1. AI驱动高熵陶瓷材料
高熵陶瓷材料种类多样，组分空间巨大。这使得运用传统 “试错法”研发高熵陶瓷材料时，研究周期更长、开发成本更高。本项目致力于基于多尺度材料模拟与高通量实验技术，构建AI驱动的高熵陶瓷材料研发新范式。通过从原子尺度的高通量微观计算到宏观材料的高通量合成和测试，建立基础数据库，实现可靠AI模型的训练，以高效预测具有特定目标性能（如低热导、高硬度高模量等特性）的新型高熵陶瓷材料，揭示材料组分-结构-性能之间的构效关系，并逆向设计和优化材料性能、组分、合成与烧结工艺路径，实现对系列高熵陶瓷新材料的高效设计和开发。
2. 高熵热防护陶瓷材料
下一代高超声速飞行器、可重复使用航天器等技术的发展对关键结构部件的热防护系统提出了更高的要求，如超高温下的抗氧化性、抗腐蚀性、高隔热和高稳定性等。本项目通过高熵策略重绘材料基因，结合超快超高温烧结技术、等离子烧结和第一性原理计算等技术，揭示高熵材料原子尺度下的典型脆性断裂特征、多组元协同抗氧化机制，以及晶格畸变强硬化等机制，以开发兼具超高熔点、低热导率、优异抗氧化和抗CMAS腐蚀的耐超高温高熵陶瓷新材料，为下一代高超声速飞行器和可重复使用运载器提供可信赖的结构材料。
3. 高熵隐身陶瓷材料
现代国防技术对隐身材料提出了“薄、轻、宽、强”的综合要求。本项目专注于开发新一代多功能隐身涂层材料，系统研究了晶格畸变、缺陷、金属局域化学有序等因素对高熵陶瓷材料电磁吸波性能的影响，揭示本征的强化吸波机制。实现精确设计高熵陶瓷材料的介电和磁学性能，大幅提升其吸波带宽等关键吸波参数，研发具有优异隐身功能的高熵隐身涂层材料。
4. 高熵能源陶瓷材料
针对高效、稳定的无机能源转换与存储材料的开发需求，高熵能源陶瓷材料在热电能源、电池电极、介电储能、光电转换、核电等领域具有巨大的发展和应用潜力，是突破现有能源技术瓶颈的关键材料之一。高熵能源陶瓷材料巨大的组分空间和稳定的晶体结构，能够通过合理地组分设计和调控，突破传统单组元能源材料的限制，实现离子高速通道、高光电子活性、优异的抗积碳/抗硫化中毒能力，以及极强的辐照耐性能。这些特性在大幅提升能量转换效率的同时，同时提升了能源装置的服役性能，使其在更苛刻的环境下长期稳定运行。
