西安交通大学材料学院孙军

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孙军,西安交通大学教授, 男，1959年2月生。1982年在吉林工业大学(现吉林大学)获工学学士学位，1985年和1989年分别在西安交通大学获工学硕士和博士学位。1992~1995年获加拿大国家自然科学与工程研究理事会“国际研究员”究奖学金，在女王大学材料与冶金系工作。1999年获国家杰出青年科学基金并受聘长江学者特聘教授。2001年9 ~12月在德国马普金属所任访问教授。2002年起担任金属材料强度国家重点实验室主任，2005年兼任西安交大材料学院院长。

姓      名：        孙军
职      称：        教授
所在院系：        
联系电话：        82667143
个人主页：        http://gr.xjtu.edu.cn/web/junsun
E-MAIL：        junsun@mail.xjtu.edu.cn
专业方向：        材料形变与相变行为的多尺度效应；金属材料微观组织优化和力学性能研究
个人详情
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主要研究领域为材料形变与相变行为的微纳尺度效应及其高性能化等课题方面的研究，涉及铝合金、钛合金、钼合金、形状记忆合金和纳米金属多层膜材料等。2004年起连续两次受聘担任国家973计划项目首席科学家。2004年担任教育部首批长江学者创新团队计划项目学术带头人。2006年起任国家首批高校创新引智基地(111)计划项目负责人。2008年度国家863计划材料领域重点项目负责人。2013年度国家自然科学基金委创新研究群体项目学术带头人。
已在包括Nature、Nature Materials、APL、Acta Mater.、PRB、Int. J. Plasticity等国际学术期刊上发表论文180余篇，被SCI他引3000余篇次。包括国际断裂大会50分钟报告和中国材料大会40分钟报告在内的大型系列国际会议大会邀请报告12 次。以第一发明人获得20项授权国家发明专利。所主持完成的研究成果入选了2010年度“中国高等学校十大科技进展”，并入选2010年度“中国科学十大进展”30项候选新闻和2013年度“中国十大科技进展”20项候选新闻各一项。以第一完成人获得2013年度国家技术发明二等奖1项。

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近日，教育部公布了2018年国家级优秀教学成果评审结果，西安交通大学11项成果荣获国家级教学成果奖，其中一等奖2项、二等奖9项，获奖总数位居全国并列第一。
材料学院孙军教授、王红洁教授牵头的“主动适应多元需求，因材施教个性发展，努力培养特色鲜明的材料类高层次人才”项目获得国家级教学成果二等奖，项目成员：张立学、丁向东、单智伟、高义民、李长久、邢建东。
本项目组在全面分析当时研究生培养存在问题的基础上，依据材料学科理工交叉的特点，率先提出 “主动适应多元需求，因材施教个性发展”，从培养理念、培养体系、培养方法上进行了探索与实践，构建了材料类研究生“一体两翼三结合”的培养模式，该模式以多元化与个性化相结合为特点，通过多元化的培养目标与个性化的培养方案、多元化的优质资源与个性化的培养计划、多元化的学生诉求与个性化的培养方式相结合（三结合），将研究生分类（两翼），营造良好的科学、工程和人文素养氛围，培养具有创新意识和能力、能适应多种环境、解决实际问题、满足社会需求的特色鲜明的材料类高层次人才（一体）。
国家级教学成果奖代表了当前我国高等教育工作的最高水平，是彰显学校人才培养工作水平和教育教学改革成果的核心指标，每四年评选一次。本次获奖是西安交大材料学科历史上的第一次。
材料学院广大教师经过不懈努力，紧密围绕人才培养中心地位，以立德树人为根本任务，进一步深化教育教学综合改革，探索教育教学规律，推进教育质量稳步提升，打造了一流的导师队伍，建成了高水平的科教平台和多层次的科研项目平台，形成了独具特色的培养方法，为国家和社会需要，培养了一批特色鲜明的研究生，活跃在材料科学、材料工程领域和管理岗位，发挥着巨大的影响和作用，为国家各项事业发展贡献智慧和力量。

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中国科学院公布了2021年中国科学院院士增选结果，西安交通大学材料科学与工程学院孙军教授当选技术科学部院士。
       孙军，1959年2月出生于吉林省长春市，西安交通大学金属材料强度国家重点实验室主任，金属结构材料专家，长期从事金属材料形变相变与强韧化的研究。
       孙军教授针对合金强韧性之间呈倒置关系这一重大难题，在合金强韧化理论与应用等方面做出了系统性创新成果。提出了异质界面强韧化的新思路，建立了合金多尺度第二相耦合强韧化模型，发现了金属形变孪晶和纳米多层膜微纳柱体强度的显著外观与内在尺寸效应，据此发明了几种高强韧合金与纳米多层膜的制备技术，并实现了规模化应用。
        据了解，孙军教授曾获国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖、国家级教学成果二等奖及中国高校十大科技进展等奖项。

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近日，《材料研究快报》（Materials Research Letters，MRL）首届“最具影响力论文奖”颁奖典礼暨学术研讨会举行。西安交大材料科学与工程学院金属材料强度国家重点实验室孙军院士领衔的铝合金研究团队荣获MRL首届“最具影响力论文奖”（Impact Award 2021），以表彰该团队在耐高温铝合金方面所取得的突破性研究。颁奖典礼上孙军院士作为领奖嘉宾作了题为《基于纳米析出相热稳定化的抗300°C高温蠕变铝-铜合金》的精彩报告。

        当今航空航天、交通运输等重要领域内的许多部件/构件服役温度逐渐跨越到250℃-400℃的范围，但相应的轻质合金材料却难以承受其“高温”。相对于其它轻质金属材料，铝合金是最有希望在该温度范围内使用的轻合金。然而对于传统铝合金而言，当使用温度超过250℃时，基体中起主要强化效果的第二相颗粒将会发生严重的粗化，导致材料强度下降。如何提高纳米第二相颗粒的高温稳定性，进而改善铝合金的抗高温蠕变性能，成为铝合金甚至是轻合金体系“卡脖子”的难题。近年来，孙军院士团队在新型抗高温蠕变铝合金材料的研发上取得了突破。他们基于纳米第二相颗粒界面原子偏聚的微观组织设计思想，通过在原子层次解析不同溶质原子之间的交互作用，借助相关的热力学/动力学分析，选用合适的微合金化元素并利用巧妙的热处理工艺，实现了微合金元素在强化相颗粒界面的高浓度偏聚，相当于给强化相颗粒穿上了一件“外衣”，显著地抑制了该颗粒在高温下的粗化长大，使得传统铝合金的高温性能的大幅提高。与前人所报道的铝合金（包括Al-Cu-Mg系、Al-Mg-Si系、Al-Zn-Mg系、Al-Si系和Al-Sc系）和铝合金复合材料（添加陶瓷第二相颗粒如Al2O3和SiC）相比，此新型铝合金在相同的服役条件下其高温蠕变性能提高了2-3个数量级。
        Materials Research Letters自2021年起设立期刊“最具影响力论文奖”（Impact Award），旨在表彰在材料科学领域作出重大贡献、推动材料学科发展的优秀成果，为材料科学领域的学者们提供学术交流和传播的优质平台。值得注意的是，此奖项每年评选一次，将从评选年度前两年内发表的原创性论文（Original Report）和综述/展望论文（Overview/Perspective）中分别遴选出一篇优秀论文作为最具影响力论文奖。候选论文由Materials Research Letters编委会提名。同时，为保证奖项评选的公平公正，编委成员为第一或通讯作者的论文将自动失去参评资格。
        论文链接：Stabilizing nanoprecipitates in Al-Cu alloys for creep resistance at 300°C
        相关报道链接：重磅 | MRL首届最具影响力论文奖（Impact Award 2021）公布

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亚稳β钛合金合金具有高比强度、良好的耐腐蚀性、低模量和出色的生物相容性等优异的性能，被广泛应用在石油化工、航海、航空航天等众多国民经济领域。特别是，单相亚稳β钛合金具有强度和腐蚀抗力的优异联合，近年来一直是行业内的研究热点。但迄今为止，针对单相合金的强化手段（例如固溶强化和细晶强化）对力学性能的提升仍然有限，这导致单相亚稳β钛合金具有较低的屈服强度，限制了其进一步的工程产业化应用。
        针对上述问题，西安交大金属材料强度国家重点实验室孙军院士团队博士研究生张崇乐、张金钰教授、刘刚教授和青年教师匡杰以d电子轨道理论设计合金成分，在保持单相固溶体的情况下构建出两种异质结构，进一步提升了单相亚稳β钛合金的综合力学性能。在成分设计上，考虑到合金的变形机制决定其宏观力学性能，因此设计出同时具有位错滑移和变形孪晶的合金成分，以期望通过位错滑移提供高强度，变形孪晶提供大塑性。在结构设计上，利用晶粒再结晶过程的动态性，以热轧辅以短时固溶处理，控制微观结构异质性（晶粒尺寸和位错密度），巧妙构筑出表层再结晶+芯部非再结晶的异质层状结构（HLS）和表层再结晶+芯部部分再结晶的异质双峰结构（HBS）。
          随后，从异质结构软硬区的协同变形效应对变形孪晶/位错滑移的激活和力学性能进行了深入的分析。研究结果表明，与传统的GEG（再结晶等轴晶粒）钛合金相比，具有最高背应力的HBS钛合金表现出最高的强度，而HLS钛合金表现出强度和延展性的最优结合。此外，位错滑移首先发生在 HLS钛合金中，而孪晶首先发生在HBS和GEG钛合金中，这分别与预先位错密度和孪晶触发的尺寸效应密切相关。进一步证明位错工程和异质结构设计的结合可使亚稳β钛合金具有出色的强度-延展性平衡。最后，在本构模型中引入晶粒尺寸和位错密度的异质分布，并联合塑性变形过程中软硬区的各向同性硬化和随动硬化，合理解释了异质结构引起的性能提升，如图1所示。与先前报道的单相亚稳β钛合金相比，精心设计的异质结构和变形机制的组合（孪晶+滑移）使目前的HLS和HBS钛合金力学性能均优于传统的等轴β钛合金，如图2所示，并为单相合金的强韧化提供了一种新途径，可适用于其它单相合金体系并具有极大的工业应用潜力。

图1. 提出的本构模型对屈服强度和应力应变曲线的拟合

图2. 单相异构亚稳β钛合金室温力学性能与已报道单相β钛合金的性能对比

         相关成果以“Achieving superior strength-ductility balance in a novel heterostructured strong metastable β-Ti alloy”为题在国际顶级力学期刊International Journal of Plasticity上发表。西安交通大学金属材料强度国家重点实验室为通讯单位。该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、111计划2.0等项目的共同资助。
        论文链接：https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S0749641921001947