| 评审组: | 材料科学组 | | 项目名称: | 耐高温铝合金的微观组织热稳定化设计与微合金化调控 |
| 提名等级: | 一等奖 |
| 提名专家意见: | - 姓名:丁向东
工作单位:西安交通大学 技术职称:教授 学科专业:材料科学与工程 提名专家意见: 该项目基于国家重大工程对耐高温铝合金的迫切需求,针对传统铝合金服役温度低于200摄氏度这一“卡脖子”难题,提出“快扩散与慢扩散溶质原子耦合”的组织热稳定化设计新概念,创制高含量同时高热稳定性的第二相颗粒,开发了250-400摄氏度级多个高强耐热铝合金材料,为金属材料耐高温设计提供了理论基础和共性指导。主要成果包括:(1) 发现高浓度空位诱发Cu-空位-Sc原子复合体,提升Al-Cu-Sc合金热暴露稳定化温度至250摄氏度,突破了铝合金高强与高热稳定性之间倒置关系。(2) 提出了多层级第二相颗粒界面共格耦合的热稳定化策略,开发了300摄氏度下蠕变强度阈值大于80 MPa的最高蠕变抗力铸造Al-Ce-Cu-Sc合金。(3) 提出了Sc元素在间隙位置有序占位增强纳米沉淀相的热稳定化概念,开发出400摄氏度拉伸强度大于100 MPa的Al-Cu-Mg-Ag-Sc合金。5篇代表作发表在Nature Mater.、Nature Comm.、Acta Mater.(2)、Scripta Mater.国际一流期刊,SCI他引477次;做国内外重要会议大会及邀请报告10余次。研究成果被Nature Mater.期刊专题评论,获得了美国、德国科学院院士等国际权威的引用和高度评价。提名该项目为陕西省自然科学奖一等奖。
- 姓名:马伟
工作单位:西安交通大学 技术职称:教授 学科专业:材料科学与工程 提名专家意见:我国新型高超飞行器研制等国家重大工程对高强铝合金提出了250-400摄氏度级耐温的需求,但是传统铝合金服役温度均低于200摄氏度,无法满足需求。本项目提出“快扩散与慢扩散溶质原子耦合”的原子层级设计新思路,通过在传统铝合金中添加微合金化元素,开发了250-400摄氏度耐高温铝合金系列材料,突破了高强铝合金的服役温度上限。主要成果包括:(1) 通过高浓度空位与慢扩散Sc原子添加形成稳定的溶质原子-空位复合体,将Al-Cu-Sc合金的热暴露稳定化温度至250摄氏度,实现了高强与高热稳定性协同。(2) 通过慢扩散微合金化元素Sc对多层级第二相颗粒进行界面共格化调控,开发出具有最高蠕变抗力的铸造Al-Ce-Cu-Sc合金,其在300摄氏度下蠕变强度阈值大于80 MPa。(3) 发现了Sc元素间隙位置有序占位显著增强纳米沉淀相的热稳定性,开发出具有400摄氏度最高拉伸强度(大于100MPa)的Al-Cu-Mg-Ag-Sc合金。该5篇代表作分别发表在Nature Mater.、Nature Comm.、Acta Mater.(2)、Scripta Mater.国际一流期刊,SCI他引477次。研究成果被Nature Mater.期刊专题评论,并获得了国际权威专家的引用和高度评价。提名该项目为陕西省自然科学奖一等奖。
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| 项目简介: | 

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| 客观评价: | 

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| 代表性论文专著目录: | 

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| 主要完成人情况: | - 姓名:刘刚
排名:1 行政职务:材料系系主任,金属材料强度全国重点实验室副主任 技术职称:教授 工作单位:西安交通大学 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:是发现点1、2、3主要学术思想的提出者,代表性论文1-5的通讯作者,完成了代表性论文2的理论分析和模型建立部分工作。提出了微合金化原子周期性间隙占位有序化提升纳米第二相颗粒热稳定性的新思路;提出了多层级微观组织界面共格耦合的铝合金高温持久强度设计策略;设计并指导了利用高浓度空位,形成原子尺度的空位-微合金化元素-溶质原子复合体,实现了高强纳米铝合金的高热稳定性。投入本项目的工作量为80%。
- 姓名:杨冲
排名:2 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:西安交通大学 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:对发现点3做出了主要贡献,是代表性论文5的共同第一作者和代表性论文4的第一作者。确定了Al-Cu系铝合金中微合金化元素Sc的添加原则和优化工艺,完成了代表性论文4的所有实验工作和代表性论文5的微观表征工作,揭示了Sc原子在纳米沉淀相中周期性间隙占位有序化的生长台阶诱导扩散机制。投入本项目的工作量为70%。
- 姓名:张鹏
排名:3 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:西安交通大学 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:对发现点2做出了主要贡献,是代表性论文3的共同通讯作者。确定了Al-Ce系铝合金中微合金化元素Sc配分对多层级微观组织高温耦合强化的影响,完成了代表性论文3的微观表征和理论分析实验部分工作,揭示了多层级微观组织界面共格耦合的铝合金持久强化机制。投入本项目的工作量为70%。
- 姓名:薛航
排名:4 行政职务:无 技术职称:讲师 工作单位:西安交通大学 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:对发现点3做出了重要贡献,是代表性论文5的第一作者。完成了代表性论文5的材料制备和性能测试实验部分工作,发现了异质原子在沉淀相中周期性间隙占位有序化形成的一种高热稳定性新型纳米相(V相)。投入本项目的工作量为60%。
- 姓名:吴生华
排名:5 行政职务:无 技术职称:讲师 工作单位:西安交通大学 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:对发现点1做出了主要贡献,是代表性论文1的第一作者。确定了高浓度空位下原子复合体的形成规律,完成了代表性论文1的所有实验部分工作,揭示了高强度纳米晶铝合金的热稳定化机制。投入本项目的工作量为60%。
- 姓名:孙军
排名:6 行政职务:金属材料强度全国重点实验室主任 技术职称:教授 工作单位:西安交通大学 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:与第一完成人共同完成了发现点1、2和3的主要学术思想,是代表性论文1-5的共同通讯作者。提出了慢扩散溶质原子与快扩散溶质原子耦合创制耐热铝合金的整体思路。投入本项目的工作量为60%。
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| 主要完成单位: | - 单位名称:西安交通大学
单位贡献:完成了发明点1、2和3的所有核心实验和理论工作。
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| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
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