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  • 电子显微学在结构材料、功能性材料、生命科学中的应用(三)
    p    strong 仪器信息网、中国电子显微镜学会联合报导: /strong 10月20日, 2017年中国电子显微学术年会4个分会场一天的学术报告交流顺利举行:结构材料及缺陷、界面、表面,相变与扩散 能源、环境和信息等功能材料的微结构表征 生命科学研究 生物电镜技术。4个分会场安排60多个学术、技术、经验交流报告。 br/ /p p style=" text-align: center " a href=" http://www.instrument.com.cn/zt/microscope" target=" _blank" title=" " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/0af06a4d-ceca-4b57-91d9-d068b3ae8305.jpg" title=" 系列报道.jpg" / /a /p p   功能材料相关会场,中国科学院金属研究所研究员马秀良作《铁电异质界面极化巨大增强的像差校正电镜研究》报告,报告中分享了铁电异质界面相关科研成果和经验。马秀良还谈到,球差电镜在中国数量很多,球差电镜可能在功能材料领域发挥作用的空间更大一些。功能材料存在阴阳离子,这就存在价态,这就让球差电镜高的空间分辨率发挥作用 但是,这些和价态相关的信息,在结构材料中就很少提及。对功能材料领域而言,球差电镜能解决许多以前以为不能解决的问题 有了球差电镜,除了阳离子,还能看见阴离子,氢元素都可以成像。但是ABF、HAADF成像不能解决氧空位成像的问题,这对于透射电镜来说,很难 也许负球差电镜可能成功。此外,结构材料相关分会场安排了中国科学院物理研究所禹日成教授作《纳米材料及器件的电子显微学研究》、中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员夏卫星作《洛伦兹电镜和电子全息技术对材料磁畴结构的表征》等21个报告。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/ce2e72e1-aa43-42d3-a904-51e98f41301e.jpg" title=" 3-maxiuliang.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   中国科学院金属研究所研究员马秀良作《铁电异质界面极化巨大增强的像差校正电镜研究》报告 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/5fc5de15-0304-4df2-bf77-a0aac990a89f.jpg" title=" 4-huichang.jpg" / /p p style=" text-align: center "   结构材料及缺陷、界面、表面,相变与扩散分会场现场 /p p   生命科学研究分会场依然是今天的热点之一。既有丰富的学术交流,也有各技术平台人员进行了精彩的工作经验交流。如:华南农业大学生命科学学院教授吴鸿的《钙离子参与化橘红分泌囊细胞凋亡的调控机制研究》、扬州大学园艺学院教授金飚的《银杏古树年龄效应的研究》、南方医科大学副教授路艳蒙的《Endosome & amp lysosome》等。 /p p   对于分泌囊的生产发育方式的认识,多年来一直存在三种不同的看法:裂生、溶生、裂溶生。吴鸿的研究结果表明,化橘红分泌囊发育方式为裂溶生型 化橘红分泌囊形成过程中的细胞降解属于典型的细胞程序性死亡 钙离子的时空变化特点与化橘红分泌囊发育过程中核染色质以及核仁降解密切相关 化橘红中存在的钙离子依赖的核酸内切酶,钙离子信号通过调控核酸内切酶基因的表达,参与了分泌囊细胞程序性死亡过程中核DNA的降解。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/090d3a8e-fb5a-4641-960e-1c6c71685a08.jpg" title=" 7-wuhong.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   华南农业大学教授吴鸿作《钙离子参与化橘红分泌囊细胞凋亡的调控机制研究》报告 /p p   北京大学医学部教授何其华分享了《倒置双光子活体微血管血流成像系列方法的建立》。报告中提及,目前双光子显微镜活体成像技术多采用正置显微镜,普遍存在缩水难的问题,采用倒置双光子显微镜很好地解决了这一难题 这一技术在心脑血管疾病、血栓、高血压等方面应用前景广泛,In vivo活体成像变得越来越重要。 何其华认为,生物光学成像的未来发展趋势包含以下几个方面:超高分辨成像,快速大尺度3D(活体模式动物成像),高速在体双(三)光子深度成像(活体深度成像),透明化组织成像,单分子成像与检测。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/946869dc-c735-44f5-a9ab-6588fccb5c49.jpg" title=" 7-heqihua.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   北京大学医学部教授何其华作《倒置双光子活体微血管血流成像系列方法的建立》报告 /p p   《冷冻超分辨光电融合成像研究蛋白的定位》,为中国科学院生物物理研究所高级工程师薛艳红所作。报告中说到,光镜和电镜具有尺度和信息互补的特点,借助自制的冷冻PALM系统,利用超分辨显微镜和冷冻电镜,创建了“基于单分子定位的超分辨成像技术”。荧光成像具有光学特异性标记和精确分子定位优势,电镜具有高分辨和结构解析的优势,二者结合衍生的光电融合成像技术有望为生命科学研究提供新的手段,未来可用于光学导向的原位结构解析、单点生物分子在细胞内的精确定位和分布。会议代表就该技术的技术要点、难点及未来发展进行热烈的讨论交流。编辑从会场了解的信息来看,生物物理研究所这一光镜-电镜融合成像技术平台尚未完全成熟 但作为中国NO.1的光-电共联平台(主持人语),是否能引领中国光-电共联的蓬勃发展,需要后续高度关注。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/216f3300-dc69-49c9-965a-d27414026212.jpg" title=" 7-xueyanh.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   中国科学院生物物理研究所高级工程师薛艳红作《冷冻超分辨光电融合成像研究蛋白的定位》报告 /p p   生物样品制样作为生物电镜技术的重要组成部分,生物电镜技术分会场安排了华东师范大学教授级高级工程师倪兵作《生物扫描电镜制样技术要点》报告,清华大学生命科学学院博士李英在也分享了扫描、透射电镜的制样及光镜-电镜联用成像方面的经验。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/98c7032a-c1f0-4697-9075-e2a3fb41cc8e.jpg" title=" 8-liying.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   清华大学生命科学学院博士李英作《样品制备方法探讨》报告 /p p   学术年会历时3天,欲了解学术会议更多报道内容,请点击: a href=" http://www.instrument.com.cn/zt/microscope" target=" _blank" title=" " 2017年中国电子显微学术年会 /a /p p br/ /p
  • 电子显微学在结构材料、功能性材料、生命科学中的应用(一)
    p style=" text-align: center " a href=" http://www.instrument.com.cn/zt/microscope" target=" _self" title=" " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/bf49b4f2-1cbf-41ec-9025-83c67c780ab4.jpg" title=" 系列报道.jpg" / /a /p p    strong 仪器信息网、中国电子显微镜学会联合报导: /strong 10月18日下午,成都,2017年中国电子显微学术年会分会场开幕。仪器信息网编辑对3个分会场进行跟踪报道:结构材料及缺陷、界面、表面,相变与扩散 能源、环境和信息等功能材料的微结构表征 生命科学研究。3个分会场共安排了30场学术报告交流,会场座无虚席。 br/ /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1419cd0e-c152-48d1-aea0-ed6e1fa04e6b.jpg" title=" 4会场.jpg" / /p p style=" text-align: center "   结构材料相关分会场现场 /p p   结构材料及其相关研究分会场内容丰富多彩,第一个报告就是中国电子显微学会理事长韩晓东作《原位和非原位电子显微学在精确表征界面、表面、缺陷与结构等研究中的机遇与挑战》报告。报告中介绍 了“原子尺度材料力学性能实验系统”和相关技术,以及该技术在在原子尺度上对晶界和孪晶界的稳定性和不稳定性进行原位研究研究实例 报告中也以“揭示出单晶金属纳米线的塑性极限以单原子链终结”等实例,展示了Cs校正的HREM原位成像技术,ARMM的未来让人充满期待。韩晓东在报告中说到,只有电镜才能真正用于研究晶界处发生了什么,引起与会者共鸣。另一个令人瞩目的报告是“拿下了80后能拿下的所有荣誉”(主持人语)来自北京大学物理学院教授高鹏的《Atomic structure and chemistry of grain boundaries in complex oxides》。 br/ /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/179f911c-59c1-4be2-80ec-b9a98da971c1.jpg" title=" 4-hxd.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   中国电子显微学会理事长韩晓东在分会场作《原位和非原位电子显微学在精确表征界面、表面、缺陷与结构等研究中的机遇与挑战》报告 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/dff8589d-df06-4f95-8e89-aa81e3d0787f.jpg" title=" 3会场.jpg" / /p p style=" text-align: center "   功能性材料相关分会场现场 /p p   能源、环境和信息等功能材料的微结构表征分会场精彩纷呈,“球差”、“原位”同样不容错过。代尔夫特理工大学徐强博士作《原位电镜显微解决方案》报告,报告中分享了提供不同环境的芯片实验室原位解决方案,如热-电一体芯片等。以可控原子层石墨烯生长原子级高清动态电影,展示芯片实验室原位检测超高的稳定性。报告中特别说到,从工艺、结构、性质、性能的价值链呈现一条“微笑曲线”,两端价值高,中间价值低 原位的价值所在,就是让电子显微镜从结构研究延伸到“工艺、结构、性质、性能”全价值链。“球差”也是第一天报告的重要关键词,南京大学教授王鹏作《球差电镜对在氧化物异质结微结构表征》报告,南方科技大学教授何佳清作《南科大环境球差电镜在能源材料中的应用》报告。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/443ea5de-e7f1-4aa3-90e0-29f5cab257b3.jpg" title=" 3-xuqiang.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   代尔夫特理工大学徐强博士作《原位电镜显微解决方案》 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/2fe944a2-d586-4e8e-83f0-e5d08e998ccd.jpg" title=" 8会场.jpg" / /p p style=" text-align: center "   生命科学研究分会场现场 /p p   生命科学研究分会场中,中国科学院生物物理研究所研究员孙飞作《HOPE:a new solution for non-integrated cryo correlative fluorescence and electron microscopy》报告。报告中介绍了所开发的基于高真空光学平台(HOPE)的非集成cryo-CLEM系统以及相关定位软件(ColorView)的新解决方案,以及建立的两种生物样品的基于HOPE的cryo-CLEM分析流程。与常见cryo-CLEM系统相比,HOPE系统具有高稳定性、减少污染、并在传输过程中最小化样品损伤的优点,更加适应cryo-CLEM实验。此外,该高真空光学平台可适用于各种荧光显微镜和电子显微镜。报告中还提到,下一步,将把HOPE系统与cryo-FIB技术结合,以扩大cryo-CLEM对较厚样品的分析能力;此外,将把HOPE技术与cryo-SIM成像技术适配,从而提高光学分辨率。“植物”是第一天生命科学研究分会场的一个重要关键词,共安排了中国科学院植物研究所教授张辉《植物材料中的金属元素亚细胞结构中的定性和定量分析技术探索》、中国科学院植物研究所研究员金京波《SUMO 化修饰调控植物免疫反应的分子机制研究 》、北京大学生命科学学院教授贺新强《植物管状分子分化的分子机制》、云南省农科院生物所研究员张仲凯《植物病毒超微形态组的构建》、河南师范大学生命科学学院教授李景原《植物叶表皮角质层与花青素消长发育生物学意义探讨》5个报告。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/883b17cb-a23c-4506-90d3-1efa1f8b4b9c.jpg" title=" 8-sunfei.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   中国科学院生物物理研究所研究员孙飞作《HOPE:a new solution for non-integrated cryo correlative fluorescence and electron microscopy》 /p p   此外,学术年会还组织部分企业代表与学术代表进行产品、技术交流。泰思肯公司顾群博士作《拉曼图像一体化在扫描显微分析上的应用》报告,Thermo Fisher Scientific/FEI潘锡江博士作《生命科学最新进展》报告,岛津公司陈强博士作《调频模式原子力显微镜在液体环境下对生物样品的高分辨观察》报告。 /p p   19日下午、20日全天,更多的分会场精彩报告将依次登场,后续详细报道敬请关注! /p
  • 电子显微学在结构材料、功能性材料、生命科学中的应用(二)
    p style=" text-align: center " a href=" http://www.instrument.com.cn/zt/microscope" target=" _self" title=" " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/5c4a7b5f-758b-471b-b1fa-37e1db7f5f21.jpg" title=" 系列报道.jpg" / /a /p p    strong 仪器信息网、中国电子显微镜学会联合报导: /strong 10月19日下午, a href=" http://www.instrument.com.cn/zt/microscope" target=" _blank" title=" 中国电子显微学术年会" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 2017年中国电子显微学术年会 /span /strong /a 4个分会场继续举行:结构材料及缺陷、界面、表面,相变与扩散 能源、环境和信息等功能材料的微结构表征 生命科学研究 生物电镜技术。4个分会场共安排了24场学术报告交流,并在学术交流结束后,增加了参观Poster及与公司互动环节。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/60540dd8-f932-40d8-9c19-da6915c7fd65.jpg" title=" 8-huich.jpg" / /p p style=" text-align: center "   生物电镜技术分会场现场 /p p   冷冻电镜因2017年诺贝尔奖,成为了关注的热点,但冷冻传输系统也没有让人忘记。在《扫描电镜冷冻传输系统的应用》报告中,东北农业大学研究员王学东以6个方面的应用实例比较了这两种技术的优势、劣势,如:植物叶片、茎表面的结构,植物花粉,微生物菌体、鞭毛、孢子,淀粉为主要成分的种子,蛋白脂肪为主要成分的种子,食品、化妆品。冷冻传输系统有利于植物叶片、茎表皮毛,有利于放线菌、孢子的鞭毛形态保留等。王学东说到,高压冷冻和冷冻传输系统相结合的方向让人期待。纽约大学医学院显微镜电镜中心主任梁凤霞认为,新一代电子显微镜具备更好的用户友好度,如TEM的冷冻水合的或相对较厚的生物切片图像的低电子对比度,SEM的背散射电子收集等 计算机的硬件和软件进一步的提高,强化处理电子显微数据的能力 实现3D可视化切削和观察 冷冻样品制备将更普及:HPF-FS和冷冻超薄切片 实现关联复杂生物系统的结构和功能。梁凤霞也和与会者分享了自己在冷冻电镜应用方面的心得和体会。现在是冷冻电镜的时代,但是梁凤霞认为,冷冻电镜有很大的局限性,它只适合于解决大分子复合体的结构 如果光电共联做好了,用处非常非常大,对整个生物学界都有很大的帮助。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/5a73660b-7027-4c47-a1b9-732e72d1403c.jpg" title=" 8-wangxued.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   东北农业大学研究员王学东作《扫描电镜冷冻传输系统的应用》 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/65b276e6-222a-4a1e-95d8-791c5a58b644.jpg" title=" 8-梁凤霞.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   纽约大学医学院显微镜电镜中心主任梁凤霞作《Advanced Biomoleular Electron Microscopy Techniques and Applications》报告 /p p   功能性材料相关分会场现场,清华大学教授张跃刚作《锰基锂离子电池电极材料的原位及准原位电镜表征》报告。报告中强调,做好电池的原位及准原位电镜表征,原位微电池的设计师实验成功的必要环节 原位TEM需结合其他的实验,以进一步提高实验数据的可靠性。张跃刚认为,原在锂离子电池电极材料的微观结构表征上,原位TEM是强有力的实验证明手段 原位TEM未来可用于锰基正负极的长期循环性能研究。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1b3b02dc-9bd7-41b4-8d4f-802a09d8b6a0.jpg" title=" 3-zhangyuegang.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   清华大学教授张跃刚作《锰基锂离子电池电极材料的原位及准原位电镜表征》报告 /p p   结构材料相关分会场现场,安排了中国科学院金属研究所研究员杨志卿作《镁合金中的位错及其与其他缺陷的交互作用》等6个报告。在生命科学研究分会场安排了山西大学生命科学学院教授邢树平作《GET通路在植物中的功能研究》等6个报告。 /p p   分会场还吸引了很多青年学者,分会场不仅是学术交流的场所,也成为了电子显微学学界优秀治学、良好学术作风传承的平台。北京大学生命科学学院教授丁明孝在《怎样做好电镜样品——从编写生物样品制备一书谈起》报告中,不仅传授做好电镜样品的知识,更以风趣幽默的话语、切身的体会、展现良好学术作风的故事,把电子显微学学界老一辈优良传统传承给更多的青年学子。梁凤霞也和青年学子分享求学历程及工作中的一些治学经验和感受。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/f3644905-7ac7-45fe-803c-e0031f97e649.jpg" title=" 8-dingmingxiao.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 333px " / /p p style=" text-align: center "   北京大学生命科学学院教授丁明孝谈《怎样做好电镜样品——从编写生物样品制备一书谈起》 /p p   此外,今天的分会场交流中,学术年会还组织部分企业代表与学术代表进行产品、技术交流:飞纳电镜-复纳科学仪器(上海)有限公司张传杰做《飞纳电镜——Free to achieve》报告,徕卡显微系统生命科学应用主管方策作《徕卡STED纯光学超高分辨——洞悉活细胞内部乾坤》报告,天美-日立公司刘哲作《日立电镜最新进展及应用》报告。 /p p   20日全天的分会场精彩报告将依次登场,后续详细报道敬请关注! br/ /p p   了解学术会议全部报道内容,请点击: span style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " strong a href=" http://www.instrument.com.cn/zt/microscope" target=" _blank" title=" 中国电子显微学术年会" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " 2017年中国电子显微学术年 /a 专题报导 /strong /span /p p br/ /p
  • “先进结构与复合材料”等重点专项2021申报指南:9项涉及3D打印材料
    2月4日,科技部发布关于对“十四五”国家重点研发计划“氢能技术”等18个重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知。其中,“先进结构与复合材料”、“高端功能与智能材料”两个重点专项均涉及增材制造(3D打印)先进材料及相关技术,共计9项,详情如下:“先进结构与复合材料”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿)2.3 高品质TiAl 合金粉末制备及增材制造关键技术(共性关键技术)研究内容:针对电子束增材制造所需的低氧含量球形TiAl 合金粉末,研究铝元素挥发、粉末球形度差、空心粉高问题,突破工业化生产球形TiAl 合金粉末和工业化TiAl 构件增材制造关键技术;开展增材制造TiAl 合金的材料-工艺-- 7 -组织-缺陷-性能一体化系统研究及典型服役性能测试,突破构件增材制造工艺及性能控制关键技术,掌握包括材料、工艺、组织调控、性能特征及典型应用,为新一代航空发动机高温关键构件制造及工业化应用提供技术支撑。考核指标:粉末指标:粉末粒度45μm~105μm,收得率≥40%,粉末氧含量≤0.075wt%,粉末流动性≤35s/50g;成形件指标:室温抗拉强度≥600MPa、延伸率≥1.5%,650℃抗拉强度≥500MPa,650℃高周疲劳强度(σ-1,Kt=1,N=1×107)≥300MPa,650℃持久强度(σ100h)≥250MPa。3.3 先进铝合金高效加工及高综合性能研究(共性关键技术)研究内容:针对飞行器、船舶以及汽车等提速减重、绿色制造的迫切需求,开展以铸代锻、整体成型、短流程、低排放的高效加工技术研究,研发高综合性能的先进铝合金材料;开展先进铝合金材料综合性能评价及加工技术效能评价,形成铸锻一体成型的新型高综合性能铝合金高效加工技术,将铸造、增材制造等铝合金提升到变形铝合金强度水平。考核指标:铸锻一体成型高强铝合金屈服强度>350MPa、延伸率>6%、碳排放比A356 合金减少10%,建设10000 吨/年生产线,示范应用于汽车、通讯等;高强传动连接铝合金材料,抗拉强度≥450MPa、屈服强度≥400MPa、延伸率≥8%、疲劳强度≥300MPa、焊接系数达到0.85、满足高强传动连接部件需求、建设10000 吨/年生产线、示范应用于汽车等;核电超高强铝合金管材外径150mm、壁厚3.5mm、抗拉强度≥650MPa、满足应用要求;高强铝合金增材制造产品屈服强度≥400MPa、延伸率≥6%、疲劳强度≥200MPa、建立1000 吨/年生产线。4.4 低面密度空间轻量化碳化硅光学-结构一体化构件制备(基础研究)研究内容:针对空间遥感光学系统的应用需求,研究低面密度空间轻量化碳化硅光学-结构一体化构件的结构拓扑设计,开展复杂形状碳化硅构件的增材制造等新技术、新工艺研究,开发低面密度复杂形状碳化硅构件的近净尺寸成型与致密化烧结技术,开展低面密度碳化硅空间轻量化碳化硅光学-结构一体化构件的光学加工与环境模拟试验研究,实现满足空间遥感光学成像要求的低面密度碳化硅光学-结构一体化构件材料制备。考核指标:碳化硅陶瓷材料开口气孔率≤0.5%,弹性模量≥350GPa,弯曲强度≥350MPa,热膨胀系数2.1±0.15-6/K(@-50~50℃),热导率≥160 W/(mK);光学-结构一体化构件尺寸≥500mm,面密度≤25kg/m2,表面粗糙度Ra≤1nm,面形精度RMS≤λ/40(λ=632.8nm),500~800nm 可见光波段平均反射率≥96%,3~5μm 和8~12μm 红外波段平均反射率≥97%;通过空间成像光学系统环境模拟试验考核(包含时效稳定性、热真空、力学振动等试验,面形精度RMS≤λ/40)。6.1 金刚石超硬复合材料制品增材制造技术与应用示范(典型应用示范)研究内容:围绕深海/深井勘探与页岩气开采、高端芯片制造等国家重大工程对长寿命、高速、高精度超硬材料制品的需求,开展高性能金刚石刀具、磨具和钻具等结构设计和增材制造技术研究,结合新型金刚石超硬复合材料工具宏观外形和微观异质结构的理论设计和数值模拟,重点突破增材制造用超硬复合材料金属粉体关键制备技术和含超硬颗粒的多材料增材制造关键技术,完成典型工况条件下服役性能的评价。技术指标:切/磨削类制品在典型工况条件下磨耗比降低70%以上,耐热性达到800℃以上,使用寿命是现有加工材料的2 倍以上;钻具类制品抗弯强度2000MPa,冲击韧性≥4J/cm2,努氏硬度(压痕)达到50GPa,使用寿命达到YG15(WC-15Co) 类硬质合金的5 倍以上;形成年产百万件的工业化生产能力,实现2~3 种产品的规模应用。7.6增材制造专用高性能高温合金集成设计与制备(基础研究)研究内容:针对航空发动机、高超声速飞行器、重载火箭等国家大型工程等所需高温合金精密构件服役特点和增材制造物理冶金特点,融合多层次跨尺度计算方法、并行算法和数据传递技术,发展增材制造专用高性能高温合金的高效计算设计方法与增材制造全流程模拟仿真技术,结合高通量制备技术和快速表征技术,建立增材制造专用高性能高温合金的材料基因工程专用数据库;结合机器学习、数据挖掘、可视化模拟等技术,开展增材制造专用高温合金高效设计与全流程工艺优化的研究工作,实现先进高温合金高端精密构件的组织与尺寸精密化控制,并在航空航天等领域得到工程示范应用。考核指标:针对国家大型工程等所需高温合金精密构件特点,研制出3~5 种增材制造专用高温合金,研发周期缩减40%以上、研发成本降低40%以上;发展高端增材制造装备和工艺配套的高温合金材料和技术体系,实现国产化规模应用,综合性能平均提升20%以上,产品成本降低30%以上,核心性能指标、批次稳定性达到国际先进水平;申请发明专利或软件著作权10 件以上。8.5 基于激光增材制造技术的超轻型碳化硅复合材料光学部件制造研究内容:面向空间光学系统轻量化的发展需求,研究新型超轻型碳化硅复合材料光学部件预制体激光增材制造用粉体原料的设计与高效制备技术;开发基于激光增材制造技术的碳化硅复合材料光学部件基体成型与致密化技术;开发基于激光增材制造技术的碳化硅复合材料光学部件表面致密层制备技术;开展超轻型碳化硅复合材料光学部件的加工验证研究。考核指标:碳化硅复合材料弯曲强度≥200MPa,弹性模量≥200GPa,热导率≥100W/(mK),热膨胀系数≤3×10-6/K;碳化硅复合材料光学部件口径≥350mm,轻量化率≥80%,面密度≤25kg/m2;研制出350mm 以上口径碳化硅复合材料光学部件, 表面粗糙度Ra≤1nm , 面形精度RMS≤λ/40(λ=632.8nm),500-800nm 波段平均反射率≥96%。8.8 增材制造先进金属材料的实时表征技术及应用研究内容:研发基于同步辐射光源的原位表征技术与装备,动态捕捉增材制造过程中高温下微秒级时间尺度和微米级局域空间内的相变和开裂;通过高通量的样品设计和多参量综合表征手段,揭示动态非平衡制备过程中材料组织结构的演化和交互作用规律。面向典型高性能结构材料,揭示增材制造快速熔化凝固超常冶金过程对稳定相、材料组织结构和最终性能产生影响的因素,快速建立材料成分-工艺-结构-性能间量化关系数据库;结合材料信息学方法,发展增材制造工艺和材料性能高效优化软件,在典型增材制造材料的设计与优化中得到应用。考核指标:发展基于同步辐射光源的增材制造原位表征技术与装备,在多个尺度上实时追踪增材制造过程中材料组织演变、裂纹生长和化学反应的动态过程。实现单点表征区域>200μm,空间分辨率≤10μm,时间分辨率≤5μs,表征通量>103 样品空间成份点的原位无损分析;构建高温合金、不锈钢、钛合金、铝镁合金等高性能结构材料成分-工艺-结构-性能数据库,开发增材制造工艺优化专用软件,应用于三种增材制造材料的设计与优化。申请发明专利3~5 项,软件著作权2~3 项。“高端功能与智能材料”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿)2.2 骨组织精准适配功能材料及关键技术(共性关键技术)研究内容:面向因骨质疏松、骨肿瘤、感染等导致的人体骨组织缺损疾病治疗的需求,研发对骨组织功能重建具有生物适配功能的高端再生修复材料,开发融合生物材料、医学影像、计算机模拟、增材制造、人工智能的先进骨组织修复与再生成套技术,发展外场驱动的非侵入性材料,促进无生命材料向具有健全功能组织的转化。考核指标:获得3~5 种基于类骨无机粉体的新材料,阐明材料和组织相互作用机制及细胞信号通路;研发4~6 种外场驱动的新材料;突破大尺寸类骨无机材料3D 打印关键技术,骨修复体连通气孔率大于50%,孔径在100 μm-600 μm之间可控调节,压缩强度大于40 MPa,实现大尺寸骨缺损的再生修复;建立术前组织三维重建与手术模型制备、术中手术定位导板与精准修复再生修复材料构建、术后康复材料设计的围手术期骨精准再生修复成套技术;完成骨再生精准修复材料的临床前研究,开展临床试验20 例以上。4.4 声学超构材料及集成器件(共性关键技术)研究内容:面向高端技术装备振动与噪声控制的重大需求,开发声学超材料设计技术,发展基于3D 打印等先进制造手段的声学超材料制备方法,研发具备宽带、低频、全向等优异吸声、隔声特性的声结构功能材料和基于拓扑声学的全固态集成声学器件,实现基于超材料的低频声波定向传输;开发有效提高超声穿透性能并实现高分辨颅脑超声成像的双负参数声学超材料。考核指标:声学超构材料的工作频带范围20~800 Hz,厚度≤30 mm,其中吸声超材料实现设计带宽内吸声系数≥0.85、平均值≥0.95,隔声超材料实现设计带宽内插入损失≥20 dB、平均值≥30 dB。中频超构声学器件的工作频率≥100MHz,室温品质因子Q≥104,高频超构器件的工作频率≥3GHz,室温品质因子Q≥5×103,滤波器带宽的可设计范围优于0~3%,带外抑制≥40 dB,插入损耗≤5 dB。以上征求意见时间为2021年2月1日至2021年2月21日,修改意见请于2月21日24点之前发至电子邮箱。联系方式:重点专项名称邮箱地址先进结构与复合材料gxs_clc@most.cn高端功能与智能材料1.“十四五”国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿).pdf2.“十四五”国家重点研发计划“高端功能与智能材料”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿).pdf
  • 材料微区结构与形貌分析方法研究及应用
    材料的微区结构与形貌特征具有重要的研究意义,常用的分析方法有光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱和电子背散射衍射、透射电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜、X射线CT等。为帮助广大工作者了解前沿表征与分析检测技术,解决材料表征与分析检测难题,开展表征与检测相关工作,仪器信息网将于2023年12月18-21日举办第五届材料表征与分析检测技术网络会议,特别设置微区结构与形貌分析专场,邀请多位专家学者围绕材料微区结构与形貌分析技术研究与相关应用展开分享。部分报告预告如下(按报告时间排序):天津大学材料学院测试中心副主任/副高 毛晶《透射电子显微镜技术在材料微区结构及形貌分析中的应用研究》点击报名听会毛晶,天津大学材料学院测试中心副主任/副高。负责透射电镜、X射线衍射仪及透射相关制样仪器(包括球差透射电镜、离子减薄仪等)的运行维护及分析测试工作,具有较丰富的测试经验。熟悉其他各种大型仪器,包括XPS 、FIB 、 SEM等仪器原理、构造及使用。2017年赴美国布鲁克海文国家实验室纳米功能所透射电镜组研修一年。掌握球差及冷冻杆、原位加热杆、电感、三维重构等各种透射电镜先进技术。通过合作的模式将其应用在各种纳米及能源材料的表征中。报告摘要:透射电子显微镜技术具有高分辨率,可以实现原子尺度材料结构及形貌观察,是材料研究必不可少的手段。本报告主要介绍透射电子显微技术在材料微区结构及形貌分析的应用研究,例如透射电镜STEM技术在电催化材料界面中的研究应用、纳米束衍射及中心暗场像在合金材料析出相观察等,并围绕具体工作对透射电子显微镜相关数据处理技术例如几何相位分析、三维成像技术等进行简单的介绍。牛津仪器科技(上海)有限公司应用科学家 杨小鹏《牛津仪器多种显微分析技术及成像系统的介绍及应用》点击报名听会杨小鹏,博士,2010年毕业于清华大学材料科学与工程系。在校期间主要研究材料相变及表征微观组织,熟悉SEM、XRD、TEM、同步辐射等技术手段。曾任职EBSD后处理功能软件开发,熟悉晶体学及EBSD技术底层的计算。2014年加入牛津仪器,主要负责EBSD技术支持及应用推广。报告摘要:本报告主要介绍牛津仪器MAG部门的多种显微分析技术及成像系统,包括NA部门的EDS和EBSD,在电镜上提供微区的元素和结构分析;全新的Unity探测器,集合了BSE图像探测器和X光探测器,适合快速、大区域、实时的样品表面形貌和成分成像;AZtecWave系统将Wave波谱仪整合到成熟的微区分析系统AZtec中,有效提高了波谱仪的操控性,适合微量、痕量元素的高精度定量分析,也能有效避免元素的重叠峰。AR部门的原子力显微镜,如Cypher、Jupiter等,能提供高通量、高分辨的原子力显微镜成像,适合多种物性的分析和研究。WiTec部门提供的高灵敏度、高分辨激光共聚焦拉曼显微镜,通过分析微区的化学键,可以提供相、结晶性、含量等丰富的信息,分辨率达到300nm,也能做浅表层的3D成像。拉曼显微镜还能和电镜整合成一体化的联用系统,适合快速多技术分析同一感兴趣区。报告还会介绍几个多技术联用的应用案例。徕卡显微系统(上海)贸易有限公司应用工程师 姚永朋《徕卡光学显微镜在不同尺度下的形貌表征》点击报名听会姚永朋,徕卡显微系统工业显微镜应用工程师,负责徕卡工业显微镜技术支持工作,在制样及显微观察等方面经验丰富。报告摘要:光学显微镜是材料表面及微观结构观察分析中的常用仪器,此次报告将分别介绍徕卡体式显微镜、金相显微镜、数码显微镜等不同类型的光学显微镜在不同尺度下的表面结构观察及分析应用。华中科技大学,武汉光电国家研究中心教授 李露颖《半导体纳米材料原子尺度结构性能研究》点击报名听会李露颖,华中科技大学武汉光电国家研究中心教授,博士生导师。2011年5月毕业于美国亚利桑那州立大学,获博士学位,主要从事半导体纳米材料原子分辨率微结构及纳米尺度电学性能的结合研究,重点关注材料的特定原子结构及相应电势、电场、电荷分布对宏观物理性质的影响,取得了一系列有影响力的研究成果,工作被Nature Physics 杂志选为研究亮点,并评价为结构-性能相关研究的典范。到目前为止累积发表SCI 收录第一作者或通讯作者论文39篇(IF≥10的21篇),包括Advanced Materials、Nano Letters、Nature Communications、Advance Science、Advanced Functional Materials、Science Bulletin、ACS Nano、Nano Energy、Chemical Engineering Journal、Small等,论文总引用4500余次,H因子为31,多次受邀在国际国内电子显微学年会上做邀请报告,目前担任湖北省电子显微镜学会理事。报告摘要:结合电子全息技术的纳米尺度定量电学性能表征功能和球差校正技术的原子分辨率微结构表征功能,实现了半导体纳米材料电荷分布的电子全息研究,半导体纳米材料界面纳米尺度电场与原子尺度微结构的结合研究,以及各种外界激励下半导体纳米材料及器件的原位结构性能相关研究。 利用电子全息技术,得到了IV族Ge/Si族量子点和核壳结构纳米线、III-V族GaAs/InAs纳米线、量子点和量子阱组合器件的电荷分布情况,以及n-ZnO/i-ZnO/p-AlGaN异质结发光二极管性能增强的微观机理;利用球差校正技术的原子尺度表征功能,获得了复合半导体ZnSe纳米带同质异构结中自发极化相关电荷裁剪效应的直接实验证据,并对InSe纳米棒中多型体界面极化场进行了原子尺度定量研究。同时通过精确测定(K,Na)NbO3铁电纳米线界面原子尺度极化场,获得其相应材料在退火后宏观压电效应线性增加的微观机制。利用原位热学表征技术,研究了KxWO3纳米片中阳离子有序结构并随温度的变化规律,CsPbBr3纳米晶中 Ruddlesden–Popper层错的调控机制及其对光致发光性能的影响机理;利用原子尺度的原位热学表征技术研究了PbSe纳米晶随尺寸变化的晶体生长和升华机制。利用原位力学表征技术获得MXene高性能压阻传感器的微观作用机理。上海交通大学分析测试中心冷冻电镜中心副主任 郭新秋《透射电镜表征磁性材料样品的前处理技术路线探索》点击报名听会郭新秋,上海交通大学分析测试中心冷冻电镜中心副主任。长期在透射电镜相关领域的测试一线工作,在场发射透射电镜、冷冻透射电镜及相关样品制备等方面积累了丰富的表征分析经验,主持或参与多项显微成像方法学研究课题,支撑相关团队在Small, Nature Physics, Nature communications, energy & environmental science等期刊上发表多篇高水平论文。报告摘要:透射电镜是以波长极短的电子束作为照明源,用电磁透镜对透射电子聚焦成像的一种具有高分辨本领、高放大倍数的大型电子光学仪器。作为一种先进的表征手段,透射电子显微技术在各种功能材料的研究中发挥了重要的作用。磁性材料指能直接或间接产生磁性的一类材料,通常含有铁、钴、镍、钕、硼、钐以及稀土金属(镧系),其磁性强弱与样品本身的含量和价态相关。随着表征技术的快速进步,磁性材料的设计与应用不断更新,相关的研究广受关注。不同组成、不同结构的磁性材料展现出不同的化学与磁学特性,在众多领域都有着广泛的应用。但是,由于透射电镜原理是基于电子与磁场的相互作用来进行成像,镜筒内部磁场强度高达2T以上,如果样品未固定好,更会发生被吸到极靴上的危险。镜筒一旦受到磁性颗粒污染则很难处理,长时间的积累对电镜是一种慢性伤害。在调研中得知,有实验室就发生过此类事件,最终不得不拆机进行维修。还有一些高校平台直接在网站上明确表明了无法进行磁性材料测试。本报告提出了一种透射电镜表征磁性材料的前处理的分类和方法,希望对广发电镜工作者和科研工作者有所帮助。弗尔德(上海)仪器设备有限公司应用经理 王波《二维及三维EBSD分析样品的高效制备方法介绍及应用》点击报名听会王波,天津大学材料学专业博士毕业,曾在摩托罗拉-实验室(亚洲)担任高级失效分析工程师及资深实验室经理。2013年起先后担任知名美国金相品牌亚太区应用主管及德国ATM品牌中国区应用经理。在先进制样尤其是EBSD样品制备方面拥有丰富的经验,并应邀在国内进行过多场金相制样技术讲座,分享最新的样品制备理论、设备耗材及应用案例,深受好评。报告摘要:EBSD分析样品的制备极具挑战性,导致科研人员常会遇到制样成本高、效率低、成功率低等问题。本讲座将着重介绍现代金相制样方法——机械磨抛法及电解抛光法高效制备EBSD分析样品的基本理论、适用范围、技术难点、实操技巧及应用案例,分享经济、高效制备EBSD样品的思路和经验。同时,使用3D分析表征和重构技术,从(亚)纳米到毫米的尺度来研究微观组织和性能的关系已经成为关注热点。讲座也将介绍基于金相连续切片重构和EBSD技术的大体积材料三维EBSD分析样品制备的最新进展和解决方案。钢研纳克检测技术股份有限公司高级工程师 李云玲《原位拉伸及电子背散射衍射在金属材料微观表征中应》点击报名听会李云玲,钢研纳克检测技术股份有限公司高级工程师,从事金属材料微观表征工作10余年,主要研究方向包括金属构件失效分析、断口分析、微观表征技术等。独立完成400余项材料失效分析案例。完成的典型项目有:某型号舰艇动力系统部件失效原因分析、高铁车轮裂纹原因分析、核电乏燃料池不锈钢壁附着物分析、国电逆流变部件失效原因分析、合成氨设备焊接裂纹分析等。大型失效分析项目的完成,为国防设备可靠性提供了技术支持,挽回了客户大量经济损失,得到企业的多次好评。相关工作成果多次在全国钢铁材料扫描电镜图像竞赛及金相比赛中获奖,在国外SCI、EI、中文核心等期刊上发表论文20余篇,参与起草修订多个团体标准,如《钢中夹杂物的自动分类和统计扫描电镜能谱法》(T/CSTM 00346-2021)、《钢中晶粒尺寸测定 高温激光共聚焦显微镜法》(T/CSTM 00799-2023)、《材料实验数据扫描电镜图片要求》(T/CSTM 00795-2022)等。报告摘要:从原位拉伸(in-situ tensile)及电子背散射衍射(EBSD)的基本理论及基本方法出发,介绍两种新技术在金属材料微观表征中的应用,阐述其技术应用过程,包括但不限于在微观表征领域的重要作用,最后从当前技术局限出发探讨未来可能的重要创新。布鲁克(北京)科技有限公司应用科学家 陈剑锋《布鲁克的平插能谱仪与微区XRF介绍》点击报名听会陈剑锋,2003年毕业于中科院长春应化所,主要研究方向是高分辨电子显微镜在高分子结晶中的应用,毕业后加入FEI,负责SEM/SDB的应用、培训以及市场等推广工作。2011年加入安捷伦公司负责SEM的市场和应用工作,2018年在赛默飞负责SEM的应用工作。2021年加入布鲁克,负责EDS,、EBSD、 Micro-XRF等产品的技术支持工作,对电子显微镜的相关应用具有多年的实操经验。报告摘要:布鲁克独有的平插能谱探头因其独特的设计,具有更大的立体角,使能谱分析在低能谱线的采集方面有很大的优势,尤其是目前比较流行的纳米结构材料的分析,而微区荧光在检测限上的优势则是目前工业,地质,环境检测等领域进行重金属元素,微量元素的强有力的工具,在相关的领域中也得到了越来越广泛的应用。本报告将主要介绍布鲁克公司的平插能谱和微区荧光产品及其应用。中国科学院上海硅酸盐研究所研究员 程国峰《X射线三维成像技术及应用》点击报名听会程国峰,理学博士,博士生导师,中国科学院上海硅酸盐研究所 X射线衍射结构表征课题组组长。中国晶体学会粉末衍射专业委员会委员、中国物理学会固体缺陷专业委员会委员、上海市物理学会X射线衍射与同步辐射专业委员会副主任兼秘书长。主要研究领域为X射线衍射与散射理论及应用、三维X射线成像术、拉曼光谱学等。曾先后主持国家自然科学基金、上海市和中国科学院项目多项,主编出版《纳米材料的X射线分析》、《二维X射线衍射》等专译著4部,发布国家标准和企业标准12项,获专利授权7项,在Nat. Mater.,J. Appl. Phys.,Mater. Lett.等SCI期刊上发表论文90余篇。参会指南1、进入第五届材料表征与分析检测技术网络会议官网(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icmc2023/)进行报名。扫描下方二维码,进入会议官网报名2、会议召开前统一报名审核,审核通过后将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。3、本次会议不收取任何注册或报名费用。4、会议联系人:高老师(电话:010-51654077-8285 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)5、赞助联系人:周老师(电话:010-51654077-8120 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn)
  • 球差校正技术助力材料微结构与性能关系解析
    2021年10月30日,科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技与中国分析测试协会高校分析测试分会合作,首次冠名设立的“赛默飞高校分析测试优秀青年人才奖”在线揭晓获奖名单。作为微纳结构分析室负责人和重庆大学分析测试中心的助理研究员,张斌博士凭借优秀的技术成果荣获赛默飞高校分析测试优秀青年人才奖二等奖。对此,仪器信息网走进重庆大学分析测试中心并特别视频采访了张斌。电子显微镜发明于上世纪30年代,距今已90年,电子显微镜有两大特点:第一是超强的空间分辨能力,可以达到纳米甚至原子尺度;第二个是强大的分析能力,可以分析一些化学成分、电子结构等。张斌从研究生起便开始了电子显微学的研究,主要从事相变存储材料、热电材料等功能材料的微结构研究。在此基础上,为了解决一些问题,投身开发一些新的显微学分析方法。这一路走来,丰富的研究经历奠定了他今后在电子显微学的研究方向:电子显微学方法的开发和应用,以及材料微结构与性能关系的解析。当谈及这次的获奖技术成果“基于透射电子显微分析的材料微结构定性/定量研究”时,张斌谦虚地表示,“获奖核心技术不能说是太好的一些成果,就是有一点点小的进步而已。”其中,图像分析、数据处理分析的技术最早被用于相变存储材料微结构研究中空位分布的解析,其主要利用图像上点阵的位置和强度来描绘空位可能的占据以及定量化的动态演变过程。去年张斌团队将这套方法加以改进,首次应用在原子尺度的构型解析实践上,并取得突破。另一个核心技术成果经典案例就是制样,在做显微学分析时,观测100纳米及以上的Cu5FeS4颗粒存在尺度太大的问题,通过超薄切片和引入酸刻蚀腐蚀等方法,张斌团队将其内部结构解析得更加清楚。正是通过这种制样方法,张斌团队发现了二十面体、五次孪晶结构和独到的核壳结构等一系列丰富的结构信息,对热电材料的性能提升带来很大帮助。科研技术的发展离不开仪器技术的发展。张斌表示,这些成果的取得离不开球差校正技术的突破和发展,因为大部分实验图像来源于赛默飞的球差校正电镜,所有的图像分析都是基于球差校正获得的HAADF图像,正是有了这些清晰的照片和先进的技术,才能获得更多的实验结果。采访最后,张斌向我们展示了他的“收藏品”——上万片承载研究观察样品的小铜环。这里的每一片铜环都代表着一个人一次研究的样品,张斌从电镜装好的那一天就开始把这些铜环收集到玻璃皿中,近4年的积累,如今铜环数量已达上万片。关于重庆大学分析测试中心重庆大学分析测试中心,于2014年正式挂牌成立,是面向学校和社会开放的校级仪器共享机构和学科交叉融合平台。2018年3月通过国家级实验资质认定,具备为社会提供公正、科学、准确数据的条件和资格,成为可提供具有法律效力检验检测报告的第三方检测基地。中心遵从源于需求、重在统筹、共建共享、优化资源、科学管理、高效运行的建设原则,致力于为校内科研工作的顺利开展提供高水平测试服务,同时也为重庆市高校、企业及科研院所自主创新能力的提升提供服务与支持。
  • 我国首批聚变堆结构材料标准发布
    p   近日,由中国国际核聚变能源计划执行中心牵头,中科院核能安全技术研究所· FDS凤麟核能团队负责编制的抗中子辐照钢标准《聚变堆用抗辐照低活化马氏体结构钢板》(HJB 1016-2018)正式发布。该标准是我国发布的首批聚变堆结构材料标准,自2018年9月9日起施行。 /p p   抗中子辐照钢具有抗辐照脆化和肿胀、低活化、耐高温等优点,是聚变堆、聚变裂变混合堆和裂变铅基堆等先进核能系统的首选结构材料,欧盟、美国、日本、俄罗斯等核能强国都将其纳入核心发展战略。另一方面,材料标准的建立是一种材料发展成熟的标志,直接决定着材料能否进行工程应用,因此各国均开展了抗中子辐照钢的标准化工作。 /p p   在国家重大项目的支持下,核安全所· FDS凤麟团队自2001年起主持研发具有自主知识产权的中国抗中子辐照钢CLAM,其主要性能已达到国际同类材料先进水平,可满足世界上最大的能源科技合作计划“国际热核实验堆ITER”的基本要求。在此基础上,团队于2017年初率先向中国国际核聚变能源计划执行中心提出抗中子辐照钢的标准化申请并获批立项,启动了我国抗中子辐照钢标准的编制工作,围绕材料的成分、组织、性能等关键问题,提出了在冶炼制备和性能测试中的技术规范和参数要求。 /p p   该标准的正式发布与实施标志着我国在抗中子辐照钢的工程化应用方面已走在世界前列,为该材料的工业化生产和应用奠定了基础,对推动我国先进核能系统的发展具有重大意义。 /p
  • 新型二维铁电材料铁电畴结构的调控研究获进展
    铁电材料因具有稳定的自发极化,且在外加电场下具有可切换的极化特性,在非易失性存储器、传感器、场效应晶体管以及光学器件等方面具有广阔的应用前景。与传统的三维铁电材料不同,二维范德华层状铁电材料表面没有悬空键,这可降低表面能,有助于实现更小的器件尺寸。此外,传统三维铁电薄膜的外延生长需要合适的具有小的晶格失配的基材,而在二维层状材料中,许多具有不同结构特性的层可以被堆叠并用于铁电异质结构器件,不受基底的限制,从而提供了广泛的铁电特性可调性。某些二维层状材料已在实验或理论上被报道为铁电材料,包括薄层SnTe、In2Se3、CuInP2S6、1T单层MoS2、双层或三层WTe2、铋氧氯化物和化学功能化的二维材料等。然而,目前对二维材料铁电畴结构的调控及铁电-反铁电相变等方面缺乏系统性研究,在范德华层状材料中实现连续的铁电域可调性和铁电-反铁电相转变仍是挑战。   近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员康黎星团队与中国人民大学教授季威团队、南方科技大学副教授林君浩团队、松山湖材料实验室副研究员韩梦娇合作,在新型二维铁电材料铁电畴结构的调控方面取得进展。该团队发现了一种具有室温本征面内铁电极化的新型二维材料Bi2TeO5,并观测到由插层铁电畴壁诱导的铁电畴大小、形状调控机制以及由此产生的铁电相到反铁电相的转变。科研人员采用CVD法合成新型的超薄室温二维铁电材料Bi2TeO5,通过压电力显微测(PFM)证实该材料存在面内的铁电畴结构,结合电子衍射及原子尺度的能谱分析和第一性原理计算结果对其结构进行解析,结合像差校正透射电镜对亚埃尺度的离子位移进行分析(图1)。对Bi2TeO5中畴结构的进一步研究发现,样品中存在大量的条状畴结构。原子尺度结构分析和计算结果表明,由于Bi/Te插层的存在,有效降低了畴壁的应变能,从而使得180°畴壁的条状畴能够稳定(图2)。研究表明,通过调控前驱体中Bi2O3和Te的比例可以有效实现180°铁电畴宽度的调控及实现铁电-反铁电相的反转(图3、图4)。此外,Bi/Te插层的引入除了能够改变铁电畴的大小,同时可以对畴壁的方向进行调控(图5)。   本研究对Bi2TeO5室温面内铁电性的报道丰富了本征二维铁电材料体系。原子插层作为新的调控单元对铁电畴大小及方向的调控,以及由此产生的铁电-反铁电相变,为二维铁电材料畴结构及相结构的调控提供了新思路,并为在未来纳米器件领域的应用奠定了新的材料基础。相关研究成果以Continuously tunable ferroelectric domain width down to the single-atomic limit in bismuth tellurite为题,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。图1.二维层状铁电材料Bi2TeO5的CVD生长及结构表征。a、二维层状Bi2TeO5的光镜图;b-c、样品的表面形貌及对应的面内PFM图像;d-f、不同方向Bi2TeO5的结构模型以及铁电极化的产生;g-I、Bi2TeO5的原子尺度结构表征及对应的极化分布。图2.Bi/Te插层诱导的180°铁电畴的形成。a、Bi2TeO5中典型条状180°铁电畴的面内PFM;b、180°铁电畴壁的原子尺度HAADF-STEM图;c-e、180°铁电畴壁处铁电离子位移(DBi)及晶格畸变(晶格转角θ)的原子尺度分析;f、弛豫后180°铁电畴的结构模型。图3.插层对畴宽度的调控及铁电相到反铁电相的转变。a-d、具有不同周期的180°畴HAADF-STEM图像;e-h、分别为对应图a-d中的离子位移分布。图4.插层诱导的反铁电相。a、具有反铁电性样品的PFM;b-d、反铁电样品中的原子尺度极化分布及晶格畸变分析;e、弛豫后的反铁电相结构模型。图5.畴壁台阶的形成及插层对畴壁取向的影响。a-b、样品中扇形铁电畴的面内PFM图像;c、扇形铁电畴边缘处大量台阶形成的倾斜畴壁面;d-e、畴壁台阶的原子尺度HAADF-STEM图像及对应的离子位移分析;f、弛豫后的畴壁台阶结构模型;g、Te和O浓度对畴壁台阶形成焓的影响。
  • 中科院化学所在“半导体异质结构”材料方面取得重要研究进展
    半个多世纪以来,具有异质结结构的半导体器件已经给人们的生活带来了革命性的变化。发展纳米材料的合成技术,制备具有纳米尺寸的“半导体-半导体异质结构”材料不仅是合成化学所面临的挑战,同时也是发展新型功能纳米材料的一个重要途径。 在国家自然科学基金委、科技部以及中科院的资助下,化学所胶体、界面与化学热力学院重点实验室高明远课题组在具有特殊结构和形貌的纳米材料的合成发面开展了系列研究工作,曾先后报道了具有核壳结构的CdTe纳米线(Langmuir, 2005, 21, 4205-4210),超长CdTe纳米管(Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 6462–6466,VIP论文)及具有异质结构的SiO2/Fe3O4磁性微球(Advanced Materials, in press)的制备与性质研究。 最近,该课题组在系统研究工作基础上,与国家纳米中心的唐智勇教授及北京交通大学光电子技术研究所联合报道了纳米尺寸的Cu2S-In2S3异质结构材料的制备与形貌控制机理研究(J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 13152-13161)。他们证明了导体硫化铜纳米颗粒可以催化硫化铟纳米晶体的生长,形成具有“半导体-半导体异质结构”的纳米材料,而类似的催化作用之前只在金属类纳米颗粒中被观察发现。他们的研究还表明在硫化铟纳米材料的形成过程中,由铜、铟前体化合物与反应介质十二硫醇的相互作用所导致的凝胶化现象可直接影响纳米材料的晶体生长动力学。据此,通过对凝胶化过程的控制,他们成功地实现了具有异质结构的火柴形及泪滴形的Cu2S-In2S3纳米材料以及铅笔形In2S3纳米材料的制备。 实际上,纳米材料的液相合成一般都离不开表面配体的参与,而表面配体分子发挥作用的前提是可以与纳米材料中的金属离子形成足够强的配位作用,以硫醇类的表面配体为例,大量的实验工作都证明它们可以同金属离子形成复杂的络合物(Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 6462–6466 Chem. Mater., 2004, 16, 3853- 3859),而在有机介质中,这种络合作用往往可以导致体系的凝胶化。因此,利用表面配体与金属离子的配位作用所导致的凝胶化对纳米材料的生长,及得到的纳米材料的结构与形貌进行控制具有重要的普适意义,而且必将成为纳米材料合成研究中一个值得关注的重要发展方向。
  • 我国航天用第二代结构复合材料研究立项
    中国科技网北京1月7日电 未来载人登月、深空探测用的重型运载火箭直径约为目前我国在用运载火箭的2—3倍,为满足超大型树脂基复合材料结构的高刚度、轻量化、高可靠的要求,未来材料性能和大尺寸构件成型工艺水平必须较现有体系有明显提高。记者今天获悉,国防基础科研重大项目“结构复合材料关键材料体系的工程化应用技术研究”月初成功立项,相关负责人介绍,研究成果将满足未来航天型号发展需求。   据了解,该项目是在国防科工局的大力支持下,由航天材料及工艺研究所牵头,联合北京宇航系统工程研究所、中国运载火箭技术研究院研发中心和中科院化学所等单位实施。项目将集中研究相关的材料及超大型轻质结构件制备工艺技术、复合材料结构设计技术等,形成第二代复合材料及构件制造技术规范、方法、标准及数据库,提高材料技术成熟度,满足未来航天型号发展需求,同时牵引国内高性能碳纤维、高性能树脂等相关基础材料技术领域的发展,推动第二代复合材料在其他行业的推广和应用。   与目前广泛使用的第一代材料相比,新研制的第二代结构复合材料将促进航天用树脂基结构复合材料的升级换代,性能大幅度提高,且工艺适应性更好,质量稳定性更高,将对我国航天及相关领域技术的发展带来深远影响
  • 《RISE大招》无机材料之结构分析和结晶度分析
    《RISE大招》前情回顾:这是一个荡气回肠的相遇、相知、相恋、相爱的故事。本系列前两集讲述了RISE从传统扫描电镜“心有余而力不足”的分析困境下一跃而出到它对于无机相鉴定和金属夹杂分析的武功路数,相信大家对RISE电镜-拉曼一体化系统已经有了基本了解。(然而小编还是无比体贴的放上了前两集链接:点击下列文字即可快速阅读)。01 “我的前半生”结束了,后面的科研之路就靠它了!02 无机材料分析,RISE还有这些大招!科研无涯,却无需苦作舟。路即在此,英雄闻声而至。话不多说,今天呢,接着上次的招式,给大家讲讲RISE在无机材料结构分析和结晶度分析上的套路。无机材料之结构分析对于无机材料来说,经常会碰到同分异构的情况。但是仅仅通过扫描电镜和能谱,我们只能得到形貌和成分数据,而没有办法对样品进行准确的结构分析。而结构作为物质的基本特性,极大的影响着热、力、光、电、磁等性能,因此也是微区表征不容忽视的方面。而目前在SEM系统中,能够进行结构表征的也只有EBSD,但是前提依然是要有严格的样品制备,局限性很大。而成分相同结构不同的同分异构材料的拉曼光谱,往往表现出较大的差异,因此拉曼光谱分析手段是很好的表征结构的手段。因此,通过SEM+EDS+Raman (RISE) 的综合分析手段,我们就可以对同分异构材料进行全面准确的形貌、成分和结构分析。 如下图,试样为TiO2粉末,TiO2有锐钛矿和金红石两种结构,并且两者表现出完全不同的拉曼光谱特征。因此在RISE系统中通过拉曼光谱的面扫描分析,可以轻易的区分出蓝色区域为锐钛矿结构,红色区域为金红石结构。再例如下图,通过EDS数据知道电镜分析区域为Sm2O3 ,然后在此基础上进行拉曼面分布分析。虽然试样并不平整,完全不够EBSD的测试要求,但是RISE系统依然可以发现其中红色区域为立方结构的Sm2O3 ,蓝色区域为单斜结构的Sm2O3 。无机材料之结晶度分析对于无机材料来说,结晶度也是重要的参数。目前能够很好的表征结晶情况的主要是XRD,并且是基于宏观分析,能在微区尺度对结晶度进行表征的手段则很少。而无机晶体材料的结晶度却会对特征拉曼峰产生较大的影响。结晶度程度高,特征拉曼峰高而尖锐;反之,若结晶度低,则特征峰会变宽。因此,可以通过特征拉曼峰的宽度来对结晶度进行评判。由此可见,原位一体化的RISE对微区领域的结晶度分析提供了新的途径。如下图,用SEM-FIB双束电镜在硅表面进行图形加工。由于Ga+离子的注入效应、热效应等会使加工区域的硅产生一定程度上的非晶化。仅凭形貌是无法知道非晶化程度的。而在此区域用RISE进行拉曼面扫描,并用每一个测试点的Si的特征拉曼峰的半高宽为依据进行RISE成像,红色区域为半高宽较窄,蓝色区域为半高宽较宽。由此形成的RISE图像,对于研究FIB加工产生的非晶化一目了然。RISE七十二般武艺,招招新奇,但一招一式,每一个路数都为更好的帮助您的科研分析而生。除了切实突破并解决了传统扫描电镜分析能力薄弱的问题,针对传统意义上的电镜-拉曼联用系统的种种分析弊端,RISE系统采用了扫描电镜-拉曼光谱一体化的硬件和软件设计,使得综合分析更加行之有效。 故事刚开始,我们已相遇,还有相知、相恋、相爱̷̷跑远了,下面请收看“下集预告”:《RISE大招》下集看点:无机材料之微量元素分析、取向分析、取向应力分析。关于TESCANTESCAN发源于全球最大的电镜制造基地-捷克Brno,是电子显微镜及聚焦离子束系统领域全球知名的跨国公司,有超过60年的电子显微镜研发和制造历史,是扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用技术、聚焦离子束与飞行时间质谱仪联用技术以及氙等离子聚焦离子束技术的开拓者,也是行业领域的技术领导者。关注TESCAN中国官方微信“TESCAN公司”,更多精彩资讯。↓ ↓ ↓ 观看RISE大招全系列,请戳:01 “我的前半生”结束了,后面的科研之路就靠它了!02 无机材料分析,RISE还有这些大招!
  • 中国科大在生物质制备纳米结构材料方面取得系列进展
    近年来,中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室俞书宏课题组在低温水热碳化生物质制备功能性碳基材料方面的研究取得显著进展,其中有关生物质水热碳化制备高活性富碳纳米功能材料的一系列工作引起国际关注。最近,该课题组应邀撰写观点透视综述论文,并以封面文章形式发表在Dalton Trans上,英国皇家化学会网站也进行了报道。 多功能碳基材料由于其在催化剂载体、固碳、吸附剂、储气、电极、碳燃料电池和药物传递等领域潜在的重要应用,使其合成技术研究成为一个热门课题。目前,该领域研究的重点已经从化石燃料转变到以生物质作为原料合成碳基材料,同时也有望为合理利用过剩的生物质,为储存碳能源和避免直接焚烧对环境的严重污染等提供新的解决方案。 该课题组研究发现,由非晶态纤维素组成软质的植物组织主要产生球状碳纳米颗粒,它们的尺寸很小,孔隙主要是间隙孔隙;由固定结构的晶态纤维素组成的硬质植物组织,能够保留外部形状以及大范围内宏观和微观结构特征,在纳米尺度上产生了显著的结构变化,形成介孔网状结构。同时,利用碳水化合物能够控制合成出具有特殊形态和结构的碳基纳米材料、多孔碳材料及复合材料,诸如纳米球、纳米纤维、亚纳米线、亚纳米管、纳米电缆和核壳结构等,而且富含能显著改善其亲水性和化学活性的官能团。所制备的碳基材料和复合材料具有优异的固碳效率、催化性质和电学性质,在固碳,色谱分离、催化剂载体和电极材料、气相选择吸附剂、药物传递等领域具有潜在的应用前景。 目前,该课题组正着力研究水热碳化过程机理和进一步提高碳化效率,为高效制备一系列多功能化、高活性碳基纳米结构材料及实际应用打下基础。
  • 香港城市大学吕坚院士团队:顶刊综述《结构材料的增材制造》
    近日,香港城市大学吕坚院士团队在 Materials Science and Engineering: R: Reports 上发表综述论文“Additive manufacturing of structural materials”该论文分别从增材制造领域的发展历史,材料选择,4D 打印,应用前景,和趋势展望等方面做了较为系统的介绍。论文链接:第一章:简介增材制造(Additive manufacturing, AM),又称 3D 打印,其应用被认为是继蒸汽机,计算机,和互联网之后的又一项工业革命。AM 技术在过去的 30 年发展迅速,尤其是在近 5 年 AM 技术一直在加速其应用。与减材制造(如常规机加工,铸造,和锻造等工艺)不同,AM通过在计算器辅助设计(CAD)模型的指导下连续逐层添加材料来构造三维结构。AM 是一种面向材料的制造技术,在各种材料(包括聚合物,金属,陶瓷,玻璃,和复合材料等)中,普通存在打印精度和打印尺度/速度不可兼得的矛盾。4D 打印技术通常指的是经 3D 打印成型的物体在外界刺激,例如热,磁,液,电,光,气压,预应力,或其组合的刺激下,实现构型和功能的变化。本文总结了各种刺激方法的常用材料和原理,对比了不同刺激方法的优缺点。4D 打印材料和技术,伴随着各种变形系统的开发,驱动着研究者在高维 AM 领域实现概念突破及实际应用。该综述对结构材料的增材制造提出了多元化展望,包括多材料(multi-material)AM,多模量(multi-modulus)AM,多尺度(multi-scale)AM,多系统(multi-system)AM,多维度(multi-dimensional)AM,和多功能(multi-function)AM。 AM 材料和方法的迅速发展为其在不同领域的结构应用提供了巨大潜力,包括航空航天领域,生物医疗领域,电子设备,核工业,柔性可穿戴设备,软质传感器/驱动器/机器人技术,珠宝和艺术装饰品,陆地运输,水下设备,和多孔结构。此项研究获广东省重点领域研发计划,深港科技创新合作区深圳园区项目,国家自然科学基金重大项目,国家重点研发计划,和大学教育资助委员会(香港)联合实验室资助计划的项目支持。△增材制造的技术路线图△各种增材制造材料和工艺普通存在打印精度和打印尺度/速度不可兼得的矛盾△各种 4D 打印驱动刺激的关系图△结构材料增材制造的多元化展望△多维度增材制造:更高的维度,更高的打印效率△3D 打印机有望借助自我打印能力而实现打印万物以下为该综述部分章节的简要介绍:第二章:不同材料的 AM2.1 聚合物材料的 AM该部分主要概述了聚合物 AM 的制造方法、材料种类以及 AM 聚合物的性能及使用领域,提出了聚合物 AM 的不足之处,并给出了解决方法。该部分同时展望了聚合物 AM 的良好发展前景。2.2 金属材料的 AM该部分介绍了金属 AM 利用多领域多学科融合的思路,在开发专用材料,新型工艺以及制造结构上的相关进展,同时高熵合金,金属玻璃(非晶合金),贵金属,金属结构材料的功能特性等方面前景广大,但仍需进一步发展。2.3 陶瓷材料的 AM该部分介绍了不同种类(粉基/浆基,镀膜基,聚合物前驱体基)的陶瓷打印材料的特点,重点概述了聚合物衍生陶瓷在陶瓷 AM 领域的优势和应用,总结了直写打印的特点和所需的墨水条件,并对陶瓷打印技术将会往打印构型更大和打印速度更快两个方向的发展做了展望。2.4 玻璃材料的 AM该部分对 3d 打印玻璃进行了系统的阐述,介绍了高温打印/低温打印/复合玻璃材料打印三种类型,对比了不同打印方式下产品的透光度和性能的差异,并对 3d 打印玻璃的应用和前景进行了展望。2.5 复合材料的 AM该部分第一小节总结了聚合物-金属复合打印的策略,介绍了多尺度的层级聚合物-金属复合材料能突破机械性能(例如强度-密度,强度-韧性)之间的耦合,特征尺寸可以跨越 7 个数量级,充分利用“越小越强”的尺寸效应。同时,机械超材料凭借特殊的架构设计可实现非凡的刚度,强度和韧性。该部分第二小节总结了聚合物-陶瓷复合打印的策略,生物陶瓷通常具有较高的强度和断裂韧性,这种良好的力学性能主要归因于其复杂而又巧妙结合的多级结构。3D 打印工艺是一种 “自下而上”制备工艺,能够很好的应用在仿生陶瓷的制备,例如常见的“Bouligand”结构,“砖-瓦”结构,“交叉叠片”结构等,为人们制备高性能仿生陶瓷提供了有效途径。该部分第三小节总结了金属-陶瓷-聚合物复合打印的策略,包括将金属-陶瓷-聚合物复合材料粉末混合打印,以及将金属-陶瓷-聚合物材料分层打印,并展望未来 3D 打印金属-陶瓷-聚合物复合材料的发展方向。第四章:AM 的结构材料在不同领域的应用4.1 航空航天领域在航天领域,尤其是航天器零部件和天线等结构方面的领域,得益于太空的零(微)重力环境,在轨增材制造可以打印很多传统加工方式难以实现的零部件。在航空领域,增材制造的应用逐渐成熟,从最初在非关键部件上的应用逐渐过渡到例如发动机核心部件的制造。例如使用增材制造燃油喷嘴,在减少部件的同时,提高燃油效率。在可以预见的将来,增材制造将在航空领域大放异彩,乃至于影响到飞机的整体设计。另外,3D 打印为新型可变机翼的研发提供了强大的加工能力,显著提高了新型结构的研发效率,并实现了应用于可变机翼的全新的结构体系,目前蓬勃发展中的 4D 打印技术将为可变机翼提供更多先进的技术路径。△增材制造在航天领域的应用△增材制造在航空领域的应用4.2 生物医疗领域增材制造在生物医疗领域已经获得了广泛的应用,包括骨科、牙科、软组织工程、组织修复再生和生物治疗等。该部分从打印材料,表面处理,结构设计等角度,总结了在硬组织工程应用中增材制造技术的研究现状。同时还对目前比较成熟的商业 3D 打印骨植入物,以及应用增材制造技术的典型病例,进行了介绍与总结。增材制造高精度,多材料的特点为复杂的生物支架制备提供了新的选择,在人造心脏,体内遥控机器人等高难度领域都有着不可替代的优势。△增材制造在生物医疗领域的应用4.3 电子设备该部分总结了 AM 在包括微波器件,PCB 板,MEMS,微电池,RFID 标签,以及陶瓷手机背板等电子设备上的应用。在现代微波通讯系统及电磁应用领域中,增材制造技术为器件的小型化、轻质化、高精度、低成本制造提供了新方法,可有效降低传统制造中存在的材料冗余、装配误差等缺点。在未来微波及太赫兹器件的增材制造技术发展方面,提升制造质量和速度,研发新材料以适应多功能需求以及实现更高频器件制造将具有广阔空间。随着 5G 时代的到来和无线充电技术的发展,陶瓷材料的 AM 有望在新型手机背板的开发上发挥重要作用。△增材制造在电子设备的应用4.4 核工业该部分主要概述了增材制造制备的高分子、金属及陶瓷材料在核工业中的应用。从复合材料及材料结构方面对中子屏蔽材料的性能及应用进行研究,并展望多功能复合材料在核工业中的潜在应用。△增材制造在核工业的应用4.5 柔性可穿戴设备3D 打印技术可应用于柔性、可穿戴电子设备的制造,例如应变传感器、纳米发电机、柔性电极等。△增材制造在柔性可穿戴设备的应用4.6 软质传感器/驱动器/机器人技术4D 打印湿度、温度响应水凝胶发展迅速,各种几何形状、复杂变形和定向运动都已经实现。3D/4D 打印在传感器、执行器和软体机器人等各个方面都显示出了巨大的应用潜能。△增材制造在软质传感器/驱动器/机器人技术的应用4.7 珠宝和艺术装饰品3D 打印技术由于制造周期短、可根据客户需求精确定制、制造过程具有零浪费等特点,成为了珠宝和装饰行业兴起的新型制造技术。3D 打印技术通过电脑建模可以设计结构复杂的珠宝和装饰,并且以高分子、金属、陶瓷等材质直接打印出来,也可以通过打印铸造珠宝所需的低熔点熔模来间接参与珠宝制作。△增材制造在珠宝和艺术装饰品的应用4.8 陆地运输增材制造技术在陆地交通领域有着巨大的应用前景。相较于传统的陆地交通工具(如汽车、自行车、高铁等)的制造技术,增材制造技术不仅可以有效地降低制造成本,缩短研发周期,提高生产效率,还能够推动交通工具定制化设计的普遍应用。4.9 水下设备3D打印在航海领域的价值不断在开发,从服务水面船舰维护到深海水下探测。受益于 3D 金属材料打印技术的成熟和海上环境 3D 打印技术的研发,未来远洋船舰中极可能标配 3D 打印设备,为远离陆地补给的船舰即时制备已磨损或需更换的配件或临时所需的结构。该领域的潜在可观的市场也将吸引和促进 3D 打印技术在动态环境下的发展。△增材制造在海陆空交通运输的潜在应用场景4.10 多孔结构随着各种 3D 打印技术的飞速发展,作为多孔结构的不同微观结构变得越来越重要。通过使用 AM 技术,多孔结构有广阔的应用前景,特别是在医疗领域,如骨支架。利用3D 打印技术,可以个性化地制造出不同的尺寸和形态的结构。吕坚院士简介吕坚院士现任香港城市大学机械工程系讲座教授,先进结构材料研究中心(CASM)主任,国家贵金属材料工程技术研究中心香港分中心 (NPMM)主任,香港工程科学院院士,法国国家技术科学院院士。2006 年及 2017 年曾两次获得由法国总统亲自任命的“法国政府颁授法国国家荣誉骑士勋章”及“法国国家荣誉军团骑士勋章”,2018 年获得“中国工程界最高奖”第十二届光华工程科技奖。吕坚教授的研究方向涉及先进纳米结构材料的制备和力学性能,实验力学,材料表面工程和仿真模拟,生物与仿生材料力学,航空航天材料与结构预应力工程,3D 打印先进材料与产品集成设计等。相关论文及链接[1] G. Liu*, X. Zhang*, X. Chen*, Y. He*, L. Cheng, M. Huo, J. Yin, F. Hao, S. Chen, P. Wang, S. Yi, L. Wan, Z. Mao, Z. Chen, X. Wang, Z. Cao, J. Lu†. Additive manufacturing of structural materials, Materials Science and Engineering: R: Reports. Online Apr 2021.论文链接[2] G. Liu, Y. Zhao, G. Wu, J. Lu†. Origami and 4D printing of elastomer-derived ceramicstructures, Science Advances. 4(8), eaat0641, Aug 2018.论文链接[3] G. Liu*, Y. He*, P. Liu*, Z. Chen, X. Chen, L. Wan, Y. Li, J. Lu†. Development of bioimplants with 2D, 3D, and 4D additive manufacturing materials, Engineering. 6(11), 1232-1243, Nov 2020.论文链接[4] Z. Mao, K. Zhu, L. Pan, G. Liu, T. Tang, Y. He, J. Huang, J. Hu†, K. Chan†, J. Lu†. Direct‐ink written shape‐morphing film with rapid and programmable multimotion, Advanced Materials Technologies. 5(2), 1900974, Jan 2020.论文链接[5] Z. Li, P. Liu, X. Ji, J. Gong, Y. Hu, W. Wu, X. Wang, H. Peng, R. Kwok, J. Lam†, J. Lu, B.Tang†. Bioinspired simultaneous changes in fluorescence color, brightness, and shape of hydrogels enabled by AIEgens, Advanced Materials. 32(11), 1906493, Feb 2020.论文链接[6] X. Yan, S. Yin†, C. Chen, R. Jenkins, R. Lupoi, R. Bolot, W. Ma, M. Kuang, H. Liao, J. Lu†, M. Liu†. Fatigue strength improvement of selective laser melted Ti6Al4V using ultrasonic surface mechanical attrition, Materials Research Letters. 7(8), 327-333, Apr 2019.论文链接[7] L. Cheng, T. Tang, H. Yang, F. Hao, G. Wu, F. Lyu, Y. Bu, Y. Zhao, Y. Zhao, G. Liu, X.Cheng, J. Lu†. The twisting of dome-like metamaterial from brittle to ductile, Advanced Science. Accepted Jan 2021.
  • 安东帕受邀参加第11届国际介观结构材料研讨会
    第11届国际介观结构材料研讨会将于2021年9月5日-8日在辽宁大连国际金融会议中心举办。本次研讨会将全面展示近年来介观结构材料领域取得的最新进展和最新成就,深入探讨介观结构材料领域所面临的机遇、挑战及未来发展方向,并进一步推进介观结构材料的发展和成果推广,探讨和交流介观结构材料在能源、医药、催化、吸附等领域中的应用。安东帕邀您莅临15号展位,期待您的到来,进行现场交流。安东帕物理/化学吸附分析仪:Autosorb iQ气体吸附全分析平台,涵盖超低比表面、微孔、蒸汽吸附和化学吸附测量动力学模式及迟滞环扫描模式可提供样品孔结构的全方位信息自动液位传感器控制冷阱升降,确保样品管体积最小化,实现微孔分析的高分辨率真正实时P0测量,为全压力段提供高分辨率可扩展第2和第3分析站,脱气站多达4个安东帕比表面积和孔径分析仪:NOVAtouch可同时分析多达4个样品,更高分析效率全自动程序控温4站脱气,可与分析站同时运行彩色触摸屏,且允许远程操作专用P0站,可实时测量P0值优化进气模式,大幅提高测试速度安东帕真密度仪:Ultrapyc系列TruPyc技术,数据更精准TruLock密封技术,重复性更高powderProtect模式,无惧细粉污染Peltier温控系统,温度更稳定超大触屏,图形用户界面安东帕压汞孔径分析仪:PoreMaster用于介孔和大孔的孔分布测定,孔径范围可达1080 μm-3.6 nm内置独立的高低压站,可多达2个高压站和2个低压站可测定多种固体材料的孔体积,孔径分布,孔隙率,孔喉比等信息低压站可自动进汞,高压站自动液压油循环过滤内置冷阱,双保险内部锁定,样品池倾斜系统,安全可靠安东帕高压容量法气体吸附分析仪:iSorb储气、气体分离研究真正高压:最高200bar安全无忧的高压设计精确的温度控制
  • 2019年7月-材料微观结构分析样品制备培训通知
    材料微观结构分析样品制备邀请函 尊敬的客户,您好!为更好的服务于客户,我们特别为金相技术员或者要学习先进制备工艺的金相学者设计了SumMet™ 材料微观结构分析样品制备课程。该课程通过理论学习和实践操作,涵盖了切割、镶嵌、研磨和抛光的知识,这些知识也是标乐在过去80多年历史中的经验累积。此外,学生还可学习有关硬度测试和微观结构解读方面的知识。 基本信息 培训时间:2019年7月8-10日(三天)培训主题:材料微观结构分析样品制备培训地点:标乐中国上海实验室(依工测试测量仪器(上海)有限公司)具体地址:上海市闵行区漕河泾开发区新骏环路88号13A二楼 主要内容 三天的课程涉及多种材料的微观结构分析样品制备和硬度测试的知识。课程内容涉及到样品切割,镶嵌,研磨和抛光的技术知识,对于各种材料的样品制备提供大量实习课程。课程内容包括: 取样和切割(理论和实践) 样品镶嵌(理论和实践) 样品研磨和抛光(理论和实践) 硬度测试原理(理论)注:学员实践操作中可自行携带需要得到解决方案的样品。 特邀讲师 Dr. Mike Keeble 毕业于威尔士大学(The University of Wales),主修材料科学与工程。获得了钢的蠕变性能(creep properties of steels)博士学位及部分熔融铝合金的力学试验和有限元模拟(mechanical testing and FE modelling of partially molten aluminium alloys)硕士学位。Dr. Keeble 之前在英国国防评估和研究机构(现QinetiQ)担任先进金属材料研究员,研究新材料和制造工艺的疲劳、损伤容限和---失效分析。Dr. Keeble 目前在美国标乐担任美国实验室和技术经理的职务,他有超过12年的在金相分析方面提供技术支持和培训的工作经验。Dr. Keeble 曾在伯明翰大学(Birmingham University)担任荣誉讲师,并在华威大学(Warwick University)担任访问学者。Dr. Keeble 是 ASM 和 IMS 的成员,也是金相和硬度测试标准组织(Standards Organizations in metallography and hardness testing)的成员。【助教】 Leo-柳文鹏,标乐应用工程师毕业于西北工业大学材料学院,获得硕士学位。曾多年就职于英业达集团,负责电子材料的可靠性及失效分析;之后就职于德国双立人公司,担任主管金相工程师,主要负责金属材料金相分析及硬度测试;加入标乐公司后,每年前往美国总部接受金相制备高级课程培训,现担任标乐应用工程师,在汽车、航空航天及电子等行业积累了丰富的经验。 Kevin-程凯,标乐应用工程师毕业于河海大学材料科学与工程学院,曾就职于无锡鹰普集团,担任理化工程师、热处理工程师;此后分别就职于通标标准服务(上海)有限公司(SGS),担任金相工程师;莱茵技术(上海)有限公司(TUV Rheinland),担任高级金相工程师。主要负责金相及硬度实验室的所有测试及管理。在金属材料检测以及失效分析方面都有较丰富的经验。现任标乐公司应用工程师,为亚太用户提供全面的技术支持,解决金相制备方面的难题,在原材料、汽车、电子等行业样品的制备积累了丰富的经验。注:课程全英文教学,全程有中文翻译。 费用说明 费用:5000RMB/人说明:费用包含:SumMet教材、培训期间中餐,以及9日晚宴,其他住宿交通等费用自理。汇款账号:名称:依工测试测量仪器(上海)有限公司开户行:农业银行上海浦江支行 行号:103290003237账号:03408800040017687 报名方式 烦请可以填写下方报名回执后发送 info.cn@buehler.com,本次培训小班教学,名额有限,先到先得! 住宿交通 (住宿仅供参考,请学员自行预定)培训地点:依工测试测量仪器(上海)有限公司培训地址:上海市闵行区漕河泾开发区新骏环路88号13A二楼附近交通: 浦东机场:打车:距离35.3KM,打车约138元,约30min;公交:磁悬浮地铁16号线796路(鹤坡塘桥站下), 约134min 虹桥机场:打车:距离30.9KM,打车约108元,约47min;公交:地铁10号线地铁8号线796路(鹤坡塘桥站下), 约90min 虹桥火车站:打车:距离31.8KM,打车约111元,约45min;公交:地铁10号线地铁8号线796路(鹤坡塘桥站下), 约90min 上海火车站(上海站):打车:距离22.3KM,打车约77元,约34min;公交:地铁1号线地铁8号线796路(鹤坡塘桥站下), 约75min周边住宿(仅供参考,请学员自行预定) 名称:新奇士国际酒店(浦江店) 地址:浦江镇三鲁路3585号(近江月路) 名称:上海浦江智选假日酒店 地址: 浦江镇联航路1188号10号楼3楼H座诚挚地期待您的参加! 标乐市场部2019年5月20日 附件一 报名回执报名人员*单位*姓名*部门*职务*电话*邮件兴趣及关注项目 (如材料、零部件等):工作范畴 (如研究、品质控制、失效分析等):*单位业务范围 □ 金属 □ 航空/航天 □ 热处理 □ 电子 □ 政府研发/教育 □ 测试实验室(第三方实验室) □ 国防 □ 生物医药 □ 汽车/其他运输工具 □ 能源 □ 其他__________________________________说明:务必准确填写,其中 * 为必填项。填写完毕请发送至:info.cn@buehler.com 。
  • ACAIC2024同期论坛:下一代材料结构与界面分析技术论坛
    下一代材料结构与界面分析技术论坛高新材料产业是国家重要的基础性、战略性、先导性产业。要在这片蓝海占据先机,必须发展面向高精度、多尺度、动态和界面材料的下一代材料表征方法。在当前材料科学领域,对材料微观结构与表界面性质进行多维、精确表征已成为科研和工业界共同追求的重要目标。本次论坛分为上下场,分别围绕“分子结构分析”与“表界面表征”,涵盖新材料领域所需的代表性表征技术及其发展趋势,深入剖析包括中子散射大科学装置在内的散射技术、电化学扫描显微镜、等离子体表面成像、电子显微镜、石英晶体微天平、原子力显微镜等多种独特材料结构和界面表征装置的最新研究进展与动态,深入分析这些技术在材料表征领域的应用现状及其所面临的挑战,基于此讨论这些技术在未来的应用领域和方向,为科研和工业界提供有价值的参考。此外,论坛将着重探讨基于大科学装置的材料表征技术这一全新发展方向,以推动材料表征技术的持续创新与发展,有效促进材料科学领域的全新的合作和学术交流方式。 组织机构:华南理工大学材料科学与工程学院散裂中子源科学中心(高能所东莞研究部)广州市仪器行业协会论坛主席:华南理工大学材料科学与工程学院 张广照教授论坛召集人:华南理工大学材料科学与工程学院 龚湘君教授散裂中子源科学中心(高能所东莞研究部) 程贺研究员专题论坛日程安排:时间报告人报告主题14:00-17:00Section 1:材料结构表征大科学装置中国科学院高能物理研究所童欣研究员、孙志嘉研究员等中国散裂中子源极化中子、探测器和谱仪的研制与应用进展系列报告中国科学院上海高等研究院李娜研究员同步辐射溶液散射装置在生物制药领域的应用案例Section 2:材料表面分析表征技术东华大学陈前进研究员基于扫描电化学成像的单颗粒分析华南理工大学电镜中心王宇教授化学键强耦合半导体超结构的制备与原位电镜表征上海交通大学余辉长聘副教授用于表界面过程分析的超灵敏超分辨表面等离激元显微成像技术南昌大学王涛副教授石英晶体微天平的表征原理及应用创新广州中医药大学科技创新中心钱露高级工程师原子力显微镜探针改性及在新材料领域的应用论坛主席简介:张广照,华南理工大学教授、博导,国家杰青,长江学者,973首席科学家。长期从事高分子溶液与界面的工作,发展了QCM-D、微量量热等高分子表征方法,发现了阴离子杂化共聚反应。以此为基础,在海洋防污高分子材料方面取得突破。先后主持国家自然科学基金重点项目(3项)、973项目、军科委项目等国家级项目10余项。发表学术论文140余篇(通讯/第一作者),出版专著2部、译著1部。获授权中外发明专利60余件(美、日、新、澳大利亚专利5件)。担任国际海洋材料保护研究常设委员会(COIPM)委员, 国际标准化组织和国际电工委员会(ISO/IEC)海洋污损专家组成员。以第一完成人获广东省技术发明一等奖、教育部科技进步一等奖、广东省专利金奖等。分论坛召集人简介龚湘君,华南理工大学材料科学与工程学院教授,博导。2014年加入华南理工大学材料学院任副教授,2017年至今任教授。研究兴趣为设计高精度动态显微成像技术研究颗粒、微生物、细胞、生物和环境分子在界面附近的动态行为和物理化学现象。包括:(1)三维动态光学显微镜的研制;(2)颗粒、气泡、微生物和细胞的相互作用表征、附着机制和运动策略;(3)生物分子和环境污染分子在界面的动态和迁移行为;(4)颗粒、气泡、微生物及细胞筛选、识别和控制技术。发表SCI论文40余篇,授权专利10项(美国专利1项),主持国家自然科学基金等纵向及横向科研项目19项。获2023年中国仪器仪表协会朱良漪分析仪器青年创新奖。程贺,散裂中子源科学中心(中国科学院高能物理研究所东莞研究部)研究员,微小角中子散射谱仪科学家。中国材料与试验标准委员会(CSTM)下属科学试验技术领域委员会(FC98)委员、中国晶体学会小角散射专业委员会委员、中国化学会高分子学科委员会分子表征专业委员会。目前主要研究方向:一先进中子散射谱仪设计及关键部件研发;二中子散射研究软物质多相多尺度动态学和动力学。在先进谱仪设计研发方面,作为子课题主要参与者,建设我国第一台基于反应堆的小角中子散射谱仪,填补国内空白,该谱仪已于2012年10月通过科技部和中国科学院的验收;物理设计并组织建成世界上第1台基于散裂中子源的微小角谱仪,该谱仪已于2023年7月通过广东省科技厅组织的专家验收;使用散射方法,研究软物质——聚合物溶液和聚合物共混物中多相多尺度结构的动力学和动态学行为,已发表60余篇SCI论文、2篇专著。报告人简介及报告摘要报告题目:中国散裂中子源极化中子、探测器和谱仪的研制与应用进展系列报告 报告人1:中国科学院高能物理研究所 童欣研究员 童欣,中国科学院高能物理研究所研究员、散裂中子源科学中心副主任、中国科学院大学博士生导师、国家重点研发计划首席科学家、百千万人才工程国家级人选、中国散裂中子源学术委员会主任。2018年获中国科学院重大人才工程项目资助,加入中国科学院高能物理研究所,负责组建中国散裂中子源极化中子中心,领导并规划极化中子领域的建设与发展。获国家自然科学基金、科技部、中国科学院、广东省科技厅等十余项项目支持,获广东省自然科学基金杰出青年项目资助。获2020年度李氏基金会杰出成就奖,获橡树岭国家实验室重大事件奖多次,入选东莞市第九批创新创业领军人才。报告摘要:利用光泵的方法可将氦三原子核的极化进行累积,形成超极化态。超极化氦三气体在中子散射、医疗器械、粒子物理、精密测量等多个领域的应用。在报告中,本人将讲述氦三气体极化器的研制过程,研制的极化器解决了卡脖子问题,仪器性能指标达到国际先进水平。报告人2:中国科学院高能物理研究所 孙志嘉研究员孙志嘉,研究员是国家重大科技基础设施-中国散裂中子源探测器研发团队负责人和学科带头人,现任国家重点研发计划首席科学家和广东省高精度射线探测技术重点实验室主任,主要从事射线探测技术与方法研究,长期致力于高端科研仪器装备研发。近五年来,先后主持了国家自然科学基金重大科研仪器和重点项目、国家重点研发计划项目和广东省重点项目。在国内外核技术领域著名期刊发表高水平论文80余篇,获授权发明专利30余项。先后担任了中国核学会电离辐射计量分会、中国核学会核电子学与核探测技术分会、中国计量测试学会电离辐射专业委员会等多个核技术学术组织的理事和委员,2018年入选中国科学院青年创新促进会优秀会员,2023年入选中国人民政治协商会议第十四届全国委员会委员(科学技术界),为实现我国科技高水平自立自强建言献策。报告摘要:中国散裂中子源(CSNS)是“十二五”期间重点建设的大科学装置,是国际前沿的高科技、多学科应用的大型科研基础设施。探测器作为中子谱仪重要核心设备之一,长期以来严重依赖进口,并受制于发达国家的技术封锁,已成为制约我国中子谱仪建设与运行的“卡脖子”问题。探测器团队依托大科学工程CSNS建设,围绕中子谱仪的紧迫需求,通过对探测器、电子学、数据获取和实时控制等全技术链条的长期系统研究,解决了探测器多项共性的关键技术,建立了工程化大规模应用的探测器体系,先后完成了多台中子谱仪探测器的研制任务。未来将继续完善中子谱仪探测器研发体系,朝着更大面积、更高空间分辨、更高探测效率以及更高集成度四方向发展,促进我国中子科学与技术蓬勃发展。报告人3:中国科学院高能物理研究所 陈洁研究员陈洁,博士,中国科学院高能物理研究所研究员,中国散裂中子源能量分辨中子成像谱仪负责人。中国晶体学会固体局域结构与全散射技术专业委员会委员,国家重点研发计划课题负责人。2017年入选中国科学院青年创新促进会,2021年入选中国科学院基础研究领域青年团队,东莞市特色人才(二类),获2023年创新东莞科技进步奖一等奖(排名第二)。主要从事中子谱仪技术、中子衍射与成像实验方法学及其应用等研究。近年科学合作在Science Advances、Nature Communications、Advanced Materials、JACS、Nano Energy、Acta Materialia、Corrosion Science等学术期刊上发表论文30余篇。报告摘要:中国散裂中子源(CSNS)能量分辨中子成像谱仪(ERNI)是国内首台的高分辨成像与衍射相结合的中子成像谱仪。ERNI可探测材料和器件内部数厘米深处的结构信息,具备多尺度、多维度、多模态耦合的表征手段:常规中子照相和中子CT可提供试样内部的缺陷、孔洞、裂纹等信息;布拉格边中子成像和中子衍射可获得材料内部晶体结构、磁结构和应力应变的二维/三维空间分布;中子光栅成像可对材料内部的磁畴结构进行3D可视化。ERNI将服务新能源、新材料、高端装备制造等领域中,材料和器部件的研发与设计、加工制造、运行与服役性能评价等研究与应用,同时将应用于文化遗产和考古、植物生理学、地质、深海等特色研究领域。报告人4:中国科学院高能物理研究所 康乐正高级工程师康乐,中国科学院高能物理研究所东莞研究部(散裂中子源科学中心)正高级工程师,硕士生导师。现任职散裂中子源科学中心合作谱仪机械总工程师,南方科技大学合作谱仪——高压中子衍射仪项目负责人,散裂中子源二期工程副总工程师。2005年在中国科学技术大学精密机械与精密仪器系取得学士学位,同年保送硕博连读,2010年在中国科学技术大学国家同步辐射实验室取得核科学与技术专业博士学位。2010年入职中国科学院高能物理研究所,参与大科学装置-中国散裂中子源建设工作,主要从事中子散射技术,中子谱仪物理、工程设计,中子及同步辐射光学工程方面的研究工作。报告摘要:中国散裂中子源是国家“十一五”期间重点建设的十二大科学装置之首,是我国首台基于散裂反应的加速器驱动脉冲中子源,于2018年8月23日顺利通过国家验收,为材料科学、生命科学、资源环境、新能源等方面的基础研究和高新技术研发提供了强有力的研究平台,对满足国家重大战略需求、解决前沿科学问题、解决瓶颈问题具有重要意义。基于高压中子散射探针在新能源、功能材料、凝聚态物理、地球物理及生命科学方面的重大需求,南方科技大学联合散裂中子源科学中心在中国散裂中子源建设一台兼具衍射和成像功能的高压粉末中子衍射仪,将实现多种服役条件下对矿物、陶瓷、水合物、有机物等物质结构性能的研究。报告人5:中国科学院高能物理研究所 缪平研究员缪平, 中国科学院高能物理研究所研究员、博导、中国散裂中子源(CSNS)高分辨中子衍射仪负责人。在CSNS主持建设我国首台超高分辨中子衍射仪,并且创新探索高分辨中子衍射技术的多学科交叉应用,在磁性反常热膨胀、量子自旋液体、铁基超导以及有机质子导体材料等领域,产出多项成果。报告摘要:中国散裂中子源高分辨中子衍射仪(TREND)由中国散裂中子源与北京大学深圳研究生院合作建设,其最佳分辨率设计指标达到≤0.05%的超高水平,将成为我国首台、世界第三台的超高分辨中子衍射仪。同时,为了满足小样品测试以及动态原位观察的需求,样品处中子通量也将达到较高水平,其设计指标为1×106n/s/cm2@100kW。该谱仪的应用领域如下:(1)凝聚态物理领域里细微结构变化引发的物性变化以及临界行为;(2)精确解析功能材料复杂晶体结构;(3)功能材料原位实验高精度测量结构变化、及其对性能的影响;(4)金属材料的晶粒和晶格微应力测量;(5)晶体学方法学研究,比如非公度晶体结构、非公度磁结构等。报告人:中国科学院上海高等研究院 李娜研究员报告题目:同步辐射溶液散射装置在生物制药领域的应用案例李娜,研究员,同步辐射生物小角X-射线散射线站科学家、上海光源BL19U2同步辐射溶液散射线站负责人,主要研究方向为同步辐射溶液散射技术方法学开发及其在软物质领域中的应用研究。现已以第一作者、通讯作者和共同作者的身份在国际知名期刊发表论文83篇;作为项目负责人主持科技部、中科院、上海市各类科研项目合计14项。现已提交专利申请8项,获批5项。现已出版科普译著3部、专著1部;同时参与撰写学术专著1部;主持完成学术译著1部。2017年入选中国科学院青年创新促进会会员,2021年入选中国科学院特聘研究岗位“骨干研究员”。2022年入选上海市青年科技人才协会。2023年入选中国科学院“关键技术人才”(工程技术类)。现任Frontiers in Molecular Biosciences学术期刊编审,同时作为Scientific Reports,Biochimica et Biophysica Acta特约审稿人。报告摘要:溶液小角散射实验方法是表征溶液体系多尺度时空结构的研究利器,在软物质研究领域已得到广泛应用。位于上海同步辐射光源的BL19U2生物溶液小角X-射线散射(SAXS)线站,具有光通量高以及准直性好的特点。从应用研究需求出发,线站自主开发了多元化的溶液SAXS原位实验装置,同时线站配备有快速数据采集探测器以及自动散射数据分析处理程序,使得弱散射体系的小角散射测量以及结构演化动力学时间分辨测定更为方便。本报告将分享BL19U2线站最新实验装置方法学研究进展以及在生物制药领域的应用研究案例。报告人:东华大学 陈前进研究员报告题目:基于扫描电化学成像的单颗粒分析陈前进,东华大学研究员,国家高层次青年人才。本科和博士分别毕业于四川大学和香港中文大学,随后在美国犹他大学和德州大学奥斯汀分校从事博士后研究。2018年加入东华大学化学与化工学院,任特聘研究员、博士生导师。独立工作以来以通讯作者在PNAS, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Anal. Chem.等期刊发表SCI论文 30余篇。主持国家自然科学基金面上/青年、上海市自然科学基金探索/面上等项目。2022年获中国颗粒学会自然科学奖二等奖(唯一完成人),受邀担任中国颗粒学会理事会理事,《中国化学快报》等期刊青年编委。主要研究方向为电分析化学,单颗粒分析,电化学成像。报告摘要:高效低廉的电催化剂合成和开发是电化学研究的重要方向之一。传统方法主要将纳米催化剂与导电碳粉、粘合剂等混合制备复合电极,所获得的结果是一种系综平均,难以反应催化剂个体的真实活性和反应异质性。我们发展了基于微液滴方法的扫描电化学成像技术,实现了电化学过程的单粒子水平研究。(1)单个纳米晶颗粒及其有序组装体的电催化反应过程,从单个颗粒水平建立其本征尺寸、晶相、结构、组成和电催化活性的构效关系;(2)在亚个体水平识别空间反应活性位点,明确活性分布与贡献;(3)基于电化学析气反应产生局域气体过饱和条件实现单个纳米气泡动态行为的实时电化学监测,在单个气泡水平理解界面异相成核行为,定量描述了表面纳米拓扑结构-气泡成核能垒的关系。报告人:华南理工大学电镜中心 王宇教授报告题目:化学键强耦合半导体超结构的制备与原位电镜表征王宇,华南理工大学电镜中心与前沿软物质学院双聘教授,珠江青年拔尖人才。本科毕业于南京大学基础学科强化部,博士毕业于厦门大学化学系,曾于美国阿克伦大学、加州大学伯克利分校、劳伦斯伯克利国家实验室从事博士后研究,2021年加入华南理工大学。长期从事可控组装及催组装的方法学发展以及组装原位表征技术发展。开发原位液相透射电镜表征方法,创制高通量电镜智能操作与分析系统,开发电镜成像模拟算法,将人工智能用于图像及物相分析。通过(催)组装构建功能材料并发展智能电子显微镜技术,以材料制备与表征方向的创新推动光电、催化、及电池领域。近年来,发表通讯或第一作者论文包括Nature Communications (3)、JACS (3)、Science Advances、Chemical Society Reviews 在内的科学论文十余篇。报告摘要:半导体超晶格中强电子耦合则有望带来超原子晶体、超导、超高电荷迁移率材料等新物理和新材料突破。自组装过程中量子点的配体演化决定超晶格中的电子耦合强度,能否实现新物理的关键,但因缺少高分辨原位表征手段,人们对该过程的认知仍十分匮乏。我们针对纳米粒子自组装体系设计了原子分辨率透射电镜液相原位池,研究半导体量子点自组装形成超晶格过程中的配体物理化学,获得量子点原子分辨率实时成像,揭示了不同化学环境下配体移除所导致的迥异自组装动力学及其对超晶格中电子耦合强度的影响。基于原位表征获得的配体物理化学认知,我们开发了一类新的强电子耦合超晶格及其制备方法,通过高效率配体移除将二维量子材料组装成界面强电子耦合的扭角超晶格,通过电子能谱与理论计算共同揭示了此类扭角超晶格中可在室温下涌现出新能带结构,为超原子晶体和信息存储提供一类新材料。本报告也将简单涉及人工智能在原位电镜图像及物相分析中的应用。报告人:上海交通大学 余辉长聘副教授报告题目:用于表界面过程分析的超灵敏超分辨表面等离激元显微成像技术余辉,上海交通大学生物医学工程学院长聘副教授,博士生导师。本科与博士均毕业于浙江大学,并先后在香港科技大学和美国亚利桑那州立大学开展研究工作。2017年回国担任独立PI,带领团队开展光学成像技术、光学传感技术及体外诊断技术研究,在无标记动态光学成像、生物标志物检测等方向取得创新成果,在PNAS等顶级期刊发表学术论文40余篇,申请/授权专利10余项。担任十四五国家重点研发计划专项课题负责人、基金委国家重大科研仪器研制项目子课题负责人、国自然面上项目负责人,入选上海市浦江人才计划。报告摘要:对微纳米尺度材料表界面的动态分析至关重要,已有技术在灵敏度与分辨率上仍存在关键局限。表面等离激元是存在于金属与介质界面处的倏逝波,并仅对界面附近纳米级区域内的折射率变化敏感,是非标记动态分析界面过程的有效工具。表面等离激元显微成像技术结合了表面等离激元的高灵敏度与光学成像的高分辨率,为界面处分子相互作用分析、单颗粒催化过程分析、电化学成像等领域提供了独特的研究手段。本报告将介绍表面等离激元显微成像技术应用与表界面分析的基本原理、技术及系统,并汇报本课题组近年来在进一步发展超灵敏与超分辨表面等离激元显微成像技术方面所取得的研究进展。报告人:南昌大学 王涛副教授 报告题目:石英晶体微天平的表征原理及应用创新王涛,2013年博士毕业于中国科学技术大学高分子化学与物理专业,2016年加入南昌大学,获得江西省首批“双千计划”项目,主持国家自然科学基金3项,江西省自然科学基金1项,主要研究方向包括高分子材料界面化学与物理、界面功能材料和高分子能源材料等。本人主要涉及的表征仪器为耗材型石英晶体微天平(QCM-D),研究内容从研究高分子材料在界面上的构象与性能的关系,逐渐扩展界面功能材料、纳米材料等方面的应用,尤其是近几年开展了基于电化学石英晶体微天平(EQCM-D)在储能材料界面性质的研究。
  • Innotéka 科学杂志:离子束技术揭示材料的真实结构
    Technoorg Linda Co. Ltd. 1990 年创立于匈牙利布达佩斯。专注于高质量的样品制备设备和相关解决方案的开发与制造。多年来一直在材料科学、电子显微镜和光学领域提供创新的产品和服务。为了满足客户的质量要求,Technoorg Linda 自 2004 年起实施了符合 ISO 9001 标准要求的质量管理体系。近期,Technoorg Linda 公司首席执行官 András Szigethy 接受了匈牙利知名杂志《Innotéka》的采访: András Szigethy: 卡塔琳卡里科(Katalin Karikó)(2023 年诺贝尔生理学或医学奖获得者)和费伦茨克劳斯(Ferenc Krausz)(2023 年诺贝尔物理学奖获得者)的成功使匈牙利自然科学研究名声大噪。然而,除了学术上的成功,我们很少听说匈牙利的科技公司代表着很高的标准,并决定了特定行业的发展步伐。但是,在电子显微镜样品制备领域,Technoorg Linda 的离子束样品制备产品 30 多年来一直被认为是该领域质量较高的设备。热敏样品的制备“如今,必须在纳米范围内寻找进一步发展高科技的潜力,这决定了设备技术的范围。”András Szigethy 解释道。研究人员需要基于全新的想法来确定发展方向。这十年的标志性产业不仅对人民福祉和环境发展产生影响,而且对国家和各大洲的基本战略也具有决定性影响。这些领域包括半导体制造和电池行业。Technoorg Linda 公司的目标是寻找并解决这些行业中出现的问题,提供方案。其专业领域是在不影响原始状态的情况下,探索待研究的材料和原子结构。András Szigethy, Technoorg Linda 首席执行官我们怀着无尽的兴奋展望未来 —— 首席执行官继续说道。近年来,Technoorg Linda 作为样品制备的解决方案,成功实现了离子束技术出现在一个未知的新领域。成功的关键是有针对性的开发 —— 考虑到扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的市场需求。电池隔膜横截面图像及其阳极或阴极的处理绝非易事(图1)。在保证材料质量的前提下,这类样品的微观结构无法通过传统的样品制备方法(切割、抛光)检测到。作为高孔隙率有机聚合物薄膜样品,具有绝缘性能,同时也是热敏感样品,无法使用高热切割方法。高温会熔化样品,阻碍研究人员对样品真实结构的观察。因此,电池行业需要新的解决方案。图1.将多晶三元材料通过离子研磨仪切割后,可以观察到颗粒内部的真实情况。(来源:Technoorg Linda)凭借 30 多年的专业经验,Technoorg Linda 开发了用于扫描电子显微镜样品无损加工工艺。通过 Ar 离子束的能量在材料表面进行微观改性,从而实现高精度、高效率,无机械损伤的样品表面处理。除此之外,设备甚至不使用冷却,从而形成了完全独特的解决方案,技术远远领先。图2电池隔膜横截面扫描电子显微镜图像。具有两种不同微观结构的聚烯烃相,可以清晰地观察到明显差异(来源:Technoorg Linda)Technoorg Linda 战略“自公司成立以来,我们一直在寻找挑战,我们不断学习、创新,从而扩大 Technoorg Linda 在这一特定领域的专业知识和经验。毕竟,如果没有正确制备样品,就不可能获得高精度、高分辨率的显微图像。对我们来说,这些行业:比如芯片或电池制造,代表着进步;我们不是要追赶,而是要走在他们前面,为他们提供新的机会。我们的团队很幸运地继承了上一代人的职业道德和公司政策,注重团队精神、前瞻性思维和积极寻找挑战。我们的目标是让 Technoorg Linda 这个名字成为高品质、易学且高效的样品制备的代名词。”“Technoorg Linda 产品为所有需要了解材料真实结构的研究人员提供了完整的工作流程和样品制备解决方案,无论是地质、冶金还是陶瓷领域。例如,从聚焦离子束 (FIB) 制成的薄片中去除镓、多孔样品无尘制备、对水或氧敏感样品表面的处理和后续的运输以及处理多层样品表面的横截面。得益于这种思维方式,我们的产品可以在世界许多大学、研究中心和工业实验室中找到。”复纳科学仪器(上海)有限公司作为Technoorg Linda 在中国的合作伙伴,我们为客户提供全方位的产品培训、技术支持和售后服务。当前在国内市场专注于引进并推广 SEM/TEM/FIB 样品制备系列设备。其中,SEMPrep2 离子研磨仪主要用于扫描电镜(SEM)样品制备,UniMill 离子减薄仪主要用于透射电镜(TEM)样品制备,Gentle Mill 离子精修仪主要用于改善 FIB 处理后的样品。
  • “先进结构与复合材料”重点专项2021项目预评审专家名单公布
    根据2021年度国家重点研发计划重点专项评审工作安排,科技部高技术研究发展中心于2021年8月2日至8月9日组织开展了“十四五”“先进结构与复合材料”重点专项项目预评审。此次评审采用网络评审方式,评审专家按照国家科技计划项目评审专家选取和使用的统一要求,从国家科技专家库中产生,共42人。根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》(国发〔2014〕11号)和中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于深化项目评审、人才评价、机构评估改革的意见》(中办发〔2018〕37号)等文件精神,现将预评审专家名单予以公布,公示期为8月12日至8月16日。专项管理办公室联系方式:010-68104778组1:3.2 先进铝合金高效加工及高综合性能研究序号专家姓名单位名称1窦 睿江南大学2赵志星首钢集团有限公司3陆德平江西省科学院4郭 斌武汉钢铁(集团)公司5曲迎东沈阳工业大学6路贵民华东理工大学7赵鸿金江西理工大学组2: 6.1 金刚石超硬复合材料制品增材制造技术序号专家姓名单位名称1乔冠军江苏大学2宗文俊哈尔滨工业大学3李刘合北京航空航天大学4谭国龙武汉理工大学5陈玉峰中国建筑材料科学研究总院有限公司6王 霖北京高压科学研究中心7李红霞中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司组3: 6.4 复杂工况下冶金领域关键部件表面工程技术与应用序号专家姓名单位名称1黄明宇南通大学2张敬国有研科技集团有限公司3刘庆宾重庆材料研究院有限公司4毛 勇云南大学5唐 历攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司6郎兴友吉林大学7李树丰西安理工大学组4:7.2 金属结构材料服役行为智能化高效评价技术与应用序号专家姓名单位名称1王 强东北大学2汤爱涛重庆大学3陆亚林中国科学技术大学4李 能武汉理工大学5张景贤中国科学院上海硅酸盐研究所6李锡武有研工程技术研究院有限公司7张绪虎航天材料及工艺研究所组5: 8.1 车载复合材料LNG高压气瓶制造基础及应用技术序号专家姓名单位名称1戴礼兴苏州大学2徐世爱青海大学3马传国桂林电子科技大学4范星河北京大学5周志平江苏大学6胡云楚中南林业科技大学7郑玉婴福州大学组6:8.6 基于激光技术的材料服役行为多维度检测技术和装备序号专家姓名单位名称1黄培彦华南理工大学2周清跃中国铁道科学研究院集团有限公司3郑 磊北京科技大学4刘会杰哈尔滨工业大学5黄再满中材科技风电叶片股份有限公司6孙 宇天津钢管集团股份有限公司7庞碧涛洛阳LYC轴承有限公司科技部高技术研究发展中心2021-08-12
  • 北京化工大学汪晓东教授AFM:基于相变材料的“三明治”结构新型红外隐身材料
    热红外隐身材料可通过降低表面红外发射率或温度,实现目标物体的红外隐身功能。然而,随着红外探测仪器的精准度不断提高,对红外隐身材料的要求也越来越高,通过降低红外发射率或表面温度的单一调控方式已无法满足高温物体的红外隐身需求。近日,北京化工大学材料学院汪晓东教授团队报道了一种基于MXene膜、交联聚酰亚胺气凝胶及其与赤藓糖醇复合的三明治结构功能复合材料,将低发射率、热温调控、隔热相结合,实现了高温目标物体的长效红外隐身。该研究成果以“Long-Term Infrared Stealth by Sandwich-Like Phase-Change Composites at Elevated Temperatures via Synergistic Emissivity and Thermal Regulation”为题发表在国际学术期刊《Advanced Functional Materials》。该论文的第一作者为北京化工大学材料学院硕士生敬建伟,通讯作者为刘欢副教授和汪晓东教授。该课题得到了中央高校基本科研基金和国家自然科学基金的资助。在此三明治结构复合体系中,最下层为各向异性聚酰亚胺气凝胶层,其特殊的层状堆叠结构和极低的热导率,可隔绝高温物体大部分热量的传输;中间层为气凝胶相变复合材料层,利用赤藓糖醇的高显热和潜热吸收,保证复合体系的动态温度调节能力;最上层为MXene膜,其在3~5 μm和8~14 μm两个大气窗口波长范围内的平均发射率分别仅为0.315和0.253,为体系表面提供了极低的红外发射率。图1 三明治结构复合材料示意图及MXene膜的制备流程与性能最下层的聚酰亚胺复合气凝胶为多层状堆叠的微观结构,有利于平行通道方向上的热量传递,阻碍垂直于通道方向的传热(导热率低于43.5 mWm-1K-1),进而提升隔热效果。气凝胶高的孔隙率(大于88%)和耐高温稳定性(热分解温度高于500 ℃),为其在高温隔热领域的长期应用提供了保障。图2 聚酰亚胺气凝胶的基本特性中间层的聚酰亚胺气凝胶/赤藓糖醇相变复合材料的过冷度大,且具有较高的熔融焓(315 J/g以上),能够在高温下吸收大量热量,在极低温度下予以释放。相变复合复合材料高过冷和高焓值的特性恰好与高温热伪装应用相契合。热红外成像结果显示,低发射率有助于高温物体表面保持稳定的低热辐射温度;气凝胶阻碍了热量向外扩散与传递;相变复合材料有效减缓了表面温度的快速升高。图3 聚酰亚胺气凝胶相变复合材料的基本特性及红外隐身性能三明治结构复合材料在250、300、350、400和450 ℃的热台上加热2.5小时,其表面的红外探测温度仅为38.6、43.2、49.7、53.7和66.1 ℃,显著降低了高温目标的热辐射温度。此外,MXene膜在X-波段的总电磁屏蔽效能为65.58 dB,约72.3% 的入射电磁波通过MXene膜时被衰减,赋予三明治结构复合材料优异的电磁干扰屏蔽性能。此项研究为实现高温目标物的长效红外隐身提供了一种有效的途径。图4 三明治结构复合材料的高温红外隐身及电磁屏蔽性能原文链接:https://doi.org/10.100 2 /adfm.202309269
  • 微纳结构材料热物性表征仪器开发取得进展
    p style=" line-height: 1.75em "   & nbsp 在国家重大专项核心电子器件高端通用芯片及基础软件产品、极大规模集成电路制造技术及成套工艺、大型飞机、燃气轮机(航空发动机)等项目中,热障涂层、热界面、金属/半导体纳米薄膜、多孔介质等具有微/纳结构的材料至关重要,其热物性的准确测量对项目的完成起着关键的作用。研究所传热传质中心开发搭建了具有国际领先水平和自主知识产权的双波长飞秒激光抽运-探测热反射测量系统。利用飞秒激光的超高热流密度及超短脉冲的特点,具有传统热物性测量仪器无法达到的空间分辨率,可实现纳米微米尺度范围薄膜、界面、多孔介质、粉体等材料的热物性精确测量。 /p p style=" line-height: 1.75em "   在双波长飞秒激光抽运-探测热反射测量系统技术基础上,以模块化设计为原则,通过在论证、工程设计、制造到应用示范中严格执行反复的设计验证、物料验证、工艺验证来保证可靠性、安全性和功能指标,实现了光路系统、电路控制系统及数据采集系统模块化、集成化,形成了独立的、可工业化生产的核心机,并建立了可实现系统运行、微弱信号提取及数据处理一体化的控制软件。 /p p style=" line-height: 1.75em "   针对不同应用领域,开发本仪器可重点解决以下问题:大规模集成电路、大功率激光器热管理用薄膜材料及界面热输运特性难以精确测量的难题 高性能航空发动机涡轮、燃烧室及飞行器高温关键部件热防护涂层材料的隔热性能、涂层-基材的界面热阻、高导热碳/碳复合材料热导率难以精确测量的难题 新型高效纳米节能材料的热物性及传热性能难以精确标准的难题。本仪器的开发为微电子及光电子、航空航天、工业节能等领域服务,能够突破由传热问题带来的发展瓶颈,同时推动上述工业领域中新型功能材料的研究及应用的快速发展。 /p p style=" line-height: 1.75em "   本项目得到国家重大科学仪器设备开发专项的支持。 /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/c4741c9c-e698-4b0a-903e-7c7564c0ebb8.jpg" title=" q1.png" width=" 500" height=" 303" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 303px " / /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 仪器效果图 /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/338f8325-fc78-412a-91a6-d570aa79d275.jpg" title=" q2.jpg" width=" 488" height=" 300" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 488px height: 300px " / /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center "   模块化、集成化的微/纳结构材料热物性表征仪器 /p p style=" line-height: 1.75em "   & nbsp span style=" line-height: 1.75em "   /span /p p br/ /p
  • 约稿|锂离子电池材料晶体结构分析技术探讨
    p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 据Technavio最新报告数据,锂离子电池全球市场规模在2020-2024年期间有可能增长478.1亿美元,且市场的增长动力将在预测期内加速。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 无论是锂电实验室研究,还是商业化锂电失效分析,锂电材料关心的结构、动力学等性能,均与电池材料的组成与微结构密切相关。准确和全面的理解锂电池材料的构效关系需要综合运用多种检测技术。 /p p style=" text-indent: 2em " 锂电材料晶体结构表征手段主要包括 X 射线衍射技术(XRD)、扩展 X 射线吸收精细谱(EXAFS)、中子衍射(neutron& nbsp diffraction)、核磁共振(NMR)、电镜(EM)、拉曼散射(Raman)等。 /p p style=" text-indent: 2em " XRD是目前应用最为广泛的研究晶体结构的技术。而马尔文帕纳科(Malvern Panalytical& nbsp )便是国内XRD市场主流品牌之一,近日,仪器信息网有幸邀请马尔文帕纳科分享了针对锂电材料晶体结构分析技术的探讨及技术展望。 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " i strong 专题约稿|锂离子电池材料晶体结构分析技术探讨 /strong /i /span /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " ——“锂电检测技术系列——晶体结构分析技术”专题约稿 /span /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 作者:马尔文帕纳科(Malvern Panalytical& nbsp ) /span /p p style=" text-indent: 2em " strong Instrument: /strong 贵司在锂电材料晶体结构分析方面,可以提供哪些仪器技术?有哪些技术优势? /p p style=" text-indent: 2em " strong Malvern Panalytical: /strong 锂电检测领域,马尔文帕纳科不仅可以提供电池检测需要的精密仪器,同时,还可以为相关用户获取高质量数据提供专业技术支持。具体而言,即针对不同的电池类型提供对应的解决方案。比如针对生产软包电池,马尔文帕纳科可以提供硬射线(银靶)的高端解决方案;针对原位充放电过程,使用马尔文帕纳科先进的GaliPIX探测器可以每30秒在线测量一次,对铜到银的辐射达100%的接收效率,捕捉到原位充放电过程中晶体相变的细节,进而了解电池相变引起的膨胀和收缩。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/31848243-1328-476c-8df2-fc26e7dbdc18.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em " 装载了电池样品的Empyrean衍射仪 /span /p p style=" text-indent: 2em " 上图是马尔文帕纳科荷兰实验室对电池进行分析使用的仪器照片和电池样品照片。该仪器使用银靶辐射作为入射光源,光管发出的发散X射线需经过入射光路专用的银靶聚焦光反射镜反射,转化为焦点在探测器上的高强度聚焦光束,电池样品垂直固定在样品台上,光束穿透样品发生衍射,衍射光路使用CdTe重元素半导体感应芯片的GaliPIX3D矩阵探测器采集衍射信号,整套光路为透射几何。实测电池样品为商用方型手机电池。充放电循环设置为3.2-4.2V,1/3C-rate,共4循环。单次衍射扫描总时间为5分钟,实验总计14小时。 /p p style=" text-indent: 2em " 如果用户没有软包电池的样品台,马尔文帕纳科可以为用户提供一个纽扣电池结构的原位充放电样品池,测试您的正负极材料。同时也可以提供加热和冷却选项。不同类型电池样品的解决方案如下表: /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 302px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/1ef962a3-2486-4f22-bb67-36e136d13e1e.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" width=" 600" height=" 302" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 马尔文帕纳科的主要优势是提供高质量数据,以及切实有效的解决方案,有助于用户电池材料研究及加工工艺改善,或帮助科研用户发表高质量文章。 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong Instrument: /strong strong 锂电检测领域主要用户分布于哪些领域?有哪些典型用户? /strong /p p style=" text-indent: 2em " strong Malvern Panalytical: /strong 马尔文帕纳科用户广泛分布在工业及学术领域。工业领域方面,中国电池行业非常成熟,如比亚迪、CATL等遍布全球的知名公司都是马尔文帕纳科的用户,工业领域通过使用马尔文帕纳科的新技术系统,不断提升电池的质量和性能。学术领域,主要是小规模开发新技术的用户,中国高校处于电池研究的前沿,研究人员正在利用马尔文帕纳科的系统来不断进行新材料的研究开发。 /p p style=" text-indent: 2em " strong Instrument /strong : strong 贵公司针对锂电材料晶体结构分析开发了哪些应用解决方案? /strong /p p style=" text-indent: 2em " strong Malvern Panalytical: /strong 马尔文帕纳科的Empyrean XRD平台以其优异性能和灵活性而闻名于世。结合马尔文帕纳科HighScore Plus软件,可以用于专门定制分析电池材料,用户可以从合成阶段到组装电池全流程分析电池材料。利用对应的解决方案,用户可以研究创新正极材料的晶体结构,可以测量合成石墨负极的石墨化程度,可以研究加热或冷却时这些材料的变化;对于组装好的电池,还可以原位测量和分析失效原因,并将这些失效与底层的晶体结构变化联系起来。同时,马尔文帕纳科不仅提供硬件和软件方案,还将提供专业知识和技术支持。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 146px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/c86492d7-c700-41de-9ef7-79f6185b453e.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" width=" 600" height=" 146" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 0em " 解决方案免费获取链接: /span span style=" text-indent: 0em text-decoration: underline " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-926077.html" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 176, 240) " span style=" text-decoration: underline text-indent: 0em color: rgb(0, 176, 240) " 链接 /span /a /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 151px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/5dbe84d2-b164-421b-b6d0-c26224560fdb.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" width=" 600" height=" 151" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 0em " 解决方案免费获取链接: /span a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-926219.html" target=" _blank" style=" text-indent: 0em color: rgb(0, 176, 240) " 链接 /a /p p style=" text-indent: 2em " strong Instrument /strong strong :近两年来,贵公司在锂电领域的业界表现如何? /strong /p p style=" text-indent: 2em " strong Malvern Panalytical: /strong 锂离子电池领域,马尔文帕纳科是X射线衍射解决方案的技术领导者。中国70%的大型电池厂家使用马尔文帕纳科的激光粒度仪与X射线系统来表征电池材料粒度及粒度分布与晶体结构。在研究中,马尔文帕纳科的原位XRD解决方案与GaliPIX探测器设置了很高的基准,该基准也是目前市场上其他产品无法企及的。 /p p style=" text-indent: 2em " strong Instrument: /strong strong 贵公司如何看待锂电市场为仪器企业带来的机遇? /strong /p p style=" text-indent: 2em " strong Malvern Panalytical: /strong 随着锂离子电池市场的快速发展,特别是在中国,仪器制造商的前景十分广阔。整体的仪器市场会有高增长的同时,对仪器质量和服务支持的需求也会很高。因此,只有拥有良好基础并做好充足准备的公司才能更好的把握锂电发展带来的机遇。 /p p style=" text-indent: 2em " strong Instrument: /strong strong 贵公司将采取哪些措施加强对锂电领域的拓展? /strong /p p style=" text-indent: 2em " strong Malvern Panalytical: /strong 马尔文帕纳科将完全以客户为中心,不断扩展马尔文帕纳科的服务支持和专家网络。由于电池技术仍在不断发展,马尔文帕纳科将不断调整已有的解决方案,以应对新技术引入带来的挑战,使马尔文帕纳科的客户能够缩短开发过程,并在工业规模扩大期间获得正确的解决方案。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 附1:马尔文帕纳科X射线衍射仪产品系列 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 267px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/50b4685a-3b98-40a3-a9bb-2f7f932d2190.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" width=" 500" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em " Empyrean 锐影系列多功能X射线衍射仪 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 161px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/23284c83-b66f-4f81-bb0c-91b0c5e5ce59.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" width=" 500" height=" 161" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em " Aeris 系列台式X射线衍射仪 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 附2: /strong span style=" text-indent: 2em " & nbsp /span span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong style=" text-indent: 2em color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体, " arial=" " margin:=" " padding:=" " 锂电检测系类专题约稿征集中 /strong /span /p div class=" ContL" id=" newContent" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) line-height: 26px " arial=" " white-space:=" " p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px text-indent: 2em " span style=" margin: 0px padding: 0px text-indent: 2em " 为促进锂电检测技术发展,近期,器信息网结合锂离子电池检测项目品类,从2019年起策划组织系列锂电检测系列专题报道,为专家、仪器设备商、用户搭建在线网上展示及交流平台。 /span span style=" margin: 0px padding: 0px text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " (锂电检测系列专题内容约稿征集进行中,欢迎投稿: /span span style=" margin: 0px padding: 0px text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) text-decoration-line: underline " 15311451191,yanglz@instrument.com.cn /span span style=" margin: 0px padding: 0px text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " ) /span /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" margin: 0px padding: 0px font-family: Arial, tahoma font-size: 12px " align=" center" tbody style=" margin: 0px padding: 0px " tr class=" firstRow" style=" margin: 0px padding: 0px " td width=" 53" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " strong style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 系列序号 /span /strong /p /td td width=" 359" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " strong style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 锂电检测技术系列专题主题 /span /strong /p /td td width=" 126" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " strong style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 专题链接 /span /strong /p /td /tr tr style=" margin: 0px padding: 0px " td width=" 53" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 1 /span /p /td td width=" 359" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 锂电检测技术系列——电性能检测技术 /span /p /td td width=" 126" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/lidian1" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(102, 102, 102) text-decoration-line: none " 【链接】 /a /span /p /td /tr tr style=" margin: 0px padding: 0px " td width=" 53" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 2 /span /p /td td width=" 359" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 锂电检测技术系列——形貌分析技术 /span /p /td td width=" 126" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/lidian2" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(102, 102, 102) text-decoration-line: none " 【链接】 /a /span /p /td /tr tr style=" margin: 0px padding: 0px " td width=" 53" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 3 /span /p /td td width=" 359" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 锂电检测技术系列——成分分析技术 /span /p /td td style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/lidian3" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(102, 102, 102) text-decoration-line: none " 【链接】 /a /span /p /td /tr tr style=" margin: 0px padding: 0px " td width=" 53" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 4 /span /p /td td width=" 359" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 锂电检测技术系列——晶体结构分析技术 /span /p /td td style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: Arial, sans-serif " 5 /span span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 月上线 /span /p /td /tr tr style=" margin: 0px padding: 0px " td width=" 53" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 5 /span /p /td td width=" 359" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 锂电检测技术系列——X射线光电子能谱分析技术 /span /p /td td rowspan=" 2" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 即将上线 /span /p /td /tr tr style=" margin: 0px padding: 0px " td width=" 53" style=" margin: 0px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 6 /span /p /td td width=" 359" style=" margin: 0px word-break: break-all border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体 " 锂电检测技术系列——安全性和可靠性分析仪器及设备 /span /p /td /tr /tbody /table p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px text-indent: 2em " br/ /p /div
  • 网络讲座:二维材料界面结构与性质的原子力探针显微学研究(4)- 界面插层结构
    Interfacial Structures and Properties of 2D Materials with Atomic Force Microscopy(4)- Intercalated Structures讲座内容简介: 近年来,由于其潜在的巨大应用价值,关于二维层状材料的基础和应用研究方兴未艾,核心工作是理解和控制其多种多样的有趣性质。之前的研究工作主要集中在二维材料的面内结构,多种多样的层间相互作用在调控其力学、电学、热学以及光学等性质方面也有重要作用。虽然已有许多实验和理论研究工作来表征和理解这些界面结构,但对于界面行为是如何影响其物理与化学行为的仍然不是特别清楚。一个重要原因是,内部界面结构的直接微观成像和性质研究在实验技术上是相对比较困难的。石墨烯内部界面水分子插层的高分辨成像研究 在之前,报告人已经针对的AFM的基础知识、基本模式以及功能化AFM探测模式进行了介绍。本系列报告,将基于我们在原子力显微术的技术研究工作,利用多种先进原子力显微术针对二维材料的本征界面、异质界面以及材料/基底界面开展的研究工作。在每次报告中,我们首先将在较为详细地介绍主要使用的先进AFM模式的基本原理、技术实现及其相关应用。在此基础上,介绍我们利用该AFM模式所开展的关于二维材料界面结构与性质方面的研究工作。希望通过本系列报告有助于相关AFM使用者能够利用比较复杂的AFM功能模式开展研究工作。 本次报告是《二维材料界面结构与性质的原子力探针显微学研究》系列的第四次报告。在本次报告中,将介绍我们通过发展和利用多频原子力显微术,针对二维材料体系的内部界面插层结构等的高分辨成像表征和力学性质探测开展的一些工作。 #主讲人介绍 程志海,中国人民大学物理学系教授,博士生导师,基金委优青,中国仪器仪表学会显微仪器分会理事,中国硅酸盐学会微纳米分会理事。2007年,在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室获凝聚态物理博士学位。2011年8月-2017年8月,国家纳米科学中心(中科院纳米标准与检测重点实验室),任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”(技术百人计划)和首届“卓越青年科学家”,卢嘉锡青年人才奖获得者,青年创新促进会会员并获首届“学科交叉与创新奖”等。目前,主要工作集中在先进原子力探针显微分析技术方法及其在低维材料与表界面物理等领域的应用基础研究。网络讲座时间:北京时间 2021年11月29日 上午10:00-上午11:00申请方法:请关注“Park原子力显微镜”公众号查看首页内容,即可参与。
  • Nature Communications|金属所在仿生材料结构优化设计方面取得新成果
    材料的强度和断裂韧性是保障构件安全服役至关重要的性能参数,但二者往往表现为相互制约关系,并且材料性能的持续优化也压缩了既有强韧化策略进一步发挥作用的空间。天然生物材料具有复杂巧妙的组织结构和优异的力学性能,可为材料强韧化设计提供重要启示。然而,在金属材料体系中设计构筑仿生结构面临两方面挑战:传统的制造加工方法(如熔炼、轧制、热处理等)很难在多级尺度上对金属材料的组织结构进行有效控制和精细调节;金属仿生材料的结构与性能之间关系尚不清晰,仿生材料结构的优化设计缺乏理论依据,更难以实现按需设计。 近日,中国科学院金属研究所在前期研制高阻尼镁基仿生材料的基础上(Sci. Adv. 6 (2020) eaba5581),通过模仿典型天然生物材料的微观三维互穿结构与空间构型,利用“3D打印+熔体浸渗”工艺制备了一系列新型镁-钛仿生材料,在金属体系中成功构筑了类似鲍鱼壳的“砖-泥”结构、螳螂虾壳的螺旋编织结构和紫石房蛤壳的交叉叠片结构(如图1所示),并在经典层合理论基础上建立了能够定量描述仿生材料结构与力学性能之间关系的力学模型,实现了其模量与强度的定量预测。研究成果发表在Nature Communications 13 (2022) 3247。 研究发现:在镁-钛复合材料体系中,仿生结构能够起到显著的强韧化作用,与组成相似但不具有仿生结构的复合材料相比,仿生材料的强度与韧性同步提高,其断裂能提升2-8倍,特别是交叉叠片结构因具有多级结构特征而表现出最佳的强韧化效果;仿生材料中镁、钛两相在三维空间相互贯穿,有利于促进它们之间的应力传递,并抑制各自相中的变形与损伤演化,减轻应变局域化程度,从而延缓仿生材料整体发生断裂,提高其拉伸强度与塑性;微观取向不断变化的特定空间构型能够诱导裂纹沿仿生结构发生偏转,增大裂纹面的面积,并且凹凸不平的裂纹面之间能够产生摩擦并形成桥连,有助于消耗外加机械能,实现高效增韧;不同类型的仿生结构均可通过提取结构中的最小重复单元,并考察其在三维空间的紧密堆积形式进行定量描述,进而将经典层合理论发展应用于仿生结构,能够建立仿生材料的结构与力学性能之间的定量关系,从而为预测仿生材料的性能以及优化设计仿生结构提供理论依据,如图2所示。 相关工作由中国科学院金属研究所材料使役行为研究部与轻质高强材料研究部以及加州大学伯克利分校的研究人员合作完成。博士研究生张明阳为文章第一作者,刘增乾研究员、张哲峰研究员和Robert O. Ritchie教授为共同通讯作者。相关工作得到了国家重点研发专项、王宽诚率先人才计划“卢嘉锡国际团队”及国家自然科学基金(51871216、52173269)项目资助。 图1:具有不同仿生结构的镁-钛复合材料及其与天然生物材料原型的比较图2:具有不同仿生结构的镁-钛复合材料中的裂纹扩展形貌、结构模型及其强度和模量与特征角度之间的定量关系
  • 金属所等在仿调幅分解结构高强度纳米金属材料研究中获进展
    近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员金海军团队将脱合金与电沉积相结合,在完全互溶且热力学稳定不易分解的Cu-Au合金体系中构筑出类似调幅分解产生的纳米结构,形成仿调幅分解结构合金(spinodoid alloy)或人工调幅合金。这一新型纳米金属材料具有接近理论值的高强度,并表现出粗晶材料的塑性变形特征,为材料的强韧化和功能化设计提供了新思路。相关研究成果以Ultrastrong Spinodoid Alloys Enabled by Electrochemical Dealloying and Refilling为题,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。科研团队利用脱合金腐蚀将固溶体Cu-Au中Cu(或Ag-Au中的Ag)选择性溶解,促使未溶解Au原子自组装形成纳米多孔Au,再用电化学沉积将Cu回填入纳米孔,形成全致密仿调幅分解结构Cu/Au合金。新材料保留了前驱体合金的粗大晶粒,其晶内由同为面心立方结构、晶体取向一致、且在纳米尺寸互相贯通Cu、Au两相构成;两相间呈三维空间连续、弯曲的半共格界面,相界上规则地排列着高密度的失配位错;两相特征结构尺寸可在纳米至亚微米区间变化。与多层膜等纳米材料在较高临界尺寸以下即发生软化不同,仿调幅分解结构Cu/Au合金的强度随尺寸减小而持续升高,直至接近其理论强度(失配位错弓出临界应力)。随着特征尺寸细化至50纳米以下,其塑性变形从传统复合材料向单相材料变形方式转变。在此临界尺寸以下,新材料在获得纳米材料高强度的同时,具备单相粗晶材料的变形行为特征,展现出综合力学和物理性能优化的广阔空间。本工作将理论计算与实验结合,通过分子动力学模拟,强调了界面曲率也是三维连续相界的重要结构特征,且对纳米材料力学行为产生重要影响。研究对Gyroid双相晶体进行的原子尺度模拟计算,揭示了零平均曲率半共格界面的结构,并从理论上澄清了该类光滑连通三维复杂界面与材料理论强度之间的关系,阐明了仿调幅结构双相纳米材料的强度上限。单相固溶体可通过调幅分解自发转变为晶体结构相同、成分在纳米尺度波动的双连续双相结构。而受制于热力学与动力学条件,该转变的适用合金体系极为有限,其成分调制幅度和界面形态结构难以控制与优化。本研究突破了传统调幅分解的固有限制,拓展了此类材料的合金体系、成分范围和性能空间,促进其研究和应用。此外,新材料的超高密度位错、近极小面三维连续相界、低能(半)共格界面、极低三叉晶界密度等独特结构也为探索纳米金属变形与稳定性中的一些基础科学问题、发展高性能结构功能一体化新材料提供了新机遇。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、沈阳材料科学国家研究中心基础前沿及共性关键技术创新项目的支持。南京理工大学科研人员参与研究。图1.仿调幅分解结构Cu/Au合金的制备及结构特征。(a)脱合金与电沉积结合形成仿调幅分解结构的示意图;(b)EBSD照片显示该材料粗大的晶粒尺寸,(c)TEM照片显示其双连续纳米双相结构,(d)HRTEM照片显示半共格界面和高密度失配位错。图2.仿调幅分解结构Cu/Au合金的分子动力学模拟。(a)典型Gyroid双相结构及其光滑连续半共格界面,(b)界面上大量失配位错组成的三维位错网络。图3.仿调幅分解结构Cu/Au合金屈服强度的特征结构尺寸效应,其强度随结构尺寸减小而持续上升,并逼近理论计算的理论强度。图4.仿调幅分解结构Cu/Au合金屈服强度的晶粒尺寸效应。(a)虽然该材料晶粒尺寸(d)比结构尺寸()高几个数量级,其强度仍表现出显著的晶粒尺寸(d)效应。(b-c)SEM照片显示晶界对剪切带有明显的阻碍作用,与强度的晶粒尺寸效应相一致。
  • “先进结构与复合材料”重点专项2021申报指南:拟安排6.32亿元启动37个项目
    5月13日,科学技术部发布国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项2021年度项目申报指南。指南中明确:2021年度指南部署坚持问题导向、分步实施、重点突出的原则,围绕高性能高分子材料及其复合材料、高温与特种金属结构材料、轻质高强金属及其复合材料、先进结构陶瓷与陶瓷基复合材料、先进工程结构材料、结构材料制备加工与评价新技术、基于材料基因工程的结构与复合材料7个技术方向。按照“基础前沿技术、共性关键技术、示范应用”三个层面,拟启动37个项目,拟安排国拨经费6.32亿元。其中,拟部署9个青年科学家项目,拟安排国拨经费3600万元,每个项目400万元。1. 高性能高分子材料及其复合材料1.1 高性能全芳香族纤维系列化与规模化制备关键技术(共性关键技术)研究内容:针对航空航天、武器装备等亟需的高强高韧结构材料应用需求,开展高性能全芳香族纤维制备关键技术及其应用研究。揭示大分子刚性链结构、纤维纺丝成型、凝聚态及其性能之间的内在规律,攻克全芳香族纤维制备共性科学问题;研究高强/高模芳纶纤维成型和热处理工艺,突破制备关键制备技术及成套装备;研究高伸长耐高温芳纶III纤维、芳纶纸及其蜂窝应用技术;探讨高性能液晶纺丝聚芳酯聚合物结构设计、固态缩聚反应动力学和纤维冷却成型机理,攻克聚芳酯纤维制备关键技术。1.2 面向高端应用的阻燃高分子材料关键技术开发(共性关键技术)研究内容:面向5G通讯和轨道交通等高端制造业的需求,形成一批具有国际领先水平和自主知识产权的合成树脂材料及应用技术。重点开发PCB的无卤高阻燃、高Tg、低介电性能的环氧树脂;高阻燃耐老化热塑性弹性体TPE和聚脲弹性体无卤阻燃技术及应用;研发本征阻燃高温炭化不熔滴聚酯和低热释放本征阻燃聚碳酸酯合成技术;本征阻燃尼龙66工程化制备及其应用,完成万吨级规模化生产与应用示范。1.3 低成本生物基工程塑料的制备与产业化(共性关键技术)研究内容:面向生物基高分子材料成本高和高性能工程塑料牌号少的问题,集中开发低成本生物基呋喃二甲酸(FDCA)、异山梨糖醇的制备技术;开发1,4-环己烷二甲醇(CHDM)和2,2,4,4-四甲基环丁二醇(CBDO)的国产化制备技术,基于生物基单体和新型单体开发PEF、PCF、PIF和PETG等生物基聚酯以及PIC、PCIC等生物基聚碳酸酯,从单体、聚合物到后端应用全链条研究。精细调控产品结构,研究产品的耐温性能、力学性能、阻隔性能等,开发不低于8种高性能聚酯和聚碳酸酯产品,并在包装领域得到应用。2. 高温与特种金属结构材料2.1 高温合金纯净化与难变形薄壁异形锻件制备技术(共性关键技术)研究内容:针对国产高温合金冶金质量差、材料综合利用率低、力学性能波动大等问题,研究镍基高温合金纯净熔炼、返回料处理和再利用技术,返回料与全新料混合重熔工艺;开发难变形高温合金成分优化及纯净熔炼、铸锭均匀化热处理、合金铸锭均质开坯、棒料细晶锻制、大型薄壁异形环形件整体制备等工艺技术,建立合金工艺与成分、组织和性能的影响关系,实现高温合金棒材和锻件组织均匀性和性能一致性的优化控制,完成合金制备工艺、材料与构件质量评估及在先进能源动力装备的考核验证。2.2 高品质TiAl合金粉末制备及3D打印关键技术(共性关键技术)研究内容:针对电子束3D打印所需的低氧含量球形TiAl合金粉末,研究铝元素挥发、粉末球形度差、空心粉高问题,突破工业化生产球形TiAl合金粉末和工业化TiAl构件增材制造关键技术;开展增材制造TiAl合金的材料—工艺—组织—缺陷—性能一体化系统研究及典型服役性能测试,突破构件增材制造工艺及性能控制关键技术,掌握包括材料、工艺、组织调控、性能特征及典型应用,为新一代航空发动机高温关键构件制造及工业化应用提供技术支撑。2.3 光热发电用耐高温熔盐特种合金研制与应用(示范应用)研究内容:针对太阳能光热发电产业低成本高效发电可持续发展需求,以下一代低成本高效超临界二氧化碳光热发电系统中耐高温氯化物混合熔盐特种金属材料及其制造技术为研究对象,研究耐高温不锈钢、高温合金板材及其焊接界面在高温氯化物、硝酸盐中的腐蚀机理和服役寿命预测技术,研究满足氯化物和硝酸盐熔盐发电系统用的耐高温不锈钢、高温合金板材成分和组织设计及其批量制造技术,开发耐高温熔盐不锈钢、高温合金成型和焊接行为及其先进制备技术,发展高温合金长寿命高吸收率吸热涂层,实现高性能不锈钢、高温合金产品开发及应用示范。2.4 海洋工程及船用高端铜合金材料(共性关键技术)研究内容:针对舰船和海洋装备泵体、管路及阀门等耐蚀性差、服役寿命短、高端材料依靠进口的问题,研究海洋工程及船用新型高性能铜合金材料设计、成分—组织—工艺内禀关系、腐蚀行为及耐蚀机理,开发耐高流速海水冲刷型铜合金承压铸件制备、超大口径耐蚀铜合金管材加工及管附件成形、海洋油气开采用高耐磨高耐蚀铜合金管棒材加工及热处理组织性能调控等高质量低成本工业化制造技术,开展产品应用技术研究,实现高端铜合金典型产品示范应用。3. 轻质高强金属及其复合材料3.1 苛刻环境能源井钻采用高性能钛合金管材研究开发及应用(示范应用)研究内容:针对我国油气、可燃冰等能源钻采高耐蚀和轻量化的紧迫需求,研究苛刻环境下高强韧耐蚀钛合金多相组织强韧化、抗疲劳机理,以及高温、高压、腐蚀、疲劳等服役环境下材料损伤及失效机理;建立服役环境适应性材料设计方法及油气井钻采用钛合金钻杆、油套管服役性能适用性评价方法;开发高性能大规格钛合金无缝管材成套工艺技术及关键应用技术;制定专用标准规范,开展苛刻服役条件下应用研究,实现工业化规模稳定生产,在典型应用场景实现示范应用。3.2 先进铝合金高效加工及高综合性能研究(共性关键技术)研究内容:针对汽车、飞行器以及船舶等提速减重、绿色制造的迫切需求,开展以铸代锻、整体成型、短流程、低排放的高效加工技术研究,研发高综合性能的先进铝合金材料;开展先进铝合金材料综合性能评价及加工技术效能评价,形成铸锻一体成型的新型高综合性能铝合金高效加工技术,将铸造、增材制造等铝合金提升到变形铝合金强度水平。3.3 高性能镁合金大型铸/锻件成形与应用(共性关键技术)研究内容:针对商用车、高速列车、航空航天等领域的轻量化紧迫需求,探索热—力耦合条件下大容积镁合金凝固与形变过程中成分—组织—性能演变规律与调控技术,开发适合于大型铸/锻件的高性能镁合金材料;研究大型镁合金铸/锻件组织均匀化与缺陷调控机理,开发高致密度铸造成形技术、大体积熔体清洁传输及半连续铸造技术、挤锻复合一体成形技术;开展大型承载件的结构设计、产品制造、腐蚀防护及使役性能评价等技术研究,并实现示范验证与规模化应用。3.4 新型结构功能一体化镁合金变形加工材制造技术(共性关键技术)研究内容:针对航空航天、轨道交通、能源采掘、电子通信等重大装备升级换代的紧迫需求,研究新型强化相对镁合金力学性能与功能特性的协同调控机理,发展新型结构功能一体化镁合金材料与新型非对称加工技术,开发大规格高强阻尼镁合金环件、宽幅阻燃镁合金型材、高强可溶镁合金管材、高强电磁屏蔽/高导热镁合金板材的工业化制造成套技术及关键应用技术,并实现典型示范应用。3.5 极端环境特种服役构件用构型化金属基复合材料(示范应用)研究内容:针对航空航天特种服役构件用耐疲劳高强韧铝基复合材料、耐热高强韧钛基复合材料以及岛礁建设与隧道掘进等重大工程用高耐磨钢铁基复合材料,开发铝、钛基复合材料用合金粉末的低成本制备技术,解决传统制粉技术细粉出粉率低、氧含量高等技术难题,实现高端铝、钛合金粉末规模化制备。探索复合材料体系—复合构型设计—复合技术—宏微观性能耦合机制与协同精确控制机理,开发跨尺度分级复合构型的定位控制、界面效应与组织精确调控、性能及质量稳定性控制、大型结构件塑性加工与热处理、低成本批量制备等产业化关键技术,开展特种服役性能评价、全寿命预测评估与应用技术研究,建立相关标准规范,实现其稳定化生产与应用示范。3.6 高端装备用高强轻质、高强高导金属层状复合材料研制及应用(示范应用)研究内容:针对高速列车、先进飞机、防护车辆等高端装备轻量化、高性能化的迫切需求,研究高性能多层铝合金板材、铜包铝合金等层状复合材料界面结构与复合机理,探索应用人工智能、大数据等前沿技术优化界面调控的理论与方法,阐明铝合金复合板材的叠层结构、复合界面、陶瓷颗粒第二相等在高应变速率下抵抗冲击的作用机理;开发防护车辆、特种装备等用抗冲击多层高强铝合金复合板材的工业化制造成套技术及复合板材的性能评价等关键应用技术;开发高速列车、航空航天、电力电器等高端装备用铜包铝合金复合材料短流程高效工业化生产成套技术及多场景应用关键技术,实现在高端装备上的示范应用。4. 先进结构陶瓷与陶瓷基复合材料4.1 高端合金制造及钢铁冶金用关键结构陶瓷材料开发及应用(示范应用)研究内容:面向冶金产业提升的发展需求,研究高端合金制造及钢铁新技术领域用关键结构陶瓷材料组分设计与制备技术,开发高品质高温合金制备用结构陶瓷材料、冶金领域用高效节能硼化锆陶瓷电极、薄带连铸用结构功能一体化陶瓷材料的规模化生产工艺,开展应用评价技术研究,建立规模化生产线,研制关键生产设备,制定制备及检测标准。4.2 低面密度空间轻量化碳化硅光学—结构一体化构件制备(基础前沿技术)研究内容:针对空间遥感光学系统的应用需求,研究低面密度空间轻量化碳化硅光学—结构一体化构件的结构拓扑设计,开展复杂形状碳化硅构件的增材制造等新技术、新工艺研究,开发低面密度复杂形状碳化硅构件的近净尺寸成型与致密化烧结技术,开展低面密度空间轻量化碳化硅光学—结构一体化构件的光学加工与环境模拟试验研究,实现满足空间遥感光学成像要求的低面密度碳化硅光学—结构一体化构件材料制备。4.3 高性能硅氧基纤维及制品的结构设计与产业化关键技术(示范应用)研究内容:针对高效隔热防护服、高强芯片、高保真通讯电缆等对高性能硅氧基纤维及制品的应用需求,研究硅氧前驱体化学组成、结构重组、多级微纳结构演变对纤维成型的影响规律,攻克硅氧基无机制品高温均匀化熔制拉丝关键技术,开发高强玻璃纤维;研究前驱体分子缩聚和纳米/微米多级孔组装结构演变对孔结构形成的影响规律,突破多孔玻璃纤维常温挤出成型技术,开发低介电、低热导、轻质柔性玻璃纤维;研究模拟月球和火星环境的微重力、高真空环境下玄武岩材料熔制技术及深空环境对纤维成型的作用机制,开发高性能连续玄武岩纤维;开展高性能玻璃纤维及复合制品产业化示范,形成千吨级生产线;开发极端环境的模块化连续玄武岩纤维成型装置,实现微重力下自主成纤中试。5. 先进工程结构材料5.1 海洋建筑结构用耐蚀钢及防护技术(共性关键技术)研究内容:针对海洋建筑结构对长寿命钢铁材料的需求,研究高盐雾、高湿热、强辐射等严酷海洋环境下,钢铁结构材料的失效机理与材料设计准则;防腐涂层的成分设计、制备技术、涂装工艺及腐蚀评价;耐蚀钢板/钢筋的成分设计、制备技术、焊接技术及腐蚀评价;复合钢板的制备技术、焊接技术及腐蚀评价;海洋建筑结构用钢的服役评价、设计规范及示范应用。开展免维护海洋结构用低合金耐蚀钢板及复合钢板的成分设计及制备技术研究;开展防腐涂层设计与制备技术、钢板与涂层耦合耐蚀机理研究;研究低成本耐蚀钢筋母材与覆层协同耐蚀机制与制备技术;开展耐蚀钢连接技术研究;建立复杂海洋环境钢材及构件的服役评价及全寿命周期预测方法。6. 结构材料制备加工与评价新技术6.1 金刚石超硬复合材料制品增材制造技术(示范应用)研究内容:围绕深海/深井勘探与页岩气开采、高端芯片制造等国家重大工程对长寿命、高速、高精度超硬材料制品的需求,开展高性能金刚石刀具、磨具和钻具等结构设计和增材制造技术研究,结合新型金刚石超硬复合材料工具宏观外形和微观异质结构的理论设计和数值模拟,重点突破增材制造用含金刚石的球形复合粉体关键制备技术和含超硬颗粒的多材料增材制造关键技术,完成典型工况条件下服役性能的评价。6.2 高强轻质金属结构材料精密注射成形技术(共性关键技术)研究内容:针对5G基站、消费电子、无人机或机器人等领域对高强轻质结构零件的迫切需求,研究粉末冶金高强轻质金属结构材料及其注射成形工艺过程精确控制原理与方法、小型复杂构件精密成形、低残留粘结剂设计及杂质元素控制、强化烧结致密化及合金的强韧化。重点突破粉末冶金高强轻质钢设计及其粉末制备、低成本近球形钛合金微细粉末制备、可烧结高强粉末冶金铝合金及近球形微细粉末制备、组织性能精确调控等关键技术,实现高强轻质金属复杂形状制品的稳定化宏量生产。6.3 大型复杂薄壁高端金属铸件智能液态精密成型技术与应用(共性关键技术)研究内容:面向大涵道比涡扇航空发动机、新能源汽车等对超大型复杂薄壁高端金属铸件的需求,打破传统“经验+试错法”研发模式,探索基于集成计算材料工程、大数据与人工智能相结合的金属铸件智能液态精密成型关键技术。研究超大型复杂薄壁金属铸件凝固过程的组织演变与缺陷形成机理,建立多物理场耦合作用下铸件组织与缺陷的预测模型,发展数据驱动的材料综合性能与铸造工艺多因素智能化寻优方法,形成金属铸件智能液态精密成型数字孪生模型及系统。6.4 复杂工况下冶金领域关键部件表面工程技术与应用(示范应用)研究内容:针对冶金领域高温、重载、高磨损等复杂工况对关键部件表面防护技术的迫切需求,开展复合增强表面工程材料及涂镀层结构的理性设计,开发高效率、高性能激光熔覆、堆焊、冷喷涂、复合镀等技术及多技术结合的复合表面工程技术,攻克复杂工况下冶金领域关键部件表面耐高温、耐磨损、抗疲劳涂镀层制备的关键技术,开展其服役性能评价和寿命预测,并应用于挤压芯棒、结晶器、除鳞辊等典型部件,在大型钢铁冶金企业得到示范应用。7. 基于材料基因工程的结构与复合材料7.1 结构材料多时空大尺寸跨尺度高通量表征技术(基础前沿技术)研究内容:针对高温合金、轻合金和高性能复合材料等的工程化需求,基于先进电子、离子、光子和中子光源,集成多场原位实验与多平台关联分析技术,研发晶粒、组成相、相界面、化学元素、晶体缺陷与织构的多时空跨尺度高通量表征、智能分析与快速评价技术,研发大尺寸多尺度组织结构和宏微观力学性能高通量表征技术与试验装备,实现典型工程化结构材料制备、加工和服役过程中内部组织结构的动态演化和交互作用规律的高效研究,建立材料成分—组织—性能的多尺度统计映射关系与定量模型,在典型结构材料的改性、工艺优化和服役评价等方面得到实际应用。7.2 金属结构材料服役行为智能化高效评价技术与应用(共性关键技术)研究内容:针对金属结构材料腐蚀、疲劳、蠕变等服役性能评价耗时长、成本高的问题,通过多物理场耦合、宏微观跨尺度损伤建模,融合智能传感、信号处理、机器学习等现代技术,研发材料服役性能物理实验与模拟仿真实时交互和数字孪生的智能化高效评价技术和装置;研究金属结构材料数据虚实映射与数据交互规则,建立数据关联平台,加速材料服役性能数据的积累,形成关键金属结构材料安全评价数据系统;集成结构模型与损伤模型,发展基于大数据技术的金属结构材料服役安全评价和寿命预测的新技术和新方法,并获得实际应用。7.3 基于材料基因工程的新型高温涂层优化设计研发(共性关键技术)研究内容:针对海上动力装备用热端部件及其海洋腐蚀环境,发展高温涂层的高通量制备技术,开展新型高性能高温涂层成分和组织结构的高通量实验筛选和优化研究;研发涂层—基体界面结构和性能多尺度高效模拟设计和预测技术,研发涂层高温力学性能、界面强度、残余应力和高温腐蚀性能等的高通量实验技术,开展涂层与界面性能和工艺优化研究;综合利用材料基因工程关键技术,研发出具有重要工程应用前景的新型超高温、耐腐蚀涂层。7.4 高强韧金属基复合材料高通量近净形制备与应用(共性关键技术)研究内容:针对航空航天领域高强韧金属基复合材料应用需求,围绕非连续增强金属基复合材料强韧性失配及复杂构件成形加工周期长、成本高、材料利用率低的突出问题,结合利用材料基因工程思想和近净形制备技术原理,研发铝基、钛基复合材料高通量近净形制备技术及其高通量表征技术;测试和采集基体/增强相界面物理化学数据,建立基体/增强相界面热力学和动力学物性数据库;研究铝基、钛基复合材料成分—构型—工艺—界面—性能交互关联集成计算技术,实现材料体系与构型及其近净形制备工艺方案与参数的高效同步优化,并在航空航天等领域得到工程示范应用。7.5 先进制造流程生产汽车用钢集成设计与工程应用(示范应用)研究内容:鉴于钢铁工业绿色制造、生态发展对先进制造流程生产高端钢铁材料的迫切需求,基于材料基因工程的思想,针对近终形流程生产汽车用钢,采用多场耦合和跨尺度计算技术,集成材料开发与产品应用的跨尺度计算模型,构建一体化集成计算平台,建立材料基础数据和工艺、产品数据库,开发基于数据挖掘和强化机制的组织性能定量关系模型,实现产品成分—工艺—组织—性能的精准预报;开展在近终形流程生产汽车用钢的示范应用,研制出代表性产品并实现工程应用。7.6 增材制造用高性能高温合金集成设计与制备(共性关键技术)研究内容:针对航空发动机、高超声速飞行器、重载火箭等国家大型工程所需高温合金精密构件服役特点和增材制造物理冶金特点,应用材料基因工程理念,发展多层次跨尺度计算方法和材料大数据技术,形成增材制造用高性能高温合金的高效计算设计方法、增材制造全流程模拟仿真技术与机器学习技术,结合高通量制备技术和快速表征技术,建立增材制造用高性能高温合金的材料基因工程专用数据库;发展适合高温合金增材制造工艺特性的机器学习、数据挖掘、可视化模拟等技术,开展增材制造用高温合金高效设计与全流程工艺优化的研究工作,实现先进高温合金高端精密构件的组织与尺寸精密化控制,并在航空航天等领域得到工程示范应用。7.7 极端服役条件用轻质耐高温部件高通量评价与优化设计(共性关键技术)研究内容:发展基于大数据分析和数据挖掘的高温钛合金、钛铝金属间化合物等轻质耐高温部件组织结构与疲劳、蠕变等关键性能的定量预测模型;研制实时瞬态衍射、原位成像表征装置,发展三维无损检测高效分析技术;研究高温腐蚀环境下组织结构演化和性能退化机理、高温和循环载荷等多因素耦合作用下的损伤累积及高通量评价与寿命预测技术;基于极端环境服役性能需求,利用机器学习和数据挖掘技术,实现轻质耐高温材料的成分、组织、制备工艺、服役性能的高效优化,并在航空、航天、核能等领域实现在极端服役条件下工程示范应用。8. 青年科学家项目8.1 车载复合材料LNG高压气瓶制造基础及应用技术研究内容:针对车载复合材料液化天然气(liquefiednaturalgas,LNG)高压气瓶的制造与应用,研究LNG介质相容的树脂基复合材料体系设计与制备;耐极端环境复合材料LNG气瓶结构设计技术;复合材料LNG高压气瓶抗渗漏、抗漏热和抗振动技术;复合材料LNG高压气瓶制造技术;复合材料LNG高压气瓶的性能评价技术。8.2 新一代结构功能一体化泡沫的制备和应用研究内容:面向结构功能一体化泡沫技术迭代的迫切需求,开发具备负泊松比和高耐火保温等功能的泡沫,主要针对新型多级结构负泊松比结构泡沫材料、耐高温聚酰亚胺泡沫和高温可发泡防火材料等开展攻关,并开展其复合材料研究,在结构支撑、保温隔热等领域得到应用。8.3 单晶高温合金先进定向凝固技术及其精确模拟研究内容:针对当前航空发动机单晶涡轮叶片生产合格率低、冶金缺陷频发的现状,开展单晶高温合金及叶片高温度梯度液态金属冷却(LMC)定向凝固技术研究,突破LMC技术中动态隔热层配置、晶体取向控制、模壳制备、低熔点金属污染控制等关键技术,实现LMC技术的多场耦合、多尺度精确模拟,研究复杂结构单晶叶片在高梯度定向凝固中的缺陷形成、演化机理,发展缺陷控制技术。8.4 海洋油气钻采关键部件用高强高韧合金研究内容:针对海洋油气随钻测量和定向钻井、海底井口设备关键部件主要依靠进口问题,开展时效硬化型高强韧镍基、铁镍基耐蚀合金设计、高纯净低偏析冶金、强韧化机理、应力腐蚀疲劳失效寿命评估理论与方法等基础共性技术和产业化关键技术研究,实现高强韧、大规格、高均质耐蚀合金和超高强度高耐蚀合金稳定批量生产和工程化应用。8.5 基于增材制造技术的超轻型碳化硅复合材料光学部件制造研究内容:面向空间光学系统轻量化的发展需求,研究新型超轻型碳化硅复合材料光学部件预制体增材制造用粉体原料的设计与高通量制备技术;开发基于增材制造技术的碳化硅复合材料光学部件基体成型与致密化技术;开发基于增材制造技术的碳化硅复合材料光学部件表面致密层制备技术;开展超轻型碳化硅复合材料光学部件的加工验证研究。8.6 基于激光技术的材料服役行为多维度检测技术和装备研究内容:针对核电、海工等领域极端条件下结构材料服役性能远程在线、多维度、智能化检测的发展需求,开展基于激光技术的光谱、表面声波、超声或多种方法融合的材料组分、结构特性、力学性能、缺陷特征检测新原理和新方法研究,发展极端条件下结构材料服役行为的实时、原位、无损监检测技术,研制与材料基因工程大数据、人工智能分析算法和机器人技术深度融合的材料多维、多尺度在线监检测原型装置,实现多场耦合极端环境下材料多层次、多维度服役性能原位无损在线测量及示范应用。8.7 超高刚度镁基复合材料的集成计算设计与制备研究内容:以航空、航天或高铁领域为应用场景,针对超高刚度镁基复合材料特点,发展高刚度镁合金集成材料计算软件和镁基复合材料高通量实验技术,开展基于弹性变形抗力提升的镁合金基体成分设计和增强体种类、尺寸和分布形态对镁合金刚度和强韧性影响规律的研究工作,研发多尺度增强体复合构型强化的镁合金材料高效制备与组织调控技术,建立高刚度镁基复合材料及其典型构件的全流程制备技术,并实现在重大工程中的应用验证。8.8 增材制造先进金属材料的实时表征技术及应用研究内容:研发基于同步辐射光源的原位表征技术与装备,动态捕捉增材制造过程中高温下微秒级时间尺度和微米级局域空间内的相变和开裂;通过高通量的样品设计和多参量综合表征手段,揭示动态非平衡制备过程中材料组织结构的演化和交互作用规律。面向典型高性能结构材料,揭示增材制造快速熔化凝固超常冶金过程对稳定相、材料组织结构和最终性能产生影响的因素,快速建立材料成分—工艺—结构—性能间量化关系数据库;结合材料信息学方法,发展增材制造工艺和材料性能高效优化软件,在典型增材制造材料的设计与优化中得到应用。8.9 新一代抗低温耐腐蚀高强韧贝氏体轨道钢研究内容:针对低温下贝氏体钢中亚稳残余奥氏体易转变为脆性马氏体,增加贝氏体钢轨道安全服役隐患的问题,研究腐蚀、低温环境下贝氏体轨道钢(含钢轨和辙叉)的失效破坏机制,建立贝氏体轨道钢“夹杂物特性—组织结构—常规性能—服役条件—失效方式及寿命评估”数据库,开发适用于腐蚀、低温环境的新一代高强韧性、长寿命贝氏体轨道钢及其冶金全流程制造关键技术。近期会议推荐:【复合材料性能表征与评价网络研讨会】该网络会议对听众免费,会议日程及报名二维码如下:
  • 电镜、XPS、拉曼技术之材料学应用探讨——2018赛默飞材料科学与结构分析技术前沿论坛召开
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2018年6月26日,由赛默飞世尓科技主办的“2018 赛默飞材料科学与结构分析技术前沿论坛” 在北京金隅喜来登酒店顺利举办,60余位来自京津冀地区从事材料研究的专家及科研工作者们相聚于此,交流和共享材料研究的最新技术和成果。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 01.jpg" style=" HEIGHT: 300px WIDTH: 450px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/0c9ac0bf-8934-4dcf-af3f-d590666c29bd.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" width=" 450" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 论坛现场 /span /p p   材料科学与技术是基础科学与工程科学的融合,也是材料科学与各种现代先进技术结合的产物,涉及领域十分广阔。随着科学技术的进步,各类相对独立的材料已经相互渗透、相互结合,形成了多学科交叉的当代材料科学与技术新体系。本次论坛邀请在电镜、XPS、拉曼等材料结构分析技术领域的四位专家,及赛默飞相关技术骨干,为大家分享了最新研究进展及最新检测技术及应用。同时,为促进深入交流,会尾还设置了专家答疑讨论环节。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 02.jpg" style=" HEIGHT: 300px WIDTH: 450px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/5804e614-7a3f-4772-9638-15e4268cd09c.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" width=" 450" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 赛默飞亚太地区应用与商务拓展总监Erwan Sourty致辞 /span /p p   Erwan Sourty博士在致辞中,首先向与会者表示了欢迎。接着介绍到,赛默飞于2016年并购FEI后,产品线更加完备,可以在材料科学与结构分析技术方面提供更全面的分析表征解决方案,包括扫描电镜、透射电镜、XPS、拉曼光谱、红外光谱等,甚至可以协助客户设计相关实验室。最后向与会者承诺道,赛默飞将始终全心全意为客户服务,“你们的成就就是我们的成功”。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 03.jpg" style=" HEIGHT: 300px WIDTH: 450px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/f94b2ce9-41ba-4043-a7f4-29a09c1598d7.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" width=" 450" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告人:天津理工大学新能源材料与低碳技术研究院 罗俊 教授 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告题目:高端电镜技术及其对先进材料和器件结构的解析 /span /p p   罗俊师从朱静院士,长期从事纳米材料及期间与电子显微学方面的科研工作。2016年开始,在一年半内主持完成建设天津理工大学电镜中心,设备资产达5000万元,拥有包括国际最新型号的聚光镜球差校正透射电镜Titan Cubed Themis G2300在内的六台电镜等,并于赛默飞电镜业务部门建立了联合实验室。关于电镜中心的建设,罗俊表示,在电镜设备配置方面采取了高中低端搭配的方式,以适应各种样品的不同测试需求。而实验室建设从2016年6月2月25日开始与赛默飞共同环境改造,到安装、调试电镜,再到获得高分辨原子结构像,只用了6.5个月时间。 /p p   接着,罗俊讲解了电镜中的革命性突破——球差校正器,这项技术的成功突破为电镜工作者带来以下好处:分辨率提升至亚埃级 轻元素更易可辨 消除/降低离域效应 在具备超高分辨率的同时具备大的样品空间 原子分辨的元素/化学价态分布等。至20世纪90年代球差校正系统面世以来,这项技术得到迅速推广,目前,国内外高校、科研院所和企业已经配置球差校正电镜600多台,而我国也安装了至少93台。同时,这项技术也正在化学、化工、石油、物理、地质、冶金、生物、材料等领域发挥重要作用。 /p p   最后,罗俊介绍了天津理工大学电镜中心的主要工作,即“用高水平的科研能力提供高水平的测试服务”。中心从电镜开始运行,10个多月内,发表多篇重量级论文,相关成果发表在《Nature-Energy》、《Angew. Chem.》、《Science》等顶级期刊上。同时,中心对校外服务合计超过300个课题组,含11为国内外院士、29位国家杰青和长江学者。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 04.jpg" style=" HEIGHT: 300px WIDTH: 450px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/8db45730-6f85-44b7-bec3-9ebe85bf6abd.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" width=" 450" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告人:北京师范大学分析测试中心 吴正龙 教授 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告题目:XPS表面分析技术在薄膜材料中的应用介绍 /span /p p   X射线光电子能谱(XPS)是最常用、表面灵敏度高的表面分析技术,有着广泛的应用。吴正龙首先以人手触摸Si片前后对照XPS谱为例,展示了XPS的高表面灵敏度。接着对均匀材料及深度方向不均匀材料的XPS分析方法分别进行了介绍。对于非均匀材料,报告中的XPS结果是分析层中的平均结果,不同的峰设计的分析深度不同,而如果为多层薄膜结构,报告出的含量将没有意义,需要薄膜灵敏度因子进行定量分析。接着,还对变角XPS、本底/峰形分析等薄膜分析一般技术进行了逐一介绍。最后以单层和多层薄膜分析案例进一步描述了XPS表面分析技术在薄膜材料中的多种应用情景。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 05.jpg" style=" HEIGHT: 253px WIDTH: 450px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/9039fc30-d338-4640-a985-303b20c3efad.jpg" height=" 253" hspace=" 0" border=" 0" width=" 450" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告人:北京工业大学固体微结构与性能研究所 吉元 研究员 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告题目:原位环境扫描电子显微学的应用——成像· 谱学· 集成技术 /span /p p   吉元首先回顾了扫描电子显微镜的发展历史,从1931年首台TEM问世,到1960s首台SEM问世,到1980s首台环境扫描电镜(ESEM)问世,再到2017冷冻电镜技术获得诺贝尔化学奖。报告主要介绍了其中的ESEM技术的广泛应用情况,ESEM显示的强大功能和明显优势,使其得到广泛应用,包括观测导电样品、非导电样品,及含水/含气/含油等多种类型的固体样品,具有多种探测系统和成像模式。可以集成组合多种附件(EDS、EBSD、CL等)。同时,易于构建原位观测系统(ESEM-SPM集成系统、纳米操纵/微注入系统等)。接着,结合具体表征案例分别介绍了多种成像模式、肿瘤细胞膜蛋白的识别、雾霾颗粒分析、外场调控的纳米材料/期间的力-电-光-热耦合性能。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 06.jpg" style=" HEIGHT: 300px WIDTH: 450px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/a84b46e7-5f79-4058-81c3-903211e128b4.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" width=" 450" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告人:中国科学院化学所 研究员 舒春英 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告题目:富勒烯在生物医学材料领域的应用与展望 /span /p p   舒春英首先介绍了碳材料的特性及发展历程,接着重点讲解了其中的富勒烯在肿瘤防治方面的一些应用。富勒烯种类丰富,由于其空腔结构中可以内嵌单金属、多金属、团簇等,这使得内嵌后的富勒烯也兼具了内嵌团簇的特性,在许多领域都具备应用潜能。在利用富勒烯这些特性应用在肿瘤预防过程中,舒春英团队发现仅仅利用质谱、核磁等表征手段已无法满足进一步解析内嵌团簇结构的需求,于是引进了赛默飞拉曼光谱仪,并成功解析了金属富勒烯纳米晶体在吸收射频能量后发生的相变,最终研究了一种金属富勒烯纳米晶体快速高效治疗肿瘤的新技术。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 7.jpg" style=" HEIGHT: 253px WIDTH: 450px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/ef358e7f-22be-4c0d-802e-aa2c6483a891.jpg" height=" 253" hspace=" 0" border=" 0" width=" 450" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告人:赛默飞世尔科技表面分析应用工程师 葛青亲 博士 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告题目:XPS在现代先进器件和半导体材料研发表征中的应用 /span /p p   XPS表面化学分析技术广泛应用于各行各业,包括能源电池、玻璃、表面改性、钢铁、航空航天、纳米器件、半导体等。葛青亲主要通过案例分享了XPS在器件及半导体中的应用。具体案例包括等离子表面改性过程中了解工艺机理、高分辨XPS元素成像检测集成电路、锂离子电池应用表征、多层栅介质器件、触摸屏涂层等方面的应用。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 8.jpg" style=" HEIGHT: 300px WIDTH: 450px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/94092b93-a334-4625-92b1-2bf0326d6627.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" width=" 450" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告人:赛默飞世尔科技分析光谱应用工程师 张梦霖 博士 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告题目:红外光谱在催化领域的应用与探索 /span /p p   红外光谱在催化领域的应用可分为对催化剂本体的研究和催化剂上吸附物种的研究。张梦霖主要介绍了赛默飞红外光谱产品可为各种催化相关原位研究提供的解决方案。Nicolet iS50研究级全谱段傅里叶红外光谱仪,配置步进扫描、双调制、双通道检测技术,可实现纳秒级快速反应过程,是进行原位反应的强大工具。同时可加配各类原位透射池、原位漫反射池及原位电化学池,以满足不同样品体系相关研究需要。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 9.jpg" style=" HEIGHT: 300px WIDTH: 450px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/4cf5d294-16a6-48a2-8c48-73099a705ba9.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" width=" 450" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告人:赛默飞世尔科技分析光谱应用工程师 马书荣 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 报告题目:拉曼及拉曼成像在储能材料中的应用 /span /p p   马书荣主要介绍了拉曼光谱储在能材料中电池材料的相关研究,其应用包括新型电极材料的开发 高性能、高寿命、高安全性电池的机理研究等。接着以正极材料超快速拉曼成像、负极拉曼成像、拉曼成像分析电极材料原位变化、溶剂化钠嵌入石墨机理研究等案例具体介绍了赛默飞原位和非原位两种解决方案的应用情况。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 10.jpg" style=" HEIGHT: 300px WIDTH: 450px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/400b8146-04f2-4082-b5d8-54f30fa0bc27.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" width=" 450" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 专家答疑讨论环节 /span /p p   专家答疑讨论环节,在Erwan Sourty主持下,老师们分别对电镜实验室建设初期各种环境因素影响问题、原位化学研究中如何提达到电镜高分辨问题、对电镜厂商新的应用需求问题、拉曼应用中的实际问题等进行了一一解答。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 11.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/55af4cfd-2595-4c9a-8ed8-c535c327d1d4.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" COLOR: rgb(0,176,240)" 会议交流 /span /p
  • 先进结构与复合材料重点专项2022项目申报指南征求意见
    近日,科技部发布“十四五”国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项2022年度项目申报指南(征求意见稿),向社会征求意见和建议。根据征求意见稿,本专项2022年度拟支持项目及“揭榜挂帅”榜单如下:1. 高性能高分子材料及其复合材料1.1 大丝束碳纤维及复合材料低成本高效制备技术(典型应用示范)1.2 特种工程塑料薄膜制备技术开发与产业化(共性关键技术)1.3 耐苛刻使役环境合成橡胶制备技术及其产业化(共性关键技术)1.4 生物基弹性体的制备与规模化应用(典型应用示范)1.5 聚乳酸的规模化制备技术及关键单体丙交酯的一步法产业示范(典型应用示范)2. 高温与特种金属结构材料2.1 铸造高温合金返回料再利用技术与应用(共性关键技术) 2.2 高温合金大铸锭低偏析熔铸及大型构件整体制备技术(典型应用示范)2.3 强疲劳载荷环境用超高强度钢(共性关键技术)2.4 超低温工程装备用高强高韧特种合金研制及应用(典型应用示范)2.5 耐超高温抗蠕变难熔金属材料及复杂构件制备技术(共性关键技术)2.6 特种合金环形锻件控形控性一体化技术与应用示范(典型应用示范,江苏部省联动任务)3. 轻质高强金属及其复合材料3.1 钛合金返回料利用及高效短流程制备关键技术(共性关键技术)3.2 空间装备用新型超高强韧及耐损伤铝合金(共性关键技术)3.3 青海盐湖新型镁基材料及前端制造技术(共性关键技术,定向择优项目)3.4 大尺寸高模量及超高模量铝基复合材料(共性关键技术)3.5 抗辐射、耐腐蚀的金属结构复合材料研制及应用(典型应用示范)4. 先进结构陶瓷与复合材料4.1 大尺寸透明陶瓷部件制备关键技术与应用示范(典型应用示范)4.2 高安全性耐中子辐照陶瓷基复合材料构件研制(共性关键技术)4.3 超高尺寸稳定性蜂窝结构C/C复合材料构件设计与制备关键技术(共性关键技术)4.4 高耐压陶瓷部件制备关键技术与应用(共性关键技术)4.5 基于3D打印技术的精密陶瓷部件研制(典型应用示范)5. 先进工程结构材料5.1 高原复杂环境高性能桥梁钢板制造关键技术及应用(典型应用示范)5.2 海洋工程用热塑性复合材料筋材及其应用技术研究(典型应用示范)5.3 特深井科学钻探机具关键复合材料及应用技术研究(共性关键技术)5.4 超大跨缆索承重桥梁用关键材料研发与示范应用(典型应用示范)6. 结构材料制备加工与评价新技术6.1 大型复杂薄壁高端金属构件智能液态精密铸造成型技术与应用(共性关键技术)6.2 关键金属构件智能锻造成形技术开发及应用(共性关键技术)6.3 高性能轻合金大型复杂构件成形技术(共性关键技术)6.4 高效承载-热控一体化金属构件增材制造技术(共性关键技术)6.5 极端工况下金属结构件及关键部件表面涂层技术(共性关键技术)6.6 增材制造过程及极端服役环境下金属构件的多尺度实时表征与评价(共性关键技术)6.7 先进能源结构性能劣化多维原位表征与评价技术及工程应用(典型应用示范)7. 基于材料基因工程的结构与复合材料7.1 关键结构材料集成计算设计方法与应用(共性关键技术)7.2 高强韧轻金属基复合材料近净形高效制备与应用 (共性关键技术)7.3 基于数据技术的新型高强韧高耐蚀钢研发(共性关键技术)7.4 先进能源反应堆堆芯关键材料快速设计与评价技术(共性关键技术)7.5 陶瓷基复合材料的界面相高通量研究及示范应用(典型应用示范)7.6 基于智能化设计与制备的树脂基复合材料研发(共性关键技术)8. 青年科学家项目8.1 高性能芳杂环聚合物结构设计与纤维成型新方法8.2 高耐磨聚四氟乙烯专用料及其在轴承领域应用8.3 第三代镍基单晶高温合金高纯净度、高晶界缺陷容限制备技术8.4 抗疲劳高止裂非均质组织风电用钢研究8.5 紧固件丝材用 1500 兆帕级超高强高韧钛合金研制8.6 高性能金属增强镁基复合材料及制备加工技术8.7 新一代先进能源系统用碳化硅堆芯构件8.8 空间应用领域新型高熵陶瓷涂层材料与部件8.9 高原复杂环境低热水泥混凝土性能劣化机理与耐久性评价技术8.10 细径硬质合金棒材形性精确控制近终形制备技术8.11 数据驱动的高强韧金属基复合材料集成设计8.12 超高强钢服役过程跨尺度计算和高通量评价技术9. 揭榜挂帅项目9.1 超高韧碳纤维复合材料及应用(典型应用示范)9.2 主承力复合材料构件高效自动化液体成型技术研究(典型应用示范)附件:“十四五”国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项2022年度项目申报指南(征求意见稿).pdf
  • 金属材料的微观结构分析——用合适的样品制备获得最佳结果
    微结构用于描述金属材料的主要特征,它在很大程度上决定了产品的性质和性能。 微观方法分析是材料科学的基本技术,以研究其状态和对材料特性的影响。 为了通过金相技术对微观结构进行最佳的描述,合适的样品制备起到了核心作用。微观结构的重要性及其分析无论是悬索桥的钢缆、涡轮机的叶片还是人体的人工髋关节,所有产品都有一个共同点:它们的特性不仅仅来自材料及其化学成分,而是来自内部结构的特殊排列[1]。这是指材料的微观结构,微观结构可以由不同的成分组成,如晶粒、晶界、沉淀或杂质。许多材料性能取决于这种微观结构,例如钢缆的强度或涡轮叶片在极端操作条件下的长期稳定性[2]。金相学是研究微观结构的最重要方法之一,它允许通过定性和定量分析方法对整个微观结构以及单个成分进行微观可视化。金相学的一个重要组成部分和中心作用是样品制备,这取决于材料的类型、条件以及检验方法。如果准备不足或执行不当,后续检查可能会导致错误的结果和对材料性能的错误评估。因此,了解具有特定材料要求的合适试样制备标准并正确实施尤为重要。以下将解释金相制备的基本程序,并以钛为例阐明具体材料要求的明确细节。适当的样品制备及其挑战图1显示了样品制备过程,包括以下步骤:样品切片和切割、样品安装、研磨和抛光,最后对样品进行蚀刻。每个单独的步骤都是相关的,并且会影响制备的金相截面的后续质量。图1 金相制备方法的示意图第一步是确定从整个零件上移除一个截面,有计划的调查研究将在该截面上进行,因为在许多情况下,关注的不是整个零件及其微观结构,而是特定区域。对于通过机械切割方法进行的拆卸,建议使用湿磨料切割机,包括工件的主动冷却。这减少了输入工件的热量,防止了不必要的微观结构变化,并冲洗掉了磨损的颗粒。切割钛时,通常使用碳化硅和合成树脂粘结制成的切割轮。第一步是确定从整个部分的整个部分的去除,在其上,这些部分将在许多情况下进行,而不是整个部分,并且其微观结构是感兴趣的,而是只有一个特定的区域。为了通过机械切割方法去除,推荐使用包括工件的主动冷却的湿磨削切割机。这将输入的热量减少到工件中,防止不希望的微观结构改变并冲洗擦除磨损的颗粒。对于切割钛,通常使用碳化硅与合成树脂键合的截止轮。在样品切片和切割后,将零件以正配合嵌入合成树脂基体中。这种嵌入简化了进一步的试样处理,便于制备机械上特别敏感的试样,允许将多个试样组合在一个金相截面中,并能够使用自动研磨和抛光设备。根据工艺温度,区分冷安装和热安装。温热嵌入期间产生的温度非常低,对试样的任何影响和可能的微观结构变化通常可以忽略不计。如果还要通过扫描电子显微镜检查试样,则必须注意嵌入介质中是否含有导电成分(例如石墨)。在下一步中,可以开始通过研磨和抛光进行准备。由于嵌入试样的表面质量通常较差,研磨过程首先以粗粒度开始,以提高质量并使试样平整。随后,以越来越细的粒度重复研磨过程,以去除粗研磨过程中产生的加工痕迹和划痕。重要的是确保足够的水供应,以消除金属磨损,并防止试样过热。对于钛,当使用碳化硅砂纸时,从P120的砂砾开始,继续使用P240、P320、P600、P800、P1200和P2400。在随后的抛光过程之前,试样应没有深划痕和大的机加工痕迹。如果计划对试样进行机械抛光(例如,电解或振动抛光工艺),则在第一步中使用细绒布和抛光剂。抛光可以手动或自动完成。自动设备的优点是节省时间和使用规定的接触力,因为过大的力会快速导致变形或划痕,尤其是在敏感材料上。在同步条件下,钛用金刚石悬浮液(3µm)在15-25 N的接触力下抛光约10分钟。如果金相断面质量足够且无划痕,则可继续进行最终抛光。为了控制目的,可通过使用暗场过滤器的光学显微镜进行目视检查。在这种情况下,质量良好的表面呈深色,而划痕和凹痕呈浅色。对于钛的精细抛光,使用由粒径为0.06µm(2 x 10 min)的胶体二氧化硅组成的悬浮液,并逐滴添加水。由于钛的高氧亲和力,建议使用30%的过氧化氢溶液作为润滑剂,以避免在制备的部分表面上形成氧化层。根据计划的检查,可能必须重复进行最终抛光。对于光学和大多数扫描电子显微镜检查,一个过程通常就足够了。例如,如果计划通过电子背散射衍射(EBSD)进行分析,则最终抛光应重复数次(最多六次)。图2 用克罗尔(Kroll)试剂蚀刻Ti-6al-4V的EBSD分析,显示相位分布(左)和彩色代码(b)[3]在每次研磨和抛光步骤后,应对制备部分进行彻底清洁,以防止可能遗留的磨损颗粒和污染物。在研磨和抛光步骤之间,至少应用水冲洗。在从研磨过程过渡到抛光过程之前以及最终抛光之后,应在超声波浴中额外清洁准备好的部分几分钟,然后在自来水下冲洗,最后用酒精冲洗。金相切片的干燥是在热气流中进行的,结果应该是镜像和无污染的表面。通过显微方法进行微观结构分析的最终准备步骤是通过蚀刻对比微观结构。这应在最终抛光后立即进行,因为表面上很快就会形成一层氧化物,尤其是钛,这会对蚀刻过程产生负面影响。例如,制备部分的蚀刻可通过化学或物理方式进行。如果钛基材料通过浸渍进行湿化学对比,则可使用克罗尔(Kroll)试剂进行蚀刻。蚀刻时间的持续时间因钛合金而异。纯钛的腐蚀时间为30-45秒,而Ti-6Al-4V合金的腐蚀时间可达60秒。另一种蚀刻剂是由氢氧化钾(KOH)制成的碱溶液。这导致微观结构的不同对比度,从中可以获得更多信息。对于Ti-6Al-4V,此处的蚀刻时间为15-30s。微观结构的显微镜调查制备完成后,可使用各种成像和分析技术对微观结构进行显微镜检查。图2显示了使用EBSD的扫描电子显微镜的分析结果,该分析是在Ti-6Al-4V样品上进行的,该样品如前所述制备并用克罗尔试剂蚀刻。图3显示了使用替代KOH蚀刻试剂成功制备两个Ti-6Al-4V样品,其中可以看到具有篮织结构(左)和马氏体结构(右)的微观结构。当在光学显微镜下观察时,该蚀刻试剂允许微观结构的彩色可视化,并且特别适合于具有马氏体微观结构成分的钛合金,因为如图3(右图)所示,这些成分被清楚地突出显示[3]。图3 用KOH试剂蚀刻Ti-6Al-4V的光学显微镜照片,显示篮织结构(左)和马氏体微观结构组分(右)参考文献[1] Hornbogen, E. et al.: Metalle: Struktur und Eigenschaften der Metalle und Legierungen. 7th ed., Berlin, Springer Vieweg, (2019) ISBN 978-3-662-57763-9.[2] Gottstein, G.: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik: Physikalische Grundlagen. 4th ed., Berlin, Springer Vieweg, (2014) ISBN 978-3-642-36602-4.[3] Pede, D. et al.: Additive manufacturing: metallographic analysis of microstructure. In Advances in metallography: proceedings of the 53rd Metallography Conference September 18-20, 2019 in Dresden, (2019), ISBN 978-3-88355-417-4.作者简介Dennis Pede(丹尼斯佩德):Institute of Materials Science and Engineering Tuttlingen, Furtwangen University, Germany丹尼斯佩德在汉诺威莱布尼茨大学获得医学工程硕士学位。他目前是福特旺根大学材料科学与工程图特林根研究所(IWAT)的研究助理和博士生,由Mozaffari Jovein教授指导。他的研究活动集中于添加剂制造工艺、金属材料以及材料测试和分析。Lidija Virovac:Institute of Materials Science and Engineering Tuttlingen, Furtwangen University, GermanyLidija Virovac在富特旺根大学攻读学士学位时学习了医学工程,在硕士学位时学习了应用材料科学,并在学习期间获得了实用金相学的第一次经验。随后,她在Mozaffari Jovein教授的指导下,在Tuttlingen材料科学与工程研究所(IWAT)担任研究助理,加深了自己的知识。进一步的研究领域是添加剂制造和功能涂层的制备。Tobias Poleske:Institute of Materials Science and Engineering Tuttlingen, Furtwangen University, GermanyTobias Poleske在富特旺根大学攻读材料工程学士学位。自2017年以来,他一直是Tuttlingen材料科学与工程研究所(IWAT)的研究助理,在Mozaffari Jovein教授的指导下从事各种材料科学课题。他的工作重点是使用光学和扫描电子显微镜进行实用材料成像,以及对常规和附加制造部件进行材料分析。Hadi Mozaffari-Jovein:Institute of Materials Science and Engineering Tuttlingen, Furtwangen University, GermanyHadi Mozaffari Jovein在斯图加特大学攻读冶金学,并从斯图加特大学(马克斯普朗克金属研究所)获得博士学位。自2009年以来,他一直担任富特旺根大学材料科学教授和图特林根材料科学与工程研究所所长。他的研究涵盖各种材料科学主题,包括损伤分析、材料测试和分析、传统和添加剂制造工艺,以及材料开发和优化。原文;Microstructural analysis of metallic materialsMicroscopyLight Microscopy,15 November 2021(符斌 供稿)
  • 大连化物所研制出类石榴结构的磁性树脂衍生碳复合吸波材料
    近日,大连化物所节能与环境研究部废水处理工程研究组(DNL0902组)孙承林研究员、顾彬副研究员等和大连理工大学的段玉平教授合作,在构筑高效复合吸波材料方面取得新进展,设计并制备了一种具有类石榴结构的磁性树脂衍生碳复合吸波材料,通过组分调控和微观结构设计引入了多重电磁波损耗机制,使该复合材料表现出了优异的吸波性能。   随着电子信息技术的快速发展,电磁干扰的问题日益严峻。有效的吸波材料,尤其是针对GHz频段的电磁波,对电子安全和医疗保健等领域具有重要意义。根据吸波机制可将吸波材料分为磁损耗型和介电损耗型。其中,单一磁损耗吸波材料存在斯诺克极限、易腐蚀、易聚集、密度大等缺点,而单一的介电损耗材料(如碳材料)也存在阻抗不匹配,损耗机制单一的问题。为了解决上述问题,研究人员提出了组分调控和微观结构设计两个解决策略:以具有可控分子结构和物理化学性质的合成树脂作为碳源,耦合磁损耗组分,进行有效的多组分调控,形成多重损耗机制,实现电磁参数和吸波性能的有效调节。此外,研究人员对微观结构进行设计调控,构筑出具有类石榴结构的Fe3C@GC/AC复合材料,解决现有吸波材料存在的磁性颗粒尺寸分布不均匀、易聚集等问题。   结果表明,独特的类石榴结构优化了阻抗匹配,同时提升了界面极化损耗和磁损耗。在反射损耗,界面极化,偶极极化,电导损耗,以及磁损耗的共同作用下,该工作制备出的复合吸波材料在2.08mm的厚度下,实现了高达-96.3dB(99.99999%)的反射损耗值,与此同时,有效吸收带宽为6.38GHz(覆盖了Ku波段)。当模拟厚度在1.0至5.0 mm间调变时,88%的测试波段(3.9至18 GHz)均可以实现有效吸收。   相关研究成果以“Heating induced self-assemble pomegranate-like Fe3C@Graphite magnetic microspheres on amorphous carbon for high-performance microwave absorption”为题,于近日发表在Composites Part B: Engineering上。该工作的共同第一作者是我所902组博士研究生刘梦洋和大连理工大学博士后黄灵玺。上述工作得到了中科院A类先导专项“变革性洁净能源关键技术与示范”等项目的资助。
  • 多层各向异性复杂型面航空/天复合材料结构相控阵超声成像检测
    以碳纤维增强树脂基(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP)为代表的先进复合材料,具有高比强度和比刚度、良好的耐疲劳和耐腐蚀、易于大面积成型等优点,正越来越广泛地代替金属材料用作航空/天飞行器主承力构件。受制造工艺复杂、服役环境严苛影响,CFRP容易产生材料退化,甚至分层、纤维褶皱、孔洞等缺陷,威胁结构服役安全。超声无损检测技术是实现制造质量控制和服役性能评估的有效手段,但却面临材料形状复杂、多层结构、弹性各向异性因素共同作用所致超声传播行为复杂的挑战。现有超声检测技术主要是面向声学特性较为简单的各向同性均质材料,直接沿用至CFRP结构时不可避免地存在超声信号混叠、信噪比低、成像质量差等问题。针对以上难题,中国科学院深圳先进技术研究院郭师峰研究员团队开展了系列创新性研究工作,为航空/天复合材料结构无损检测与评估提供了理论和技术支撑,包括:(1)提出了利用相控阵超声和完全非接触激光超声原位测量超声群速度分布的新方法,解决了各向异性复合材料力学性能原位、高精度测量难题,为材料强度及其退化程度定量评估提供技术支撑;(2)建立了定量描述复杂形状、多层结构、弹性各向异性对CFRP声学特性影响规律的理论模型,为复杂超声传播行为理论分析和超声成像算法研究提供可靠的模型基础;(3)提出了基于计算机科学最短路径搜索算法的声线示踪新方法,解决了高分辨率超声成像算法聚焦法则高精度计算难题,大幅提升缺陷检测灵敏度和定位/量精度。上述研究工作为航空/天复合材料结构无损检测与评估提供了理论和技术支撑。2024年9月11-12日,仪器信息网组织召开第三届无损检测技术进展与应用网络会议,邀请领域内科研、应用等专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开研讨。期间,郭师峰研究员团队中的曹欢庆副研究员将作大会报告《多层各向异性复杂型面航空/天复合材料结构相控阵超声成像检测》,介绍上述研究工作。本次会议于线上同步直播,欢迎材料、机械、工程、无损检测等相关科研工作者、工程技术人员、科技企业人士等报名,参会交流!关于第三届无损检测技术进展与应用网络会议无损检测,即在不破坏或不影响被检测对象内部组织与使用性能的前提下,利用射线、超声、电磁、红外、热成像等原理并结合仪器对物体进行缺陷、化学、物理参数检测的一种技术手段,被广泛应用于航空航天、交通运输、石油化工、特种设备、矿山机械、核电、冶金、考古、食品等各个领域。为推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网定于2024年9月11-12日组织召开第三届无损检测技术进展与应用网络会议,邀请领域内科研、应用等专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开研讨,欢迎大家参会交流。会议链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ndt2024
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