将材料研究和先进制造紧密结合起来。一方面根据先进结构材料的国际研究前沿，开展关键结构材料在组分设计、结构调控、增强增韧、断裂失效等方面的基础研究，另一方面面对国民经济主战场及国防军工等对关键结构材料和先进制造的迫切需求，开展先进结构材料的成型加工与大型装备的尖端制造研究，达到“料要成材，材要成器”的目的。

   在先进结构材料方面，主要布局金属材料、陶瓷材料及复合材料三个方向。

   金属材料方面，重点开展羰基金属、高熵合金以及特种合金三类与国家战略需求密切相关的研究。在羰基金属、高熵合金、特种合金等先进金属材料的形成机制和本征物性之间的关联等基础理论研究上取得突破；发展先进金属材料的高通量制备和表征技术与装备，开发出一系列具有自主知识产权的高性能金属材料，解决先进金属材料制备加工和产业化过程中的关键工艺问题，结合山东省和烟台市的产业优势，使具有自主知识产权的高性能金属材料在航空航天、轨道交通、医疗器械、高端装备等领域获得应用。

   陶瓷材料方面，重点开展先进结构陶瓷、超高温陶瓷、具有特殊功能转换特性陶瓷等尖端工业技术中不可缺少的关键基础材料的研究。陶瓷材料的性能主要由其组成和微观结构决定，陶瓷材料的微观结构与原材料、制备工艺、制造设备等有关。因此，研发高性能陶瓷产品为导向的陶瓷材料组成设计、晶界工程、净尺寸成型、先进烧结技术，精细加工方法等相继得到发展，为先进陶瓷的研究与发展奠定了一定的基础。然而，要满足尖端工业技术对陶瓷部件（产品）严苛的技术要求和市场对新产品的需求，必须加强对陶瓷学科涉及的基本科学理论和应用基础的研究，深刻理解性能、成分、制备工艺过程等与微观结构之间的关系，才能制备出具有自主关键知识产权的原创性产品。具体研究方向包括：低维陶瓷微观结构可控及宏量制备、高强韧陶瓷的设计制备及普适性增韧工艺、超高温陶瓷零部件、陶瓷加工技术等。

   复合材料方面，重点开展海洋材料相关研究，包括海洋生物材料、海洋资源高值化利用材料、海洋防护材料、天然产物材料等，涵盖从结构材料到功能材料到生物材料的全链条复合材料研究体系。

   大型成型制造方面，瞄准国际材料成形及装备发展前沿，开展超高强度钢材料，铝、镁、钛等轻合金材料、碳纤维等复合材料、特种高分子材料、陶瓷及半导体材料的绿色化成形机理、成形技术研究，开发材料加工应用的短流程、绿色化新工艺，研制材料制备、加工成形、性能检测等制造过程中的数字化、智能化装备，为新材料的应用提供关键共性技术支撑和绿色成形制造核心装备支撑。具体研究方向包括: 复合材料成形技术与装备研究、超高强钢/铝合金热成形技术与装备研究、激光高效耦合多使能绿色制造技术研究。

（1）复合材料成形技术与装备研究：针对船舶制造、海上能源开发等领域对高性能复合材料重大需求，开展面向高强度碳纤维复合绳索织造、圆柱壳体近净仿形编织、耐腐蚀实心轴类成形、防弹-抗爆-承载一体化复合材料编织、多功能仿生复合材料成形等基础技术研究；基于精密驱动与数控技术、工业机器人与自动化技术、智能感知技术等，研究三维织造成形装备、连续纤维/长纤维/短纤维增材制造成形装备等的实现原理，实现结构/功能一体化成形制造；进行防弹上层建筑、抗爆抗冲击甲板和舱壁、高性能潜水器壳体、高速舰艇推进器、海上油田管道、螺旋桨轴等验证研究，建立健全海洋船舶用复合材料的设计标准和评价体系，实现高性能复合材料轻量化、整体化、多功能化、数字化制造。

（2）超高强钢/铝合金热成形技术与装备研究：开展船舶大型高强度轻质材料构件一体化成形技术研究，以超高强钢和高强铝合金为研究对象，研究超高强钢/高强度铝合金热环境下的塑性变形规律，热环境下材料控“形”和控“性”多场耦合工艺匹配技术，以典型结构件为研究对象，实施热冲压成形工艺有限元建模与工艺全流程仿真研究，设计、加工成形模具及自动化板料转移结构，验证理论和数值模拟结果，掌握控制成形缺陷、提高成形精度和质量、满足产品高性能要求和使用环境的工艺措施和实验手段，完善船舶大型高强度轻质合金结构件的成形-功能一体化制造技术，为实现成果产业化转换奠定工程基础。

（3）激光高效耦合多使能绿色制造技术研究：主要开展多金属激光增材制造、高温高强合金构件激光熔凝精确成形、多尺度增强钛合金、金属基陶瓷复合材料及功能梯度材料等先进材料激光高效耦合多使能制造技术，模拟海洋环境脉冲式激光水下增幅LSP加工技术，激光熔池耗散动力学稳定性研究及在线监测技术，多场耦合、多态融合、多使能复合高精度成形与先进控性技术，基于复杂整体结构拓扑优化和增材制造的设计与制造一体化技术，海洋工程远程信息物理系统（CPS）云协同、云排产、云监测与云维护，异种金属激光焊接、金属—非金属激光连接等绿色制造关键技术开发及应用。