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[专家学者] 浙江大学材料学院张泽

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发表于 2017-3-5 16:34:46 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
张泽浙江大学教授。材料科学专家、晶体学家。1953年生于天津,1980年毕业于吉林大学物理系。1983年获中科院沈阳金属研究所硕士学位,1987年获博士学位。曾任中国科学院北京电镜实验室主任、中国科协党组成员、书记处书记,亚洲晶体学会主席。现任浙江大学材料科学与工程学院教授。校学术委员会主任。2001年当选为中国科学院院士。全国政协第九届、第十届、第十一届委员。现任中国分析测试协会理事长、中国电子显微镜学会理事长、亚太地区显微镜学会理事长和中国创新方法研究会副理事长。张泽院士长期从事先进材料的电子显微结构研究,特别关注显微结构与材料性能间关系的基础性研究。注重将原子层次显微结构分析与材料科学中重要问题相结合,系统研究解决了准晶、低维纳米材料等国际材料科学界的一些重要问题,取得了创造性研究成果。在国际学术期刊上发表学术论文200余篇。主要研究成果曾获国家自然科学一等奖、中国青年科学家奖、求是杰出青年奖、何梁何利奖等9项科技奖励。近五年来,主要利用电子显微学方法,研究低维纳米材料在载荷等外场作用下的结构演变与新异性能间的关系,在Nature、Science、Nat. Mater.、Nat. Commun.、Nano Lett.、Adv. Mater.、Phys. Rev. Lett.、JACS和Angew. Chem. Int. Edit.等国际有重要影响的期刊上发表论文20余篇。


个人经历
1980年毕业于吉林大学物理系,1983年、1987年在中科院金属研究所,先后获得硕士、博士学位,其博士导师为著名晶体物理学家郭可信院士。
1984年至1985年首先在急冷镍钛合金中发现五次对称准晶。
1985年至1986年在NiTi准晶中观察到局部周期诶,并指出这是准晶向晶体连续转变的中间状态。
1987年6月任中科院北京电子显微镜实验室助理研究员、副研究员。1987年至1988年首先发现一维准晶。
1988年5月赴联邦德国核研究院(Juhch)固体物理研究所任访问学者。从事准晶结构及其向晶体雷声变的中间过程和准晶中的缺陷的研究。1988年至1989年首先在准晶中以位错与层错。
1990年被晋升为研究员。
2001年当选为中国科学院院士。全国政协第九届、第十届、第十一届委员。
2003年2月-2010年3月,任北京工业大学副校长。
2012年2月张泽院士被推选为新一届亚太显微学会理事长。
2012年11月,张泽院士当选为浙江大学新一届学术委员会主任。


研究方向
张泽院士长期从事准晶、低维纳米材料等电子显微结构研究,将原子层次显微结构分析与材料科学中重要问题相结合,系统研究解决了准晶、低维纳米材料等国际材料科学界的一些重要问题,取得了创造性研究成果。在急冷条件下复杂晶体生成及其特殊衍射现象探索中,发现Ti-Ni-V五次对称准晶。将晶体中衍射衬度理论方法引入准晶缺陷研究,在Al-Cu-Co十次对称准晶中发现位错,系统研究了五次对称准晶位错布氏矢量,为准晶缺陷研究提供了新方法和新理论。在低维纳米材料的显微结构及其物性关系研究中,发现了GaN过渡层中的新结构,揭示了缺陷组态对结构稳定性的影响。发现了孪晶等缺陷对纳米硅线生长的影响,提出了新生长机理。

荣誉奖项
1987年首届吴健雄物理奖(与王大能合得),1988年全国科协青年科学家奖,1988年北京市科学家奖。曾获"国家自然科学一等奖"、首届"吴健雄物理奖"、首届"青年科技奖"、首届"中国青年科学家奖"、 "何梁何利奖"、"求是"奖等9项国家及部委级奖励;承担多项国家重大和其它基金研究项目,并获得突出研究成果。其主要学术成果被写进多本国内外学术专著及教科书中。编著《高分辨电子显微学在材料科学中应用》和《纳米结构及纳米材料》英文专著两部。主要学术成果被写入多本国内外学术专著及教课书中。

Selected Publications
  • J. Wang, Z. Zeng, C Weinberger, Z. Zhang, T. Zhu, S. Mao, "In situ atomic scale observation of twinning dominated deformation in nanoscale body-centered cubic tungsten", Nat. Mater. 2015, doi:10.1038/nmat4228
  • L. Zhong, J. Wang, H. Sheng, Z. Zhang, S. Mao, "Formation of monatomic metallic glasses through ultrafast liquid quenching", Nature 2014, 512, 177-180.
  • J. Sun, L. He, Y. Lo, T. Xu, H. Bi, L. Sun, Z. Zhang, S. Mao, J. Li," liquid like pseudoelasticity of sub-10-nm crystalline silver particles", Nat. Mater. 2014, 13, 1007-1012.
  • E. Ma, Z. Zhang, "Reflections from the glass maze", Nat. Mater., 2011, 24 (1), 10-11
  • K. Zheng, C. C. Wang, Y. Q. Cheng, Y. H. Yue, X. D. Han, Z. Zhang, Z. W. Shan, S. X. Mao, M. M. Ye, Y. D. Yin, E. Ma, "Electron-beam-assisted superplastic shaping of nanoscale amorphous silica", Nat. Commun., 2010, 1, 1-8
  • L. H. Wang, X. D. Han, P. Liu, Y. H. Yue, Z. Zhang, E. Ma, "In Situ Observation of Dislocation Behavior in Nanometer Grains", Phys. Rev. Lett., 2010, 105 (13), 135501
  • X. D. Han, S. L. Zheng, Y. F. Zhang, K. Zheng, S. B. Zhang, Z. Zhang, X. N. Zhang, X. Q. Liu, G. Chen, Y. J. Hao, X. Y. Guo, “Polarization Driven Covalently-Bonded Octahedral-Twinning and Backbone-Peripheral-Helical Nanoarchitectures”, Nano Lett. 8, 2258 (2008)
  • W. Zhou, K. Zheng, L. He, R. M. Wang, L. Guo, C. P. Chen, X. D. Han, Z. Zhang, “Ni Ni3C Core–Shell Nanochains and Its Magnetic Properties One-Step Synthesis at Low Temperature”, Nano Lett. 8, 1147 (2008)
  • Y. F. Zhang, X. D. Han, K. Zheng, Z. Zhang, X. N. Zhang, J. Y. Fu, Y. Ji, “Direct Observation of Super-Plasticity of Beta-SiC Nanowires at Low Temperature”, Adv. Funct. Mater. 17, 3435 (2007)
  • X. D. Han, K. Zheng, Y. F. Zhang, X. N. Zhang, Z. Zhang, and Z. L. Wang, “Low-Temperature In Situ Large-Strain Plasticity of Silicon Nanowires”, Adv. Mater. 19, 2112 (2007)
  • X. D. Han, Y. F. Zhang, K. Zheng, X. N. Zhang, Z. Zhang, Y. J. Hao, X. Y. Guo, J. Yuan, and Z. L. Wang, “Direct Observation of Low-Temperature Large Strain Plasticity and Atomic Mechanisms of Ceramic SiC Nanowires”, Nano Lett. 7, 452 (2007)
  • X. D. Han, Z. Zhang and Z. L. Wang, “Experimental nanomechanics of one-dimensional nanomaterials by In situ microscopy”, Nano: breif reports and reviews 2, 249 (2007)
  • Z. M. Zeng, J. F. Feng, Y. Wang, X. F. Han, W. S. Zhan, X. G. Zhang, Z. Zhang, “Probing Spin-Flip Scattering in Ballistic Nanosystems”, Physical Review Letters 97, 106605 (2006)
  • Y. H. Chen, W. Sun and Z. Zhang, “Approximant phases, phason planes and domain-boundary networks in Al-Ni-Rh alloys”, Phil. Mag. Lett. 86, 817 (2006)
  • H. Tian, W. Sun, and Z. Zhang, “Determination of atomic structure of phason planes in the ξ‘-Al-Pd-Mn phase”, Phil. Mag. Lett. 86, 309 (2006)
  • Z. Zhang, M. Wollgarten and K. Urban, "Analysis of dislocations in icosahedral Al-Cu-Fe alloy by transmission electron microscopy", Phil. Mag. Lett. 61, 125 (1990)
  • Z. Zhang and K. Urban, "Transmission electron microscope observations of dislocations and stacking faults in a decagonal Al-Cu-Co alloy", Phil. Mag. Lett. 60, 97 (1989)
  • Z. Zhang, H. Q. Ye and K. H. Kuo, "A new icosahedral phase with m35 symmetry", Phil. Mag. A 52, L49 (1985)



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发表于 2018-4-19 10:13:48 | 只看该作者

《Materials Today Nano》期刊主编张泽院士做客院士讲坛 分享外场环境下材料性能的原位显微学研究

2018年4月12日上午,《Materials Today Nano》期刊主编暨浙江大学材料学院教授、浙江大学学术委员会主任、现任亚太显微学会理事长张泽院士和期刊发行方Marina Soares e Silva博士一行来到上海交通大学做客上海交大材料学院院士讲坛,嘉宾们介绍了《Materials Today Nano》期刊的基本情况,张泽院士还做了主题为“外场环境下材料性能的原位显微学研究”的学术报告。上海交通大学材料科学与工程学院院长孙宝德教授、副院长曾小勤教授、张荻教授、邓涛教授等众多学者及材料学院师生共同出席了本次活动。讲坛由上海交通大学材料科学与工程学院副院长曾小勤教授主持。

  

张泽院士和Marina Soares e Silva博士分别介绍了《Materials Today Nano》期刊的基本情况,鼓励各位学者和师生使用期刊的数据资源,加强成像表征技术以及纳米材料等领域的互动和学术交流。

张泽院士在学术报告环节分享了利用球差校正/原位透射电子显微方法开展亚埃尺度下纳米材料的结构与性能间关系的研究进展。内容包括原位表征平台的建立、金属材料显微结构与力学行为和性能研究、原位环境电镜研究纳米材料原子结构演变等三个部分。

报告结束后的互动环节,张泽院士同台下学者、师生就前沿热点的学术问题进行了活跃地交流,产生了精彩的思想碰撞,现场气氛轻松热烈,学术氛围浓厚,推进了成像表征技术与纳米材料特性等领域更深层次的交流。整个活动在热切的交流中落下了帷幕,张泽院士与上海交大材料学院的学者、师生均表示期待进一步更深层次的交流,也期待未来互相碰撞,迸发出更多的火花。


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板凳
发表于 2018-5-23 08:37:20 | 只看该作者
Acta Mater.:镍基高温合金界面位错网络的再偏析



铼(Re)是一种能够显著提高高温镍基合金屈服强度的元素。但是,并没有得到广大研究者的认同。因为大部分人推测Re原子的空间分布不是随机的,而是以纳米团簇的形式出现,因此障碍位错运动。与此同时,一些研究人员声称,无法通过使用三维(3D)原子探针断层扫描(APT)或扩展的X射线吸收精细结构光谱找到高温合金中的Re团簇。最近,在单晶高温合金的界面位错核心处,发现了Re偏析,伴随着Co和Cr偏析。Re的偏析可能会引起界面位错并阻碍它们的运动,从而提高超级合金的抗蠕变性。但是,在Ni基高温合金中,Re原子的空间分布和“Re效应”的机制仍不清楚。

近日,中国浙江大学张泽院士团队的李吉学教授、余倩教授、丁青青博士与美国宾夕法尼亚州立大学的Long-Qing Chen合作,采用了亚埃分辨透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线光谱(EDS)分析了镍基单晶高温合金中铼(Re)的分布。发现Re原子在界面位错核心附近的拉应力区域分离,形成“Cottrell大气”,偏析过程由位错管扩散促进。原位透射电子显微镜和扫描电子显微镜(SEM)应变研究表明,沿相界分布Re的位错网络充当了机械壁,有效地阻止了位错运动和裂纹扩展。同时,Re分离的程度可以通过热处理来调节。理论分析表明,这种显着的合金化效应主要来源于Re局部组分应变与位错应变之间的相互作用,导致界面位错网络显着稳定。此结果为理解镍基高温合金力学性能中Re效应的起源提供了新的视角,有利于提高Ni基高温合金的蠕变性能和设计高性能的不含Re高温合金。相关成果以“Re Segregation at Interfacial Dislocation Network in a Nickel-Based Superalloy”为题发表在Acta Materialia上。





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地板
发表于 2018-5-30 08:42:52 | 只看该作者
“铼”,强力加固裂纹生长的“隔离带”
浙大一科研成果为航空发动机材料强度加码

高温合金是航空发动机的重要结构材料,也是我国研发新一代航空发动机的瓶颈所在。近日,在中国浙江大学张泽院士的指导下,其团队的李吉学教授、余倩教授、丁青青博士与美国宾夕法尼亚州立大学的陈龙庆教授合作,发现高温合金中贵金属“铼”的最佳添加位置是界面位错网的位错核心。在这个关键的位置,铼能发挥一种特殊的作用,通过强化界面强度使材料不易断裂,进而促进材料性能优化。科研人员表示,通过对铼的研究及调节,能够在更高温度下保护飞机发动机的安全。

这项研究成果发表在5月23日上线的金属材料领域顶级期刊《Acta Materialia》。这是电镜中心首次通过材料结构和性能的同步研究,将科研工作延伸到发动机战略材料研究领域,这篇论文也成为高温合金研究领域最高水平的科研论文之一。

火眼金睛”看清高温合金

本工作的研究对象为航空发动机的重要战略结构材料——镍基高温合金。虽然这是国外已经发明的材料,但还有许多未被揭示的原理。

新一代高温合金相较于前,最大的差异就是元素“铼”(Re),这是一种在地球上稀缺的贵金属,“很多时候,判断高温合金代际就是看铼的含量,具体的表征就在于服役温度的提高。”

科研人员依托浙江大学电镜中心先进的科研设备,首次从原子层面“看清了”铼元素在高温合金中的分布,这也是该研究的创新点之一。课题组通过球差校正电镜,在放大百万倍后,看到了铼的分布。“之前由于设备的限制,科研人员对微观结构的了解还不是很细致,近年来随着科技的发展,设备分辨率越来越高。比如我们电镜中心的这套设备就是最近几年新添置的,达到国际领先水平 。”浙江大学电镜中心现有的技术,能够将性能与结构直接关联,串联起理论和制造两端,可以发现前人没有理解到的奥秘。

图1 相界面位错核原子结构图和成分分析。(a) 界面位错核的高分辨HAADF-STEM图。(b) (a)图中位错核的γ相形成元素Re, Cr, Co和Mo的分布EDS图。


而依托原位电镜,浙大科研人员还对铼发生作用的过程有了清楚的了解,并将材料性能和结构进行关联研究。先前国际上通用的研究方法为“离位研究”。“这种就好像法医的尸检,是一种事后的研究,有一些过程没法还原。”科研人员介绍。

将这些研究方式结合起来用于高温合金的研究,在国际上还是第一次实现。

直达软肋筑起牢固“隔离带”

材料断裂是航空发动机损毁的致命原因。而断裂往往是由裂纹造成的。如何防止裂纹发生和裂纹发生后如何阻止它快速生长,就成了决定材料强度的关键一环。

那么,材料的软肋在哪里?就在两相界面!

两相界面简单地说就是接触面,一般而言,是材料中的薄弱环节。举个常见的例子,河流结冰后,冰与水就会有一个两相界面,一边是固态一边是液体,这个界面是极不稳定的。金属材料的两相界面稍有不同,界面两边都是固态的,只是两边是由不同成分或是由不同结构组成。而在高温合金中,两相界面中会形成致密的界面位错网。

通过特定的热处理,科研人员可以通过控制扩散的手段,将铼有目的性的放到相关位置,进而开展研究。本课题组发现,当把铼放置在界面位错网的核心位置时,铼会很明显地强化界面位错网,进而强化这个界面。界面强化后,两相之间的“剪切”就会很困难,不易失效。为什么会有这样神奇的效果呢?

图2 热处理条件不同的样品A-F中界面位错核Re浓度统计结果(统计样本均约50个)。 图片右上角为热处理过程和对应样品平均Re浓度。


透过现象看本质。浙大科学家看到清晰的图案如同我们生活中的砖块墙,不同的晶体间由水泥一样的“缝”粘连。这些“缝”就像隔离带一样,可以有效阻止裂纹的生长。而在这“砖块”与“缝”的界面位错网上,课题组找到了大量的铼。

他们进一步研究发现,界面错位网上铼的存在让“砖块”间的“缝”变得非常稳固,进而让材料中的裂纹不易贯穿。“当力的作用不断加大,有铼的高温合金也会出现裂纹,但裂痕生长在单相中呈现锯齿形,延缓了快速开裂。”在相同作用力下,界面位错网上没有铼时,材料容易出现裂纹,而且没有了阻挡,裂纹会呈直线型快速生长,贯穿整个材料,从而导致断裂。

图3 相界面位错网含Re量不同的样品A(左列)和样品C(右列)中的位错行为。(a, b) 原位TEM拉伸试验截图。样品A中位错直接穿过相界面位错网,而样品C中位错无法穿过相界面形成锯齿状滑移带。(c, d) (a)图和(b)图中区域的低倍STEM图(左)和清晰显示γ/γ′相界面的Cr元素分布图(右)。样品A为直裂纹,而样品C中为锯齿状裂纹。

图4 相界面位错网含Re量不同的样品A(左列)和样品C(右列)在750°C沿[001]方向拉伸断裂后的SEM图。 (a, b) 样品A和C断裂后的裂纹。(c, d) 样品A和C表面的滑移带。


在战略材料领域首次“发声”

浙江大学电子显微镜中心主任张泽院士一直非常重视结构材料的研究,特别是国家发展重大需求的战略材料。李吉学是浙大求是特聘教授,是浙大电镜中心最资深的建造者之一。余倩于2014年加盟浙江大学,成为当时学校最年轻的博士生导师。近年来她一直从事传统金属的研究,“可能这不是个时髦的研究,但却有着重大的战略意义。”

就拿航空发动机来说,航空发动机高温合金的服役温度均在千度以上,同时材料还会受到应力的影响,几乎没有材料能完全胜任这样苛刻的工作条件。而高温合金是近几十年发展起来的一个重要材料。作为单晶的高温合金还被称为不被破坏的金属材料。

这次研究的顺利开展还得益于浙江大学新成立的材料科学与工程学院高温合金研究所。“研究所从2014年开始筹备,期间得到了很多单位的大力支持,今年5月正式成立。研究所的目标领域就是国家重大需求的高性能结构材料,我也得以进入战略材料研究领域。”

课题组的这项研究可以说是研究所成立后的第一项重要成果,在航空发动机高温材料领域发出了浙江大学的声音。

本课题受到国家基金委的资助。


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发表于 2019-4-8 07:32:47 | 只看该作者
本帖最后由 shiyirensheng 于 2019-4-8 07:34 编辑

题  目:把宏观材料力学实验引入电子显微镜中来
报告人:张泽 院士
地  点:复临舍报告厅
时  间:2019年4月3日(周三)下午2:30-4:00
主持人:陈江华 教授
邀请人:湖南材料科学与工程学院
承办人:材料学院“天马材料研究论坛”日常工作小组


报告人简介:
张泽,1953生于天津,中共党员,材料科学晶体结构专家,中国科学院院士。浙江大学材料系教授,浙江大学学术委员会主任。
1980年毕业于吉林大学物理系,1983年、1987年在中科院金属研究所,先后获得硕士、博士学位,其博士导师为著名晶体物理学家郭可信院士。1984年至1985年首先在急冷镍钛合金中发现五次对称准晶。1985年至1986年在NiTi准晶中观察到局部周期诶,并指出这是准晶向晶体连续转变的中间状态。1987年6月任中科院北京电子显微镜实验室助理研究员、副研究员。1987年至1988年首先发现一维准晶。1988年5月赴联邦德国核研究院(Juhch)固体物理研究所任访问学者,从事准晶结构及其向晶体雷声变的中间过程和准晶中的缺陷的研究。1988年至1989年首先在准晶中以位错与层错。1990年被晋升为研究员。2001年当选为中国科学院院士。全国政协第九届、第十届、第十一届委员。2003年2月-2010年3月,任北京工业大学副校长。2012年2月被推选为新一届亚太显微学会理事长。2012年11月,当选为浙江大学新一届学术委员会主任。
长期从事准晶、低维纳米材料等电子显微结构研究,将原子层次显微结构分析与材料科学中重要问题相结合,系统研究解决了准晶、低维纳米材料等国际材料科学界的一些重要问题,取得了创造性研究成果:
1)在急冷条件下复杂晶体生成及其特殊衍射现象探索中,发现Ti-Ni-V五次对称准晶。将晶体中衍射衬度理论方法引入准晶缺陷研究,在Al-Cu-Co十次对称准晶中发现位错,系统研究了五次对称准晶位错布氏矢量,为准晶缺陷研究提供了新方法和新理论。
2)在低维纳米材料的显微结构及其物性关系研究中,发现了GaN过渡层中的新结构,揭示了缺陷组态对结构稳定性的影响。发现了孪晶等缺陷对纳米硅线生长的影响,提出了新生长机理。
    1987年首届吴健雄物理奖(与王大能合得),1988年全国科协青年科学家奖,1988年北京市科学家奖。曾获"国家自然科学一等奖"、首届"吴健雄物理奖"、首届"青年科技奖"、首届"中国青年科学家奖"、 "何梁何利奖"、"求是"奖等9项国家及部委级奖励;承担多项国家重大和其它基金研究项目,并获得突出研究成果。其主要学术成果被写进多本国内外学术专著及教科书中。编著《高分辨电子显微学在材料科学中应用》和《纳米结构及纳米材料》英文专著两部。主要学术成果被写入多本国内外学术专著及教课书中。

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发表于 2019-6-17 17:02:25 | 只看该作者
2019年5月26-27日,由浙江大学张泽院士负责的国家重大科研仪器研制项目(部门推荐)“针对若干国家战略需求材料使役条件下性能与显微结构间关系的原位研究系统”(项目批准号:11327901,以下简称“重大仪器项目”)结题验收会在浙江杭州召开。仪器信息网进行了全程报道。


该重大仪器项目由浙江大学牵头,北京工业大学、中科院金属研究所、东南大学等4家单位共同承担。验收会由国家自然科学基金委员会(以下简称“自然科学基金委”)数学物理科学部常务副主任董国轩主持。自然科学基金委计划局、财务局、数学物理科学部相关人员,浙江大学副校长严建华出席会议。参加会议的技术测试专家有:韩杰才院士、俞大鹏院士、张国庆研究员、陈江华教授、罗胜年教授、申德振研究员、冯强教授等。


高温、高应力载荷等苛刻使役条件下材料性能与结构动态研究,是国家发展战略性结构材料的瓶颈性基础难题,严重制约着关乎国防安全的先进航空发动机镍基单晶高温合金、钛合金等关键材料的发展。针对这些材料制备、加工、使役过程中力学性能与结构间关系的关键科学问题,该重大仪器项目拟研制开发一套在使役条件下从室温至1150℃高温、同时施加137MPa以上载荷,跨宏观-微观-原子尺度的结构与材料性能间关系的一体化动态研究系统。其目标即将常规力学实验引入到显微平台实现原位、高温、跨尺度,从而填补我国在先进高温合金、高性能钛合金等材料力学性能与显微结构间关系研究领域原位测试分析方法的空白。


该重大仪器项目主要包含基于扫描电子显微镜的微观尺度高温力学原位研究系统和基于透射电子显微镜的原子点阵分辨高温力学原位研究系统两部分仪器开发。张泽院士分别从这两个方面,介绍了该项目团队历经5年时间,取得的一些先进性成果及创新应用。


微观尺度高温力学原位研究系统方面,目前,国际上还没有一款能够在扫描电子显微镜中对样品进行同时原位加载(0-2000N)和加热(室温-1200℃),又能对样品进行显微结构分析的科研仪器。该重大仪器项目经过5年的研究,成功研制开发出了具有我国自主知识产权的从室温至1200℃高温,同时施加3200N载荷,能够进行跨宏观-微观-纳米尺度的显微结构与材料性能间关系的原位仪器系统及配套分析处理软件共6台套,测试指标达到国际上该类仪器领先水平。同时,项目研制的仪器成果已经对中国航发北京航空材料研究院、钢铁研究总院、清华大学、西安交通大学、北京科技大学、北京理工大学、南京航空航天大学、太原理工大学等单位在镍基单晶高温合金、高温合金等热端部件、热障涂层、耐热钢、金属基复合材料、3D打印金属部件的相关研究提供了强有力的实验支持。


原子点阵分辨高温力学原位研究系统方面,成功解决了透射电子显微镜毫米限域空间范围内高温场与应力场同时施加所面临的高温场局域化、热膨胀致样品断裂、热扩散导致力驱动器时效等世界性技术难题,首次在透射电镜中实现了1150℃(最高1238℃)高温场与毫牛顿(应力达到4GPa)量级应力场的耦合加载,达到国际领先水平。解决了在透射电镜中对样品力学加载、加温与双轴倾转的技术矛盾,开发了具有自主知识产权、国际领先的力热耦合MEMS芯片、透射电子显微镜原位专用力学实验仪、多通道电学信号传输电路板等核心部件及配套应用分析软件。研发的原位原子尺度高温实验力学装置系统应用于我国自主开发的第二代和第三代Ni基单晶高温合金及Co基单晶高温合金,研究其在700℃、900℃、1100℃、1150℃高温应力耦合条件下的,元素扩散行为、在基体和强化间位错形核和运动行为和微观机理。该仪器已系统应用于中国航发北京航空材料研究院、中国科学院金属研究所、浙江大学高温合金材料的开发,为其提供了强有力的实验方法。


验收结论中的代表性成果及突出进展如此描述:该项目成功研制了国际领先水平的原位纳米/原子尺度力学耦合研究手段,并及时应用于我国“卡脖子”难题的镍基单晶高温合金等关键材料研究,采取“边研制边科研”的思路,取得了一系列重要研究成果。项目中关键技术获得授权美国专利3项,国际PCT专利1项,中国发明专利27项,中国实用新型专利2项。

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发表于 2020-9-16 15:59:26 | 只看该作者
 9月11日上午,中国科学院上海硅酸盐研究所在嘉定园区G楼3楼报告厅举办第三十二期“东生讲坛”,邀请中国科学院院士、浙江大学教授张泽作为主讲嘉宾,为上海硅酸盐所200多名科研人员和研究生作了题为“高端制造与显微结构调控”的学术报告。上海硅酸盐所所长宋力昕,副所长王东,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室主任陈立东等出席讲坛。讲坛由王东主持。王东代表上海硅酸盐所向张泽院士表示热烈欢迎和诚挚感谢,并简要介绍了讲坛设立的相关背景和张泽院士的科研经历。  
  张泽院士在报告中指出,高端制造是我国经济社会发展的重大需求,而通过新加工制备工艺,调制出新组织结构从而呈现新的优异性能是高端制造的基础。通过机械加工、热处理等人工调制工艺,使得材料在高温、复杂应力等苛刻条件下仍然具有优异性能,更成为国家重大战略需求。张泽院士以先进航空发动机高温合金材料为例,强调高端制造复杂工艺过程中、材料显微结构调控是关键核心,值得我国机械制造和新材料领域科技工作者的高度重视。张泽院士以若干实际应用案例来阐释材料显微结构的调控和研究对我国高端制造业发展的重要性和必要性,同时勉励青年科研人员对科研工作要有恒心、有信心、有创造力。报告深入浅出,内容精彩,引发了与会人员的强烈共鸣。与会人员就感兴趣的问题同张泽院士展开研讨。
  报告会后,宋力昕代表上海硅酸盐所向张泽院士颁发纪念证书。张泽院士为“东生讲坛”第三十二期讲座签名留念。
  张泽,材料科学晶体结构专家,中国科学院院士,浙江大学学术委员会主任,浙江大学教授、博士生导师。张泽院士主要从事准晶、低维纳米材料等电子显微结构研究,将原子层次显微结构分析与材料科学中重要问题相结合,系统研究解决了准晶、低维纳米材料等国际材料科学界的重要问题,取得了创造性研究成果。曾获“国家自然科学一等奖”、“中国青年科学家奖”、“求是杰出青年奖”、“何梁何利奖”等9项国家及部门级奖励。近年来,主要利用和发展现代电子显微学原位、动态分析方法,研究先进材料在高温、复杂力学载荷等外场作用下的结构演变与性能间关系。
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