| 评审组： | 材料科学组 | | 项目名称： | 金属层状材料的力学特性及其尺寸与界面效应 |
| 提名单位： | 陕西省教育厅 |
| 提名等级： | 一等奖 |
| 提名单位意见： | 金属层状材料广泛应用于航空航天、能源装备、电子通讯设备等领域。如何协同设计金属层状材料的内/外在尺寸与界面结构特征，平衡强度和塑/韧性之间的矛盾，成为其强韧化面临的新挑战。本项目围绕金属结构材料强韧化的尺寸与界面效应开展研究，以应变相容性不同的三种典型金属层状材料为模型，发现了同步提高其强度-塑/韧性的新机制，提出了结构材料功能基元的设计原则，取得了系统性的创新成果，并进行了示范应用。主要成果包括：(1)利用层状结构调控高错配界面层状材料塑性变形机制的激活顺序，提出了形变-相变耦合强韧化的新思路，实现了合金屈服强度倍增且几乎不损失均匀延伸率；(2)利用低错配界面层状材料的“组元模板效应”诱导纳米孪晶强韧化，通过共格界面利于可动位错滑移存储，实现了多主元硬相主导层状材料塑性变形的奇异行为，与高错配界面体系截然不同；(3)利用低模量硬相非晶组元调控高模量软相晶体组元的位错行为，通过非晶晶化诱导自韧化机制，实现了晶体/非晶层状材料的近理想强度。5篇代表作发表在Nat. Commun. (1)、Acta Mater.(4)国际一流期刊，WOS他引416次；做国内外重要会议邀请报告20余次。该项目培养了多名国家级优秀人才，研究成果获得了美国、德国科学院院士等国际权威学者的引用和高度评价。 |
| 项目简介： | 
|
| 客观评价： | 
|
| 代表性论文专著目录： | 
|
| 主要完成人情况： | - 姓名：张金钰
排名：1
行政职务：材料科学与工程学院副院长
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：该项目具体研究内容的设计者。科学发现与创新点1、2、3的直接参与者和主要完成人。代表性论文2、3、4的第一作者（含共同作者），代表性论文1的通讯作者，以及代表性论文5的第二作者。
- 姓名：王亚强
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：科学发现与创新点3的主要完成人，代表性论文5的第一作者。
- 姓名：张崇乐
排名：3
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：科学发现与创新点1的主要完成人，代表性论文1的第一作者。
- 姓名：吴凯
排名：4
行政职务：强度师生联合第二党支部书记
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：科学发现与创新点3的主要完成人，代表性论文5的合作者。
- 姓名：孙军
排名：5
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：该项目的组织者与主要指导者。科学发现与创新点1、2、3的主要完成人。代表性论文1、2、3、4、5的通讯作者（含共同通讯作者）。
|
| 主要完成单位： | - 单位名称：西安交通大学
单位贡献：项目发现及创新点1、2、3的主要完成单位，具体如下：(1) 针对高错配界面金属材料，提出了亚稳态组元形变-相变耦合强韧化的新策略，突破了单一相变机制导致材料屈服强度低的瓶颈，发现了金属层状材料力学性能的内/外在尺寸耦合效应与临界尺寸，建立了基于其峰值强度的功能基元设计原则；据此研制的全尺寸多层膜结构涂层锆合金先导棒燃料组件已经在阳江核电厂2号机组入堆考验，设计制备的耐事故多层膜涂层为我国新型核动力装置的研制提供了有力的保障。(2) 针对低错配界面金属材料，提出了“组元模板效应”诱导纳米孪晶强韧化的新思路，发现了纳米孪晶调控形变/相变的作用机制，揭示了异质界面不同于晶界/孪晶界变形特性的机理，建立了基于低错配界面调控相变增塑/韧的功能基元设计原则；据此研制的铅铋快堆用多层膜结构合金涂层显著提高了铁马钢包壳表面的抗铅铋液态金属腐蚀能力，为铅铋快堆冷却剂实现工程化的单向氧控打下了坚实基础。(3) 针对晶体/非晶界面金属材料，提出了高模量晶体与低模量非晶共生组织强韧化的新策略，解决了微纳尺度非晶层软化的难题，发现非晶自韧化机制实现了晶体/非晶层状材料的近理想强度，建立了非晶组元低模量-高强度的功能基元设计原则；据此研制的高强韧、耐高温纳米多层膜结构扩散阻挡层已用于军用高功率微纳器件的互连与封装涂层体系，显著提高了其检测灵敏度和服役可靠性。
|
| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
|
