上都是MADE IN JAPAN。所以各国各派都是各走各的LM1875最常用的功放芯片之一，为单声道设计，不仅具有音质醇厚功率大的长处，还具

有完整的庇护电路，在同类型芯片中属于高档型号...功放芯片就好象是多媒体音箱的“心脏”，是为音箱供给动力的部件，也是关系到音质的重要环节之一，所以很多伴侣都想一探究竟，以下为小编搜集来的常见多媒体音箱功放芯片资料（国半篇），但愿能给大师一点参考价值。

1，LM1875

LM1875最常用的功放芯片之一，为单声道设计，不仅具有音质醇厚功率大的长处，还具有完整的庇护电路，在同类型芯片中属于高档型号，好比说老版的惠威D1080就使用了这个芯片。可惜的是这款芯片已经公布颁发停产（传说风闻），众多使用LM1875的音箱型号也纷纷升级，使用了代换芯片。

此外DIY的伴侣，采办零件时要注意，由于LM1875单价较高，所以仿冒者很多，分袂起来也比力困难，这方面常识以后将单独撰文说明。

2，LM3886

LM3886同样是单声道设计，共有11个引脚，相对LM1875来说，LM3886具有更大的功率，更宽的动态，在其它参数上也有优势，所以只有最高端多媒体音箱才会采用LM3886做为功放芯片，此外甚至在HI-FI功放里面也经常见到它的身影，可见LM3886本质的优秀。

3，LM1876

LM1876在多媒体音箱中使用并不多，但也是国半的经典功放芯片之一，它的音色表示和LM1875如出一辙，但是为双声道设计，同时功率也要大一点，很适合DIY。4，LM4766

网上凡是的说法是，LM4766等于将两个LM3886封装在一起，这样说是比力形象的，从性能参数来看，LM4766刚好和LM3886相当，甚至音色表示也如出一辙。不外DIY的伴侣要注意了，LM4766引脚较多，具有“蜈蚣芯片”的“美称”，在业余情况的焊接下，具有必然的难度。

好了，常见多媒体音箱功放芯片资料（国半篇）就介绍到这里，请关注我们近期的：常见多媒体音箱功放芯片资料（意法[ST]篇）。

尝试10.TDA7294 发烧级功放制作

TDA7294是欧洲著名的SGS-THOMSON意法微电子公司于90年代向中国大陆推出的一款颇有新意的场效应大功率的集成功放电路。它一扫以往线性集成功放和厚膜集成的生、冷、硬的音色，颇具电子管功放韵味，并广泛应用于HI-FI规模：如家庭影院、有源音箱等。迄今为止，可以说它是目前世界上为数不多的最好的功放集成电路之一。

该芯片的设计以音色为重点，兼有双极信号措置电路和功率MOS的长处。具有耐高压、低噪音、低掉真度、重放音色极具亲和力等特色；而且具有静音待机功能，短路电流及过热庇护功能使其性能更完善，有关电器参数如下。

工作电压规模：（VCC+VEE）=80V

输出功率：高达100W

电压规模：|VCC|+|VEE|=20V-80V

第三篇：主流功放芯片介绍专题

低档运放JRC4558。这种运放是低档机器使用得最多的。现在被认为超级烂，因为它的声音过于明亮，毛刺感强，所以比起其他的音响用运放来说是最差劲的一种。不过它在我国暂时应用得还是比较多的,很多的四、五百元的功放还是选择使用它，因为考虑到成本问题和实际能出的效果,没必要选择质量超过5532以上的运放。对于一些电脑有源音箱来说，它的应付能力还是绰绰有余的。

运放之皇5532。如果有谁还没有听说过它名字的话，那就还未称得上是音响爱好者。这个当年有运放皇之称的NE5532，与LM833、LF353、CA3240一起是老牌四大名运放，不过现在只有5532应用得最多。5532现在主要分开台湾、美国和PHILIPS生产的，日本也有。5532原来是美国SIGNE公司的产品，所以质量最好的是带大S标志的美国产品，市面上要正宗的要卖8元以上，自从SIGNE被PHILIPS收购后，生产的5532商标使用的都是PHILIPS商标，质量和原品相当，只须4-5元。而台湾生产的质量就稍微差一些，价格也最便，两三块便可以买到了。NE5532的封装和4558一样，都是DIP8脚双运放（功能引脚见图），声音特点总体来说属于温暖细腻型，驱动力强，但高音略显毛糙，低音偏肥。以前不少人认为它有少许的“胆味”，不过现在比它更有胆味的已有不少，相对来说就显得不是那么突出了。5532的电压适应范围非常宽，从正负3V至正负20V都能正常工作。它虽然是一个比较旧的运放型号，但现在仍被认为是性价比最高的音响用运放。是属于平民化的一种运放，被许多中底档的功放采用。不过现在有太多的假冒NE5532，或非音频用的工业用品，由于5532的引脚功能和4558的相同，所以有些不良商家还把4558擦掉字母后印上5532字样充当5532，一般外观粗糙，印字易擦掉，有少许经验的人也可以辨别。据说有8mA的电流温热才是正宗的音频用5532。NE5532还有两位兄弟NE5534和NE5535。5534是单运放，由于它分开了单运放，没有了双运放之间的相互影响，所以音色不但柔和、温暖和细腻，而且有较好的音乐味。它的电压适应范围也很宽，低到正负5V的电压也能保持良好的工作状态。由于以前著名的美国BGW-150功放采用5534作电压激励时，特意让正电源电压高出0.7V，迫使其输出管工作于更完美的甲类状态，使得音质进一步改善，所以现在一般都认为如果让正电源高出0.7V音质会更好。5534的引脚功能见（图），价格和5532相当。而NE5535是5532的升级产品，其特点是内电路更加简洁，且输出级采用全互补结构。转换速率比5532更高。不过有个缺点就是噪声较大，频带不够宽，底电压工作时性能不够好，所以用于模拟滤波时效果不如5532理想。但在工作电压大于或等于15V时用作线形放大电路，音乐味会比5532好一些，所以其价格也比5532要贵两三元，其引脚功能和5532一样。

双运放AD827。这枚是AD公司的较新产品，它原本是为视频电路设计的，所以它的增益带宽达50MHZ，SR达到300V/us，它与EL2244一样都是目前市场上电压反馈型双运放的顶级货，一般的运放难望其项背。其高频经营剔透，低频弹跳感优

越，其性能指标与实际听感全面胜过其他很多同类产品，音质被一些人形容为无懈可击。且在正负5V的供电下仍有优异的性能。但其价格也稍微昂贵，30多元。脚位功能和5532相同。

双运放OP249。该运放是美国PMI公司的产品，厂家声称是用以取代OP215、LT1057等运放的，LT1057是属于动态大，解析力高，音色冷艳清丽的一种，搭配东芝的暖色名管就很合适。而OP249则和它不同，其输入级采用JFET，主要特点是显中性，无什么个性，声音平衡、自然而准确，所以体现了HIFI的真谛。塑封的才15元，陶瓷封装30多元，具有较高的性价比。不过要是对音色的喜好有偏重的朋友可能不大喜欢。

双运放OP275、OP285：它们也是PMI公司的产品，内部电路采用双级型与JFET型混合结构。其音色很有个性，低噪声，声音轮廓鲜明，解析力高，声音柔顺，中频具有胆机柔美润泽的特点，人声亲近。价格适中，而且性能稳定。适合用来打摩声音单薄、毛糙的CD、解码或放大器。它们的封装形式和引脚功能也和5532一样。OP275现在的市面价格为10元、OP285 15元。

顶级运放OPA627。BB公司的OPA627是目前为止最高档的运放，也是采用场效应管输入方式，音色温暖迷人，但其价格简直吓人，达到150元，所以不是顶级的机器一般不会用到这么昂贵的运放，性能上是否能达到这个价格也见仁见智，不过听过OPA627的发烧友都一致认为AD827、LT1057等根本无法与之比拟。胆味运放OPA604与 OPA2604。这两种运放都是Burr Brown公司的产品，OPA604为单运放，OPA2604为双运放。它们都是专为音频而设计的专用运放，音色醇厚、圆润，中性偏暖、胆味甚浓，是被誉为最有电子管音色的运算放大器。当年的价格也不低，但还是被许多音响发烧友选为摩机升级机器的对象。现在这两种运放的价格都已较为合理，OPA604为25元，OPA2604要40多元，发烧友用来摩机是不错的选择。

07.10.10

1．音频功率放大集成电路音响系统中使用的音频功率放大集成电路除上述介绍的厚膜功率放大集成电路外,还有半导体运算功率放大集成电路(具有高放大倍数并有深度负反馈的直接耦合放大器).常用的音频功率放大集成电路有TA7227、TA7270、TA7273、TA7240P、TDA1512、TDA1520、TDA1521、TDA1910、TDA2003、TDA2004、TDA2005、TDA2008、TDA1009、TDA7250、TDA7260、μPC1270H、μPC1185、μPC1242、HA1397、HA1377、AN7168、AN7170、LA4120、LA4180、LA4190、LA4420、LA4445、LA4460、LA4500、LM12、LM1875、LM2879、LM3886等型号.2．数码延时集成电路数码延时集成电路主要用于卡接OK系统中,其内部通常由滤波器、A/D转换器、D/A转换器、存储器、主逻辑控制电路、自动复位电路等组成.常用的数码延时集成电路有YX8955、TC9415、IN706、ES56033、CXA1644、CU9561、BU9252、BA5096、PT2398、PT2395、GY9403、GY9308、YSS216、M65850P、M65840、M65835、M65831、M50199、M50195、M50194等型号.3．二声道三维环绕声处理集成电路音响系统中使用的二声道三维(3D)环绕声系统有SRS、Spatializer、Q Surround、YMERSION TM和虚拟杜比环绕声系统.常用的SRS处理集成电路有SRSS5250S、NJM2178等型号.Spatializer处理集成电路有EMR4.0、PSZ740等型号.Q Surround处理集成电路有QS7777等型号.YMERSION TM处理集成电路有YSS247等型号.4．杜比定向逻辑环绕声解码集成电路杜比定向逻辑环绕声解码系统是将经过杜比编码处理过的左、右二声迹信号解调还原成四声道(前置左、右声道和中置声道、后置环绕声道)音频信号.常用的杜比定向逻辑环绕声解码集成电路有M69032P、M62460、LA2785、LA2770、NJW1103、YSS215、YSS241B、SSM-2125、SSM-2126等型号.5．数码环绕声解码集成电路音响系统中使用的数码环绕声系统有杜比数码(AC-3)系统和DTS系统等,两种系统音频信号的记录与重放均为独立六声道(即5.1声道,包括前置左、右声道和中置、左环绕、右环绕、超重低音声道).常用的杜比数码环绕声解码集成电路有YSS243B、YSS902等型号.常用的DTS数码环绕声解码集成电路有DSP56009、DSP56362、CS4926等型号.BBE音质增强集成电路有BA3884、XR1071、XR1072、XR1075、M2150A、NJM2152等型号.7．电子音量控制集成电路电子音量控制集成电路是采用直流电压或串行数据控制的可调增益放大器,其内部一般衰减器、锁存器、移位寄存器、电平转换电路等组成.常用的电子音量控制集成电路有TA7630P、TC9154P、TC9212P、LC7533、XR1051、M51133P、AN7382、TCA730A、TDA1524A、LM1035、LM1040、M62446等型号.8．电子转换开关集成电路电子转换开关集成电路是采用直流电压或串行数据控制的多路电子互锁开关集成电路,内部一般由逻辑控制、电平转换、锁存器、变换寄存器、模拟开关等电路组成.常用的电子转换开关集成电路有LC7815(双4路)、LC7820(双10路)、LC7823(双7路)、TC9162N(双7路)、TC9163N(双8路)、TC9164N(双8路)、TC9152P(双5路)和TC4052BP(双4路)等型号.9．扬声器保护集成电路扬声器保护集成电路可以在功放电路出现故障、过载或过电压时,将扬声器系统与功放电路断开,从而达到保护扬声器和功放电路的目的.扬声器保护集成电路内部一般由检测电路、触发器、静噪电路及继电器驱动电路等组成.常用的扬声器保护集成电路有TA7317、HA12002、μPC1237等型号.10．前置放大集成电路前置放大集成电路属于低噪声、低失真、高增益、宽频带的运算放大器,有较高的输入阻抗和良好的线性.常用的前置放大集成电路有NE5532、NE5534、NE5535、OP248、TL074、TL082、TL084、LM324、LM381、LM382、LM833、LM837等型号.秀涛电子 www.xiexiebang.com更多资料请查看官方网站

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338 TDA7293HS 120V-100W DMOS AUDIO AMPLIFIER WITH MUTE/ST-BY

第四篇：全球十大LED芯片厂家简介

全球十大LED芯片厂家简介日亚化工（株）

日亚化工是GaN系的开拓者，在LED和激光领域居世界首位。在蓝色、白色LED市场遥遥领先于其他同类企业。它以蓝色LED的开发而闻名于全球，与此同时，它又是以荧光粉为主要产品的规模最大的精细化工厂商。它的荧光粉生产在日本国内市场占据70％的比例，在全球则占据36％的市场份额。荧光粉除了灯具专用的以外，还有CRT专用、PDP专用、X光专用等类型，这成为日亚化工扩大LED事业的坚实基础。除此以外，日亚化工还生产磁性材料、电池材料以及薄膜材料等精细化工制品，广泛地涉足于光的各个领域。

在该公司LED的生产当中，70％是白色 LED，主要有单色芯片型和RGB三色型两大类型。此外，该公司是世界上唯一一家可以同时量产蓝色LED和紫外线LED两种产品的厂商。以此为基础，日亚化工不断开发出新产品，特别是在SMD（表面封装）型的高能LED方面，新品层出不穷。

2004年10月，日亚化工开发出了发光效率为50lm/W的高能白色LED。该产品成功地将之前量产产品约20lm/W的发光效率提高了2.5倍。同月底，日亚化工开始向特定客户提供这种产品的样品，并计划在2005年夏季之前使其月产量达到100万个。新LED主要针对车载专用前灯和照明市场。它的光亮度胜过HID光源，因此对目前占据15％车前灯市场的HID光源（HighIntensityCischarge）构成了很大的威胁。日亚化工计划于2006年上半年正式批量生产该产品，并计划于2007年，以与HID同样的价格正式销售这种更明亮的产品。

以蓝色、白色LED市场的扩大为起爆剂，日亚化工的总销售额也呈现出逐年上升的势头，由1996年的290亿日元增长到2003年的1810亿日元。这期间，荧光粉的销售额每年基本稳定在300亿日元左右。到2003年，LED相关产品的销售额已经占了总销售额的 85.1％，为1540亿日元。2003年全球LED市场约为6000亿日元，因此，日亚化工占据了约25％的全球市场份额。

目前日亚化学的紫外460nmLED，外部量子效率达到36%，白色发光效率达到60lm/W。首尔半导体

首尔半导体乃全球主要LED照明生产商，2007年在高亮度LED市场占有率排名第六。被Forbes及 BusinessWeek两份国际知名杂志评选为全亚洲最具前景公司。首尔半导体的代表产品Acriche环保照明技术最近更被欧洲最高权威电子杂志「Elektronik」评选为「2006年最佳产品」以2008年FlashLED产品也收到同样的奖。另外，被美国权威电子杂志「EDN」评选为「2007年最佳项目之一」。首尔半导体的主要业务乃生产全线LED封装及定制模块产品，包括采用交流电驱动的半导体光源产品如：Acriche、高亮度大功率LED、侧发光LED、TOPViewLED、Side-ViewLED，CHIPLED、LAMPLED及食人鱼LED等。产品已广泛应用于一般照明、显示屏照明、移动电话背光源、电视、手提电脑、汽车照明、家居用品及交通讯号等范畴之中。首尔半导体2007年的营业总额达2502亿韩元。截至 2008年9月，首尔半导体拥有共1720项专利权及380项专利特许使用权，共25家海外办事处，以及遍布全球约108个销售点。

Smileds（旭明)

SemiLEDs公司是世界领先的高性能的发光二极管（HPLED），适合于一般照明应用。SemiLEDs的LED芯片是最聪明和最有效的当今市场。利用铜合金基材，SemiLEDs已经成功地开发和商业MvPLED技术（金属垂直光子发光二极管）。随着金属衬底和独特的设备结构，SemiLEDs’HPLEDs有更好的电气和热导率导致较高的亮度，效率和更好的传热。SemiLEDs’HPLEDs适合照明应用，包括显示器，标牌，通信，汽车和一般照明。我们的目标之一是要发起一个固态照明革命。SemiLEDs是一个美国公司支持的数十亿美元的公司。该公司总部设在爱达荷州博伊西的行动在台湾新竹。

丰田合成（株）

如果将LED比喻为汽车，那么可以说，日亚化工提出了车轮和发动机的概念，而丰田合成则提出了车体和轮胎的概念。1986年，受名誉教授赤崎先生的委托，丰田合成利用自身在汽车零部件薄膜技术方面的积累，开始展开LED方面的研发工作。1987年，受科学技术振兴事业团的开发委托，丰田合成成功地在蓝宝石上形成了LED电极。因此，把丰田合成誉为”蓝色LED的先锋”并不为过。

丰田合成在近年来的发展速度也相当快。1998年，其销售额为63亿日元，但到2002年，已增长至252亿日元。2003年，由于手机白色光源亮度不足、中国台湾和韩国等地采取低价策略以及欧洲显示屏市场的低迷等诸多原因，致使丰田合成没能完成原计划销售340亿日元的任务，但是其销售额和利润均达到历史最高水平。

其中增长最多的是手机专用的白色LED。由2002年的27亿日元增长为123亿日元，占总销售额的四成。其余的为蓝色、蓝绿色和3in1型的白色LED。2003年，国内销售占8成，为237亿日元。海外销售：亚洲47亿日元。

在应用方面，手机占了72％。此外应用较多的还有液晶背光、按键、背面液晶背光（3in1）等。信号设备、大型显示屏等方面的应用也比较多。2004年，丰田合成原计划销售420亿日元，但由于手机市场低迷，于是不得不将销售计划修正为300亿日元。

为了攻夺日亚化工占据手机背光市场90％的市场份额，丰田合成意图提高白色LED的光亮度，于2004年秋季开发出光亮度为1000mcd级的白色 LED”TGWHITEⅡ”，这比原来的600－700mcd亮了很多。紧接着，丰田化合又开始开发1300mcd的白色LED。

此外，汽车导航系统和电脑专用液晶控制器、TV专用大型液晶的背光等也是丰田化合的目标市场。照明应用方面的设计开发也正在紧锣密鼓之中。丰田化合的生产据点除了爱知县平和町的工厂以外，还在佐贺县武雄市建立了生产蓝色LED等GaNLED的第二个生产据点。其设备投资总额达156亿日元，计划2006 年月产量达到2亿个。届时两个工厂的总生产能力可达到月产4.2亿个，其目标是2008年LED的销售额达到1200亿日元。Lumileds美国流明

创建于1999年，Lumileds照明是世界著名的LED生产商，在包括自动照明、计算机显示、液晶电视、信号灯及通用照明在内的固态照明应用领域中居领先地位。公司获得专利的Luxeon是首次将传统照明与具有小针脚、长寿命等优点的LED相结合的高功率发光材料。公司也提供核心LED材料和LED 封装产品，每年LEDs的产品达数十亿只，是世界上最亮的红光、琥珀光、蓝光、绿光和白光LED生产商。公司总部在加利福尼亚州的圣荷塞，在荷兰、日本和马来西亚有分支机构，并且拥有遍及全球各地的销售网络。

Lumileds的前身是40年前惠普公司的光电子事业部。是惠普的专家们从无到有创建的。到了90年代后期，在意识固态发光的前景后，惠普和当时世界上最大的照明设备公司之一的飞利浦公司开始了如何一起发展最新的固态照明技术并引入市场的计划。1999年惠普公司一分为二，她的光电子事业部被安捷伦技术公司收购，同年11月，巨大的市场潜力促使安捷伦和飞利浦组成了 Lumileds公司，赋予其开发世界上亮度最大的LED发光材料的使命，并向市场推广。今天的Lumileds，作为一个安捷伦科技和飞利浦照明的合资公司，继续领导着世界固态照明产业的发展。全球十大LED芯片厂家简介（3）

SDK(昭和电工)昭和电工株式会社是日本具有代表性的综合化学会社，从60年代就开始开发液相色谱，已有40多年的生产歷史。生产GPC、GFC、糖分析专用柱、离子交换色谱柱、亲和色谱柱、有机酸分析柱、手性分离柱以及离子色谱分析等800多个型号的各种专用柱。

昭和电工日后会进行相同发光效率的蓝光LED与绿光LED的开发，计画以2010年为目标，将其LED事业营收自2007年的100亿日元提升至150~200亿日元的规模。

GELcore GELcore是GE照明与EMCORE公司的合资公司，创建于1999年1月，总部位于美国新泽西州。公司致力于高亮度LED产品的研发和生产。通过把GE先进的照明技术、品牌优势和全球渠道与EMCORE权威的半导体技术相结合，GELcore已经在转变人们对照明的认识过程中扮演了重要的角色。GELcore现有的产品包括大功率LED交通信号灯、大型景观灯、其他建筑、消费和特殊照明应用等。通过把电子、光学、机械和热能管理等各个领域的技术相结合，GELcore加快了LED技术的应用并创造了世界级的LED系统。另外，GELcore还利用独特的客户管理系统来和那些LED专家和产品应用客户保持长期的友好关系。

大洋日酸

大洋日酸公司的有机金属气象化学沉淀技术的研究和开发可以追溯到1983年，在日本80年代整个化合物半导体工业革命大背景之下产生。大洋日酸研发了一系列高纯度气体如AsH3,PH3和NH3的专业应用技术，以及用于生产LD和LED产品的MOVPE设备。大洋日酸还开发了用于吸收这些应用产生的大量废气的净化系统，并使之商品化。到目前为止，大洋日酸已经为从研发机构到生产厂商等有着不同需求的客户提供了超过450台的MOCVD设备。其中大洋日酸的GaN-MOCVDSR系列，包括SR-2000和SR-6000是专门为蓝色镓氮LED、半导体激光和电子设备的研究和生产而设计。

Cree(科锐)Cree公司建于1987年，位于美国加利福尼亚洲。研制开发并生产基于碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、硅（Si）和相关化合物的材料与设备。公司的产品包括绿光、蓝光和紫外光LEDs，近紫外激光、射频和微波半导体设备，电源转换设备和半导体集成芯片。这些产品的目标应用包括固态照明、光学存储、无线基础和电路转换等。公司的大部分利润来自于LED产品和SiC、GaN材料的生产，产品销往北美、欧洲和亚洲。

目前Cree460nmLED,外部量子效率47%，白色发光效率80lm/W。Osram(欧司朗)OSRAM是全世界最大的两个照明生厂商之一。建于1919年，最大的股东为SiemensAG，总部位于慕尼黑，在全世界拥有超过36,000的员工。OSRAM商标早在1906年注册，到目前为止是世界公认的历史最悠久的商标名称之一。OSRAM已经从一个传统的灯泡厂商发展成为一个照明领域的高科技公司。2004财年的销售额达到42亿欧元，服务于140多个国家的个人客户和19个国家的50多家厂商。目前，公司大约有三分之一的收入来自于光电半导体和LED，长期来看，这个数字还将上升到50%。

第五篇：材料芯片与材料基因组

SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 课程论文

《材料芯片与基因组》

论文题目：

第一章材料基因组计划

1.1 提出背景

金融危机之后，美国政府意识到仅靠服务业已无法支撑美国经济走出泥潭，必须重振制造业。美国制造业的振兴不是传统制造业的复兴，而是新兴制造业的培育，其中建立在材料科学基础上的新材料产业是重点之一。

美国科学院和工程院共同设置的国家研究理事会在2008年发表了题为《集成计算材料工程》的报告。报告明确指出了传统材料设计的方法和系统面临的问题：

① 现代的计算工具已经从根本上大大缩短了新产品设计的时间，材料设计却没有相似的可靠而普适的计算工具，使材料设计主要靠试验，从而导致材料设计远远落后于新产品设计；

② 太长的材料设计周期和低成功率使得新材料在新产品中的使用越来越少，从而导致非最佳的材料被用在产品中；

③ 用于产品的材料性能欠佳而成为制约产品性能设计的瓶颈，造成恶性循环。

应对美国提出的材料基因组研究计划，对我国如何规划、开展实施自己的科学计划提出建议并进行深入的研讨，在中国科学院和中国工程院的推动下，于2011年12月21—23日在北京召开了S14次香山科学会议。在此前召开的由两院部分院士参加的筹备会上，大家认为：“材料科学研究成分—结构—性能之间的关系，从新材料的发现、合成、性能优化、制备、应用、回收再利用，既有基础科学，又有工程科学，是一个系统工程。”因此，一致同意把那次会议定名为“材料科学系统工程”香山科学会议。

结合我国的国情，材料界的专家学者提出建设发展符合中国材料领域的“材料科学系统工程”，具体包含如下建议：

1）共用平台协同建设。建立几个集理论计算平台、数据库平台和测试平台“三位一体”的“材料科学系统工程中心”，结合国家大科学工程设施，集中国内材料计算与模拟领域优势力量，通力合作，跟上并引领国际材料领域新一轮发展的浪潮。

2）重点材料示范突破。选择几项国家急需的、战略需要的、国内有良好基础的结构材料和功能材料作为示范突破，通过与平台建设相结合，进行演示示范，为更大范围的推广积累经验。

3）产业链条协同创新。成立一个包括政府机构、科学家和产业代表在内的指导协调委员会，全面协调从材料基础研究、软件开发、数据库建立、测试平台直至产业化的各项工作，以充分发挥我国社会主义制度在统筹科学研究和产业化革命的优越性；建议有条件的教育机构开设相关课程。

1.2 基因组计划

1.2.1基本内容

从宏观上讲，所谓材料基因组可以理解为反映材料某种特性的“基本单元”及其“组装”。基本单元是指能直接反映材料性能差异的最小物质单元，不同材料基本单元是非唯一的，可以是组成物质的任何自然存在的原子、分子、电子、离子、单一相等物质粒子，也可以是这些物质组合而形成的团簇、单元或组合相。而组装是指将这些相同或不同的基本单元以某种工艺或技术结合，形成大尺寸材料。

美国“材料基因组计划”试图创造一个材料创新框架，以期抓住材料发展中的机遇，重点包括以下3方面的内容：计算工具平台、实验工具平台和数字化数据(数据库及信息学)平台。如图1所示：

图1材料创新框架

材料基因组技术包括高通量材料计算模拟、高通量材料实验和材料数据库三大组成要素；其中材料计算模拟是实现“材料按需设计”的基础，可以帮助缩小高通量材料实验范围，提供实验理论依据；高通量材料实验起着承上启下的角色，既可以为材料模拟计算提供海量的基础数据和实验验证，也可以充实材料数据库，并为材料信息学提供分析素材，同时还可以针对具体应用需求，直接快速筛选目标材料；材料数据库可以为材料计算模拟提供计算基础数据，为高通量材料实验提供实验设计的依据，同时计算和实验所得的材料数据亦可以丰富材料数据库的建设。

1.2.2 高通量材料计算模拟

材料基因组技术中所指的高通量计算，是指利用超级计算平台与多尺度集成化、高通量并发式材料计算方法和软件相结合，实现大体系材料模拟、快速计算、材料性质的精确预测和新材料的设计，提高新材料筛选效率和设计水平，为新材料的研发提供理论依据。其中并发式材料计算方法包括第一原理计算方法、计算热力学方法、动力学过程算法等，跨越原子模型、简约模型和工程模型等多个层次，并整合了从原子尺度至宏观尺度等多尺度的关联算法。

1.2.3 高通量实验

“材料高通量实验”是在短时间内完成大量样品的制备与表征。其核心思想是将传统材料研究中采用的顺序迭代方法改为并行处理，以量变引起材料研究效率的质变。

作为“材料基因组技术”三大要素之一，它需要与“材料计算模拟”和“材料信息学/数据库”有机融合、协同发展、互相补充，方可更充分发挥其加速材料研发与应用的效能，最终使材料科学走向“按需设计”的终极目标。当前，即使在材料计算模拟技术领先的欧美国家，由于受到目前计算能力、理论模型和基础数据的限制，绝大多数材料计算结果的准确性还远不能达到实验结果水平，难以满足实用要求。因此，在由传统经验方法向新型预测方法的过渡中，高通量实验扮演着承上启下的关键角色。首先，高通量实验可为材料模拟计算提供海量的基础数据，使材料数据库得到充实；同时，高通量实验可为材料模拟计算的结果提供实验验证，使计算模型得到优化、修正；更为重要的是，高通量实验可快速地提供有价值的研究成果，直接加速材料的筛选和优化。随着中国材料科技的快速发展和材料基因组方法在研发中不断被广泛采用，高通量实验的重要性将日益彰显。

1.2.3.1 高通量实验制备技术

高通量实验中组合材料样品的制备一般分为“组合”与“成相”2个步骤：1）将多个元素系统性地进行混合，以获得所需的材料成分“组合”；

2）通过扩散或者热力学过程形成晶相或非晶相材料，即“成相”。组合材料样品的制备方法种类繁多，可根据不同应用领域的要求灵活选用。包括:基于薄膜沉积工艺的高通量组合制备技术（基于薄膜形态的组合材料芯片是目前发展最为成熟的高通量材料制备技术。

1.2.3.2 材料高通量表征工具：

高通量微区成分、结构表征：同步辐射光源在从红外至硬X射线全光谱范围内均能实现高亮度微聚焦，同时还具有高准直性、全光谱、高偏振、高纯净等优秀特性，从而能够很好地满足高通量组合材料样品所需的亮度和空间分辨率要求，因此是理想的高通量组合材料表征测试手段。

高通量微区光学性质表征：现有的连续光谱椭偏仪商业产品可提供10μm的空间分辨率和比较广的光谱范围，可用于高通量微区光学性质的表征。除连续光谱椭偏仪外，激光椭偏仪、阴极荧光计、光致荧光测试仪均可实现高通量微区光学性质表征。

高通量微区电磁学性能表征：衰逝微波探针显微镜的微区分辨率是普通的电磁仪表难以实现的，配以自动化的样品台控制和数据采集，可以实现组合材料芯片的高通量、全自动电磁学特性测量。

高通量微区热力学性能表征：利用飞秒脉冲激光技术进行时间域热反射成相，可以达到1μm的空间分辨率和10000点/h的测试速率，广泛适用于薄膜及体材热力学参数的微区表征，包括导热系数、热膨胀系数、熔点、热力学参数（Cp、H，等）、热电参数等。

高通量微区电化学性能表征：美国PrincetonAppliedResearch，AMETEK,Inc.开发的VersaSCAN微区电化学扫描系统是以电化学过程和材料电化学特性为基础的高通量微区电化学测试平台，可提供6种微区电化学测试技术，包括扫描电化学显微镜、扫描开尔文探针、扫描振动电极测试、微区电化学阻抗测试、扫描电解液微滴测试、非接触式微区形貌测试。

1.2.4材料数据库

近年来，大数据这一概念在科学与工程领域兴起并快速扩展，引起大量不同领域研究者的广泛兴趣。现代科学与工程的各个的领域都会涉及大数据概念。湍流模拟过程中追踪流场演变错产生的数据、分子动力学模拟金属塑性变形过程中存储原子空间位置所产生的数据、望远镜资料库中记录星体光谱信息的数据。

基于材料基因组技术的材料发展计划将大数据概念与传统的材料发展紧密联系在一起。从材料、工艺，直到最终的结构件，需要涉及大量的、不同类型的数据。图２为不同阶段、不同尺度范畴结构材料涉及的图像以及背后存在的潜在海量数据大数据概念已经深人到材料科学与工程的各个方面，如材料成分筛选、工艺优化、微结构机理分析、以及物理与力学性能评估等。就一种特定的材料而言，完整的数据信息由结构性数据与非结构性数据构成。结构性数据包括化学成分、加工与热处理艺、微观组织特征、物理性能、以及力学性能（如强度、伸长率、疲劳寿命、裂纹扩展速率、蠕变速率、温度与应变率敏感性等）非结构性数据包括测试用的仪器设备、测试与检测标准、测试环境温度与气氛条件等影响实验数据适用范围、可靠性与置信度等限制性条件，以及为便于数据传播与理解的解释性信息。

图2 跨越不同尺度的结构材料图像

材料数据分为计算数据和实验数据。长期以来，材料数据研究处于单打独斗和小规模的“数据制造-简单处理”模式，往往采用图表和统计方法等传统低通量人工数据处理方法，针对单次或数次计算、实验得出的少量数据进行分析，并对其规律进行猜想和提出经验公式，无法严谨预测和深度挖掘材料本质科学规律，造成材料研究经验结论多于理论的现状，无法完成从“试错”材料研究向材料理性设计的转变，同时也使得相同工作盲目重复进行，极大地浪费了有限的科研资源。

为解决上述问题，目美国麻省理工学院建立的Materials Project数据库，主要集中在无机固体上，尤其以锂离子电池材料为主。Materials Project利用密度泛函理论(density functional theory)收集的巨型数据库来预测模拟物质模型的实际属性。目前该数据库里保存了大约10万种可能存在的材料。为了充分发挥这些据在新材料研发中的作用，研究人员用人工筛选结合机器学习的方式来探索这些数据间蕴含的材料本质性能规律。Materials Project采用分布式计算的原理，使用者可以通过在电脑上下载一个程序来进行运算并返还结果。

美国哈佛大学清洁能源计划建立起来的Molecular Space数据库也是基于密度泛函理论，采用人工加机器学习的方式来挖掘数据库的潜力。目前，Molecular Space数据库在网上发布了230万种元素组合供研究人员使用。

日本国立材料科学研究所建立的材料数据库是在其原有的11个材料数据库基础上整合建立的，涵盖了聚合物、无机非金属材料、金属材料、超导材料、复合材料以及扩散等内容，是目前世界上最大的、最全的材料数据库系统。目前，其含有数据库及应用系统已达到20个，包括8个材料基本性能数据库，3个工程应用数据库，5个在线结构材料数据库以及4个数据库应用系统。目前注册用户超过80000名，分别来自149个国家的21228个组织机构。

1.3 基因组总体目标

2011年6月,美国总统巴拉克·奥巴马在卡耐基·梅隆大学的演讲中宣布了“先进制造业伙伴关系”计划,材料基因组计划是其中的一个重要组成部分.他明确指出了材料基因组计划的总体目标:“将先进材料的发现、开发、制造和使用的速度提高一倍” 《材料基因组计划》拟通过新材料研制周期内各个阶段的团队相互协作，加强“官产学研用”相结合，注重实验技术、计算技术和数据库之间的协作和共享（利益通过学习标识以解决知识产权问题），目标是把新材料研发周期减半，成本降低到现有的几分之一，以期加速美国在清洁能源、国家安全、人类健康与福祉以及下一代劳动力培养等方面的进步，加强美国的国际竞争力。

1.4 培育下一代材料工作者“材料基因组计划”

提出、建立所需网络共享结果和信息，打破材料固有分散多学科性质形成的障碍；建立基础设施并签署协议，促进学术界、政府和工业界的合作，让研究人员、教师和学生都有机会充分利用各种基础设施。根据该计划，2012财年，美国政府将投入1亿美元，拟用数年时间在各个部门之间开展一系列的联合研究行动：①美国能源部（DOE）科学办公室将与国家科学基金会（NSF）携手开发、维护和实施可靠、可互操作和可重复使用的下一代物质设计软件。DOE将通过“材料和化学计算设计”项目，NSF将通过“21世纪科学与工程网络基础设施框架”项目，来协调发展高品质生产软件工具包。②为支持先进软件项目开发，DOE和NSF还将协调发展下一代的表征工具，为算法和软件工具的发展和验证提供基础数据。③美国国家标准与技术研究院主导的“先进材料设计”项目将针对标准基础设施，使材料的发现和优化计算建模和仿真更可靠，该项目将与DOE、NSF的项目密切配合。④美国国防部（DOD）将重点投资计算材料的基础研究和应用研究，提高材料性能，满足广泛的国家安全需求，在材料防御系统保持技术优势，陆军研究实验室、海军研究办公室和空军研究实验室将共同进行该项目的研究。⑤DOE能源效率和可再生能源部门的新一代材料方案将充分利用计算工具，加速制造和新能源材料的表征技术，新投资领域包括：用于制造过程的新材料，提高材料性能和降低制造成本的新复合材料系统，用于预测空间和时间变化的建模和仿真工具等。⑥NSF和DOD将发挥引领示范作用，培育和发展下一代材料工作者，推动建立政府、学术界和产业界的新伙伴关系。1.5 材料基因组计划应用成功实例

美国国家研究理事会(NRC)最近发表的报告《轻质化技术在军用飞机、舰船和车辆中的应用》中引用了两个成功的ICME合金设计实例[180]。一个是由Olson领导设计由QuesTek创新公司开发的FerriumS53飞机着陆架用齿轮钢[181-182]；另一个是GE开发的燃气涡轮机用GTD262高温合金[180,183]。作者作为共同发明人(江亮博士是主导发明者)参与了GTD262合金的设计和开发。它的设计和开发从概念到生产只用了4年时间，研发所用经费是以前同类合金的开发成本的1/5左右。通过把计算热力学相稳定性的预测与GE内部的材料性能模型和数据库的整合，我们设计GTD262的成分一次到位，没有像以前开发合金那样要经过几次来来回回的重复实验才能达到成分的优化。因为设计时考虑到了很多因素，如可铸性、可焊性和抗氧化等，中试和生产过程中也没有出现任何问题。GTD262合金的设计是一个很好的ICME的例子。但希望它的成功不要给人一种错觉，以为现在就可以在把一个全新的合金的研发时间缩短到4年之内。GTD262是修改一个现有的合金(GTD222)而获得的。在GTD222的成分附近，GE有过去的经验数据库以帮助我们设计。如果是一个成分远离现有合金的全新的合金，我们现在还没有所需的以物理/机制为基础的模型和性能数据库来进行合金设计。材料基因组工程就是要建立这样的模型和性能数据库来实现快速设计新材料。

第二章组合芯片技术

2.1 背景

组合材料芯片技术是近年来发展起来的一种新型的材料研究方法.区别于传统材料研究中一次只合成和表征一个样品的策略,组合材料芯片技术的基本思想在于大量不同的样品通过并行的方式在短时间内被制备而形成样品库(也称作材料芯片),同时结合快速或高通量的检测技术以获得样品的各项特性,从而达到快速发现和优化筛选新型材料体系的目的.该技术自1995年首次报道以来,已引起了材料学界的极大重视,并先后在光学材料、电子材料、磁性材料等多个技术领域中被成功地加以运用。

2.2 组合芯片技术与基因组计划的关系与意义

组合材料芯片是高通量材料实验技术的重要组成部分，可实现在一块较小的基底上，通过精妙设计，以任意元素为基本单元，组合集成多达10~108种不同成分、结构、物相等材料样品库，并利用高通量表征方法快速获得材料的成分、结构、性能等信息，以实验通量的大幅度提高带来研究效率的根本转变，实现材料搜索的“多、快、好、省”。组合材料芯片技术经历了20 年的发展与完善，已形成一系列较为成熟的材料制备技术与表征方法。

高通量材料制备和快速表征是“材料基因组计划”的三大要素平台之一，而“组合材料芯片”技术在高通量材料制备和快速表征平台中占有独特地位，因此它在“材料基因组计划”中的重要意义与作用是不言而喻的。

2.3 组合材料芯片技术发现、优化新材料的过程步骤

2.3.1 材料芯片的设计和制备

根据所要解决的问题,在掌握现有材料结构、理化性质的基础上,设计涵盖范围尽可能宽的材料芯片———由不同成分、不同掺杂的微小试样组成的试样阵列或梯度试样,然后按照所设计的材料芯片,在同一块基片上以相同或相近的条件同时合成大量的材料试样,形成由众多微小材料试样密集组合而成的材料芯片。目前较为成功的制备技术主要有组合溶液喷射法和结合掩模技术的物理沉积法。组合溶液喷射法是最先发展起来的制备技术。但用这种技术制备的材料芯片试样密度较低,在(1in2)的基片上仅包含100个分立试样;结合掩模技术的物理沉积法已广泛应用于薄膜材料芯片的制备。与传统成膜方法不同的是,该方法是在薄膜沉积的同时结合一定的掩模技术(如二元掩模、四元掩模等),并通过掩模的遮蔽和运动,在基片形成特定的成分分布,从而组合成空间可定位的薄膜材料芯片,其试样密度比组合溶液喷射法要高得多,它能够在(1in2)的基片上制备上千个,甚至几十万个成分连续梯度变化的薄膜试样。

2.3.2材料芯片的处理

制备好的材料芯片上的试样还需要通过后续工艺最终形成设计的材料结构。物理沉积制备的材料芯片是通过在中低温下进行长时间的退火处理,促使组元间的充分扩散、亚稳相的形成和防止组元的蒸发,然后再在高温下经固相反应合成所设计的材料。材料芯片在较低温度下长时间退火后的组织同传统的受控固相反应类似。薄膜有限的厚度和大量的界面使之处于高自由能的状态,为组元间扩散和混合提供了驱动力,也为亚稳相的形成提供了可能。

2.3.3 材料芯片的表征

检测材料芯片的目的是从中快速发现具有较好性能的材料配方,即“线索材料”。由于检测技术必须能在其精度范围内正确反映所测材料的性质,对高密度材料芯片的性能测量提出了挑战。考虑到材料试样库上的试样数量多(可达1000或10000个),而每个试样的量很少(微克至毫克量级),单个试样的尺寸非常小(亚毫米至毫米量级),目前传统的材料表征方法大多不能满足组合材料芯片技术研究对高通量表征的需求。因此发展满足不同芯片性能测量要求的相关检测技术极为重要。现在已发展的检测技术有发光性能的检测、介电/铁电性能的检测、电光/磁光性能的检测和材料结构/成分的检测等。

2.3.4 线索材料的优化

通过前面三个基本步骤,尤其是第三步的芯片表征,可以从材料芯片的试样库中发现“线索材料”。围绕着“线索材料”,重新在较小范围设计更精细的材料芯片,重复前面步骤,对线索材料的组分、结构及热处理工艺等条件进行微调和优化。

2.3.5 目标材料的放大

组合材料芯片中的试样都是以薄膜态的形式出现的,经过上述步骤优化出的目标材料(或称先导材料)可以直接作为研究成果以薄膜的形式加以应用转化。另外,组合材料芯片所形成的数据库和目标材料也为粉体和块体材料的开发提供了先导数据。由于三维的块体材料与二维的薄膜材料之间存在一定的差异,需要目标材料的放大制备和放大检测。作为组合材料芯片技术的最后一个步骤,目标材料的放大主要是采用传统方法合成相应的材料(粉体或块体),并对材料的组分、结构及性能与目标材料(薄膜)进行对照,获得与目标材料性能指标一致的材料。

2.4 组合材料芯片技术优势

由组合材料芯片技术获得的研究结果与用传统方法在块体(粉体)试样上获得的结果具有一致性,可以用于先导材料的快速选择和评判。此外,组合材料芯片技术还具有以下明显优势:（1）高效性

采用组合技术来实现新材料的开发和优化,可以减少试验次数、缩小试验规模、降低试验成本、缩短筛选周期,加快发现新材料的速度。同时,利用组合材料芯片技术制备的试样库包含相关化学成分、制备过程参数、试样性能、结构特征等信息,在客观上还大大增加了材料研究过程中意外发现新材料的几率。

（2）数据库的建立

合材料芯片技术可以快速、系统地建立材料性能与各层次结构、组分间的制约关系和关联数据库,为后续的材料设计提供可靠的科学依据。

（3）特别适用于多元材料体系相图的研究

二元、三元相图的研究已证实了组合材料芯片技术的可行性。鉴于四元以上复杂系统相图研究的艰巨性,若以传统方法逐点制备试样,则组合太多,成本太高,耗时太长,而且由于取点密度的限制,一些窄的相区还有可能被漏掉,而这些区域的材料往往有异常的性能。连续组合方法是研究复杂系统相图的有效手段,并能直观形象地将相区、相界显示出来。

(4)理论研究

材料芯片中大量的组合和界面还为扩散动力学、成核生长等理论的研究提供了丰富数据,从中有望发现新的规律,进而丰富材料科学理论。

2.5 组合材料芯片技术应用

组合材料芯片技术与材料芯片的高通量表征水平的发展密切相关,具备什么样的芯片检测技术才能开展相应的材料研究。受材料芯片检测技术的限制,组合材料芯片技术早期主要集中在发光材料、介电/铁电材料、催化剂等的优化和筛选。近年来随着材料结构/成分、纳米压痕测试技术等的建立,组合材料芯片技术开始在金属材料研究中获得应用。在铁-镍二元合金体系的研究中,组合芯片技术体现出很大的优势。Young等选择铁-镍合金为研究对象,采用X射线衍射仪测定晶体结构,采用扫描霍耳探针和扫描磁光克尔效应测量仪测定磁性能,将组合材料芯片技术应用在铁-镍合金组织和性能的研究中,成功得到了铁-镍合金的连续相图。其结果与用传统方法在块体试样上获得的结果基本一致,但用组合技术获得的研究成果系统性好,效率高,研究周期大大缩短。随后Young等又对铁-镍-钴三元合金系进行了研究,进一步证实了这一结果,同时他们还意外发现了两个狭窄的非晶相区,这是以前用传统方法没有发现的,或是因传统方法相对“粗放”而被忽视的相区。

Banerjee等采用组合材料芯片技术研究了生物医用合金钛-铌-锆-钽体系不同成分的组织,同时通过压痕技术测定了芯片中各组分的硬度和弹性模量,建立了成分-组织-力学性能的数据库。同时指出:对Ti-32Nb-10Zr-5Ta合金,当组织中含有20%α相是有益的,此时可以在保持较小弹性模量的同时提高强度;而当组织中不存在α相时,即使合金成分不变,在保持类似弹性模量下强度也将降低。

Seung等利用纳米压痕技术测量了钛-铝成分梯度试样芯片的力学性能,建立了成分-硬度的关系,发现其结果与块体材料一致,证明采用组合材料芯片技术预测块体材料性能的方法是可行的。

Specht等利用同步辐射加速器测定铬-铁-镍试样芯片的成分、结晶相、晶粒尺寸,描绘了铬-铁-镍纳米薄膜在200～800℃退火的三元相图,显示了铬-铁-镍纳米薄膜的相和晶粒尺寸随成分、退火温度的变化情况。Ludwig等则利用组合材料芯片技术研究了铁-铂体系的成分和退火温度对其磁性能的影响,为退火温度的选择提供了依据。

Jun等采用组合材料芯片技术研究了具有形状记忆效应的镍-钛-铜合金体系,得到了滞后温度值与合金成分的关系,研究结果与镍-钛-铜块体合金一致。他们还首次给出了滞后温度值与转变延伸张量的中间特征值之间的关系,并且确定出可以改进控制形状记忆性能的新的合金成分范围。

最近,中科院上海硅酸盐研究所等开展了“组合材料芯片技术在快速筛选及优化镀锌钢板新体系中的应用”的研究。运用组合材料学思想,使用离子束溅射方法,制备了铝-锌全组分的材料芯片,采用纳米压痕方法对材料芯片的力学性能进行了表征。结果显示,随着铝含量的提高,芯片的硬度和弹性模量均增加。这与传统块体材料结论相似,显示材料芯片结果可以用于预测铝-锌材料的力学性能。同时,采用电化学方法对材料芯片的耐蚀性能进行了表征。在综合阳极极化曲线、线性电阻和平衡电位结果后认为,铝质量分数为50%～73%时耐腐蚀性能最好。而目前在工业上得到广泛应用的热镀锌55%Al-Zn合金恰好处于此成分范围。这一研究结果表明组合技术在优选新型钢铁材料时也大有用武之地。

2.6 材料组合芯片技术发展与展望

从组合材料芯片技术的发展趋势分析,自从1995年美国科学家率先提出创新的组合材料方法学思想以来,组合材料芯片技术已成为当今,乃至今后几十年材料研究的主流方向之一。当前,组合材料研究方法已经在发达国家实际应用于材料科学多个分支,由此将给材料科学和相关产业带来新机遇。该技术最诱人的特点在于大幅度缩短材料研究周期、节省资源消耗、降低研究成本等方面的优势。近年来,中国对新材料界(尤其是以钢铁等为代表的传统产业)实现跨跃式发展和突破的要求很强烈。从某种意义上讲,作为发展中国家,往往更加迫切地需要实现跨跃式发展,或者说更加迫切地依赖于超常规的技术和途径,如果能把握和充分利用新兴组合材料学和组合技术所带来的机遇,就有可能实现发展的大跨越。我国在组合材料研究领域虽已有所部署,但还没有形成以产业为背景的研究和开发势头,在这样的情况下,选择我国有基础优势的钢铁或合金材料为切入点,发展组合材料芯片技术与应用研究,必将加速新钢种和合金的研发进程,进而带动相关技术和产业的发展。

第三章总结

材料基因组技术是近年来全球新材料研发方法的革命，在美国被列为国家发展战略，在我国被列入新材料重大科技专项的重要主题之一。材料基因组技术是材料研发新理念与高性能计算、材料基因芯片、大数据、互联网+等现代信息技术深度融合的产物，是典型的多学科交叉，是新兴学科生长点。

材料基因组技术旨在数十倍乃至数百倍地加速新材料从研发到应用的进程，提高效率，降低成本，支撑包括电子信息、能源环保、航空航天等先进制造业的发展，是国民经济和国家安全的重要保障。

材料基因组技术基于计算材料科学、高通量实验表征与测试、数据库与数据挖掘技术等，是对传统新材料研发模式提出的全新的变革，是材料科学研究与新材料研发在新时期的重要突破与创新，是解决国计民生与国防工业中关键技术材料瓶颈的重要途径。自材料基因组计划提出以来，得到材料科学家的积极响应并取得一系列重要进展。但是，在当前条件下完全建成材料基因组技术所需要的软件与硬件基础，完全抛弃实验支撑而直接计算出新材料的成分与工艺，实现新材料的完全按需设计，仍然是不现实的。通过建设与发展高通量计算模拟、高通量实验样品制备与表征、服役环境下材料力学行为的计算模拟、以及数据库等技术，并基于已有的海量实验数据结果，充分利用传统材料科学领域中对材料成分、工艺、微结构与力学性能相互关联规律的认识，积极发挥材料基因组技术在新材料研发过程中的作用、切实推进材料基因组技术发建设与发展，对充分认识并全面推进材料基因组技术在新材料研发中的变革与突破，具有极其重要的意义与价值。

中国的新材料产业与先进国家相比，整体水平仍存在较大差距。

在此背景之下，中国材料界对材料基因组技术已形成基本共识，即必须顺应国际新材料研发的趋势，尽快启动中国版的“材料基因组计划”，变革以“炒菜法（试错法）”为基础的材料研发传统模式，实现新材料领域的超常规速度发展。

材料基因组计划是以市场与应用为导向的材料研发新理念，是新材料研发的“加速器”。中国版材料基因组计划必须根据国情，面向国家战略需求，围绕加速新材料应用。与欧美国家相比，中国的差距是宽谱的、全方位的。因此，需要首先做好5项工作：

1）建设基于材料基因组技术的先进材料创新基础研发平台； 2）尽快研发自主的软硬件技术与工具；

3）大力传播材料基因组技术提出的高效率研究方法、文化和理念； 4）通过国家级科研项目进行有导向性的推广； 5）加快培养材料基因组技术领域专业人才。

材料基因组技术是材料科学技术的一次飞跃，在中国实施材料基因组计划，就是要构建将先进实验工具、模型计算手段与数据无缝衔接的新型材料创新技术框架体系，用高通量并行迭代替代传统试错法中的多次顺序迭代，逐步由“经验指导实验”向“理论预测、实验验证”的新模式转变。在前期充分发挥中国在高通量实验技术上的相对优势，逐渐向“计算引领”过渡，以加速中国关键新材料的“发现—开发—生产—应用”进程，推动中国新材料产业跨越式发展。只有这样，才能实现习近平主席提出的“推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变”的目标。

参考文献：

[1].中国材料基因组计划如何跨出第一步?[J].中国材料进展,2014,Z1:528-529.[2]刘俊聪,王丹勇,李树虎,陈以蔚,魏化震.材料基因组计划及其实施进展研究[J].情报杂志,2015,01:61-66.[3]王海舟,汪洪,丁洪,项晓东,向勇,张晓琨.材料的高通量制备与表征技术[J].科技导报,2015,10:31-49.[4]项晓东,汪洪,向勇,闫宗楷.组合材料芯片技术在新材料研发中的应用[J].科技导报,2015,10:64-78.[5]赵继成.材料基因组计划简介[J].自然杂志,2014,02:89-104.[6]赵继成.材料基因组计划中的高通量实验方法[J].科学通报,2013,35:3647-3655.[7]关永军,陈柳,王金三.材料基因组技术内涵与发展趋势[J].航空材料学报,2016,03:71-78.[8]向勇,闫宗楷,朱焱麟,张晓琨.材料基因组技术前沿进展[J].电子科技大学学报,2016,04:634-649.[9]王海舟.材料基因组计划中的新材料表征技术实验平台[A]..分析科学创造未来——纪念北京分析测试学术报告会暨展览会（BCEIA）创建30周年[C].:,2015:2.[10]万勇,黄健,冯瑞华,姜山,王桂芳.浅析美国“材料基因组计划”[J].新材料产业,2012,07:62-64.[11]刘茜,陈伟,刘庆峰,归林华,朱丽慧,王利.组合材料芯片技术应用最新进展——新型合金材料的快速发现和优选[J].科技导报,2007,23:64-68.[12]罗岚,徐政,许业文,刘庆峰,刘茜.物理气相法制备材料芯片的发展[J].材料导报,2004,02:69-71+64.[13]秦冬阳.组合材料芯片技术在钛合金研究中的应用[D].东北大学,2010.[14]朱丽慧,朱硕金,刘茜,刘庆峰,王利.组合材料芯片技术及其在金属材料研究中的应用[J].机械工程材料,2008,01:1-4.