中国科学院沈阳金属研究所

黄金无足赤，白玉有微瑕，缺陷存在于各种晶体中。堆垛层错（Stacking faults）作为晶体中常见的面缺陷，是低层错能晶体在塑性变形或辐照过程一种非常重要的微观特征。堆垛层错主要与不全位错的滑移有关，其能有助于提高金属和合金的强度。对于面心立方和密排六方等密堆结构而言，堆垛层错分别是通过不全位错（）在密排面（{111}）上的滑移和不全位错（）在密排面（{0001}）上的滑移形成的。有趣的是，面心立方结构包含4个独立的密排面并且这些密排面相互交叉，如果不全位错在这些独立的密排面上同时开启，那么将可能出现交叉滑移或者交叉堆垛层错等现象。近期，金属研究所沈阳先进材料研究发展中心钛合金研究部李阁平研究组发现，Zircaloy-4合金在剪切变形后，合金中面心立方结构（C15）的Zr(Fe,Cr)2 Laves相纳米颗粒往往包含交叉堆垛层错，并且，交叉堆垛层错形成于面心立方结构的交叉密排面上。每个密排面上的堆垛层错结构可以描述为：面心立方结构的基体在层错区会引入密排六方结构的畴结构（Domain structure）。并且，由于Laves相的特殊结构，这些畴结构都是通过同步剪切（Synchroshear）形成的。图1 面心立方结构的Laves相纳米颗粒中交叉堆垛层错形成机理不仅如此，李阁平研究组还特别关注了交叉堆垛层错的形成条件。通过标定纳米颗粒所在的α-Zr基体晶粒的位错，发现基体晶粒位错的驱动力与纳米颗粒的[001]晶向平行。再结合纳米颗粒的形状，可以认为此纳米颗粒受到单向压缩的载荷，载荷方向平行于[001]方向。众所周知，当晶体在单向压缩条件下，45度面会承受最大剪切应力，而交叉堆垛层错线与单向压缩模型下的45度最大分切应力所在平面具有较小的角度（<12.9°）。换句话说，当外载荷平行或接近[001]方向时，面心立方结构的交叉密排面上正好可以同时获得较大的分切应力，从而出现了交叉堆垛层错。以上提出的模型还可以推广到一般的面心立方结构中，对晶体中的交叉堆垛层错打开了全新的认知。该研究成果已由Applied Surface Science期刊在线发表（DOI: /10.1016/j.apsusc.2020.145716）。本文来自“中国科学院金属研究所”。

最近，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心任文才、成会明团队制备出一类由二维过渡金属磷硫化物（MPX3，其中M = Cd、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Cr等，X = S 或 Se）纳米片组装而成的膜，发现其过渡金属空位使该类薄膜具有超快的离子传输性能。10月30日，国际学术期刊《科学》（SCIENCE）以 “Cd空位诱导的高质子传导率的CdPS3纳米片薄膜”为题发表相关成果。纳米孔道中的离子传输对能量存储和转换应用至关重要，如质子和锂离子传导膜分别是燃料电池和锂离子电池的关键材料。杜邦公司生产的Nafion膜是目前最常用的商业质子传导膜，它以磺酸基为质子供体中心，质子通过在纳米孔道中形成的水分子网络来进行传导，质子传导率可达0.2 S/cm。然而，在高温（>80 C）和/或低湿条件下，由于含水量的降低，其性能会发生严重衰减。近年来，人们又发展了多种质子传导膜，包括基于MOF、生物材料和氧化石墨烯的膜材料。这些膜材料也均以官能团（如磷酸基、羧基、羟基等）作为质子供体中心，但其性能较Nafion膜仍有很大差距。研究人员发现，Cd0.85PS3Li0.15H0.15薄膜为质子传输占主导的离子导体，在90℃和98%相对湿度条件下的传导率高达0.95 S/cm，是目前已报道的水相质子传输材料的性能最高值，并且在低温、低湿条件下仍保持了很高的质子传导率。进一步研究发现， Cd空位不仅提供了大量的质子供体中心，而且使该薄膜具有优异的水合性质，且质子在水分子的存在下易于从空位处脱附，从而使薄膜表现出优异的质子传导特性。此外，他们还发现Cd0.85PS3Li0.3和Mn0.77PS3Li0.46薄膜具有超快的锂离子传导特性，证明了空位诱导离子快速传输的普适性。空位诱导离子快速传输为设计与开发高性能离子传导膜提供了一种新思路。《科学》同期 “观点”以“利用金属空位加速质子”为题对该工作进行了评述。该工作得到了国家自然科学基金委杰出青年科学基金、重大项目、中国科学院从0到1原始创新项目、先导项目以及国家重点研发计划等的资助。（中国日报辽宁记者站）来源：中国日报网

【能源人都在看，点击右上角加'关注'】近日，邹平市委副书记、副市长胡云江，西王村党委书记王勇、西王集团董事长王棣一行飞赴沈阳拜访中国科学院金属研究所领导和专家，洽谈推进双方合作建设的高端特钢新材料项目。经过座谈交流，双方就进一步推进高端特钢新材料项目达成了多项合作共识，主要包括，下一步，西王集团将与中科院金属研究所共同成立新公司，在西王建设年产100万吨稀土钢生产线，打造国家级高端特钢新材料保障基地；同时，为促进中科院金属研究所项目转化，培养更多专业人才，西王集团拟在金属所设立研究生奖学金和项目孵化基金。此外双方还就择机举行中科院重大项目启动会，以及有关后续发展事宜取得了一致意见。据悉，西王集团和中科院金属研究所合作建设的高端特钢新材料项目还顺利入选国家强基工程。该项目的顺利实施，不仅能进一步延伸产业链，而且将极大推动高端特钢新材料国产化，进而为实现高端基础零部件国产化提供坚实的材料基础。免责声明：以上内容转载自中国有色网，所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话：010-65367702，邮箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

人民网沈阳11月29日电 (王斯文)11月28日，“奋斗者”号全海深载人潜水器成功完成万米海试胜利返航。中国科学院金属研究所钛合金团队采用自主发明的Ti62A钛合金新材料，为“奋斗者”号建造了世界最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳。载人舱是全海深载人潜水器的核心关键部件，是人类进入万米深海的硬件保障和安全屏障。此前世界上最先进的全海深潜水器载人舱可搭载2人。2016年国家重点研发计划立项后，中国科学院金属研究所牵头，组建全海深钛合金载人舱研制“国家队”，历时3年完成了研制工作，成功建造世界最大、可搭载3人的全海深载人舱。研制团队解决了若干钛合金基础科学问题，攻克了载人舱材料、成形、焊接等一系列关键技术瓶颈。据了解，以往深潜器主要使用Ti64材料，这种材料强度、韧性等指标无法达到万米海深极端压力条件下载人舱的目标尺寸和厚度要求。中国科学院金属所首次提出一种新型的合金设计方案，并据此设计实现了一种全新的钛合金显微结构，在此基础上发明了具有良好热加工成形和焊接成形性能的钛合金Ti62A，在韧性和可焊性与Ti64合金相当的前提下大幅度提升了强度。值得一提的是，载人球舱由两个半球焊接(赤道缝)而成，几个窗口和接口(孔座)也必须通过焊接完成。保证焊缝位置的韧性满足要求是焊接技术面临的世界性难题，实现超大尺寸与厚度材料的全电子束一次焊接，更是横在任务面前一道难以逾越的障碍。中科院金属所提出了一些新的思路，并联合中国船舶重工集团公司洛阳船舶材料研究所突破了一系列焊接成形技术，实现了载人球舱全电子束焊接，确保了焊缝质量和强韧性能全面达到设计要求。

(沈阳日报、沈报全媒体记者岳雨) 4月27日，记者获悉，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心纳米金属科学家工作室李秀艳研究员等人近日研究发现，利用快速升温可以在纳米晶铜中引入退火孪晶，从而实现纳米晶晶界的“热弛豫”，提高纳米晶的热稳定性。经研究发现，增加升温速率可以提升晶粒长大温度，而不影响孪晶生长温度。因此，采取快速升温既避免了晶粒长大，又可产生生长孪晶。与变形孪晶一样，这些生长孪晶也可以弛豫晶界，增强纳米晶的热稳定性。快速升温提高纳米晶稳定性的热弛豫方法，可以用于提高一般严重塑性变形所获得的亚微米和纳米晶的稳定性，对于发展高稳定纳米材料和推动纳米金属的应用具有重要意义。该项研究工作获科技部重点研发计划、国家自然科学基金以及中国科学院项目支持，研究成果已于4月24日发表于《科学》子刊《科学进展》。【购房资讯轻松享，快来关注乐居网】文章来源:沈阳日报

来源 | 募格课堂、中科院金属所、新华社、材料学网、百度百科编辑 | 学术君一个月内连投2篇论文到全球最为顶级科研期刊 Science，而且2篇全部“命中”刊发，是种什么体验？近日，中国科学院金属研究所再度发力，获得了这样的科研佳绩！任文才研究员带领的科研团队于2020年3月完成两篇论文并投稿至Science，随后皆被录用。第一篇于8月7日刊发，第二篇于10月30日刊发。同样值得关注的是，此次连发2篇Science的中科院金属研究生所也是人才辈出，往届所长就是学术圈的知名学者：卢柯院士，16岁上大学，30岁当博导，36岁出任中科院金属研究所所长，38岁增选为中科院院士，拥有“超音速”科研进程的他，带领着大家共同奋进。让我们首先关注到任文才科研团队发表的这两篇Science论文的具体情况（以近日发表文章为优先介绍）：‖ 第一篇：发现空位诱导的二维材料薄膜超快离子传输10月30日，国际学术期刊《Science》在线发表了该所沈阳材料科学国家研究中心先进炭材料研究部在二维材料物性研究方面的最新进展，题目为“CdPS3 nanosheets-based membrane with high proton conctivity enabled by Cd vacancies”。 纳米孔道中的离子传输对能量存储和转换应用至关重要，如质子和锂离子传导膜分别是燃料电池和锂离子电池的关键材料。沈阳材料科学国家研究中心任文才、成会明团队制备出一类由二维过渡金属磷硫化物（MPX3，其中M = Cd、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Cr等，X = S 或 Se）纳米片组装而成的膜，发现过渡金属空位使该类薄膜具有超快的离子传输性能。Cd0.85PS3Li0.15H0.15纳米片组装膜及其离子传输性能（98%相对湿度）空位诱导离子快速传输为设计与开发高性能离子传导膜提供了一种新思路。Science 同期发表了Perspective，以“Speeding protons with metal vacancies”为题对该工作进行了介绍。 该工作得到了国家自然科学基金委杰出青年科学基金、重大项目、中国科学院从0到1原始创新项目、先导项目以及国家重点研发计划等的资助。 ‖ 第二篇：发现二维层状新型材料家族2020年8月7日，中科院沈阳金属所任文才团队在新型二维材料方面的最新进展，相关成果于8月7日发表于国际学术期刊《Science》，题目为“Chemical vapor deposition of layered two-dimensional MoSi2N4 materials”。2015年，沈阳材料科学国家研究中心任文才、成会明团队发明了双金属基底化学气相沉积（CVD）方法，制备出了多种不同结构的非层状二维过渡金属碳化物晶体，如正交Mo2C、六方WC和立方TaC，并发现超薄Mo2C为二维超导体（Nature Materials, 2015）。然而受表面能约束，富含表面悬键的非层状材料倾向于岛状生长，因此难以得到厚度均一的单层材料。该团队最近研究发现，在CVD生长非层状二维氮化钼的过程中，引入硅元素可以钝化其表面悬键，从而制备出一种不存在已知母体材料的全新的二维范德华层状材料MoSi2N4，并获得了厘米级单层薄膜。CVD生长二维层状MoSi2N4该工作不仅开拓了全新的二维层状MoSi2N4材料家族，拓展了二维材料的物性和应用，而且开辟了制备全新二维范德华层状材料的研究方向，为获得更多新型二维材料提供了新思路。 任文才研究员个人简介此次连投中两篇Science的科研团队，就是由任文才研究员带领的中国科学院金属研究所这个课题组。他是国家杰出青年科学基金获得者，主要从事石墨烯等二维材料的制备及其在光电、储能、复合材料等领域的应用研究。在Nature Materials等期刊发表SCI论文130多篇，被SCI引用近22,000次，是材料领域高被引学者；获授权发明专利40余项（含4项国际专利），2项已产业化。任文才本硕阶段毕业于东北大学材料冶金学院，随后攻读了中国科学院金属研究所的博士学位，期间获科学院资助成为中外合培博士生，完成了博士学业。工作进入到了中科院金属研究所，成为了一名研究员。曾获国家自然科学二等奖（2017，2006）、何梁何利基金科学与技术创新奖、辽宁省自然科学一等奖、中国青年科技奖、中国科学院青年科学家奖等奖项，并入选了科技部创新人才推进计划中青年科技创新领军人才和国家“万人计划”科技创新领军人才。卢柯院士及其团队36岁出任中科院金属研究所所长的专家，就是这位卢柯院士。他16岁上大学，30岁当博导，32岁担任国家重点实验室主任，38岁当选为中国科学院院士，40岁当选德国科学院院士，41岁成为国际科学界公认的权威刊物《Science》杂志的首位中国评审编辑，48岁成为中国“万人计划”的首批杰出人才6位人选之一。9月6日，卢柯院士荣获2020年未来科学大奖的“物质科学奖”，以奖励他开创性的发现和利用纳米孪晶结构及梯度纳米结构以实现铜金属的高强度、高韧性和高导电性。卢柯及其研究团队发现了两种新型纳米结构可以提高铜金属材料的强度，而不损失其良好的塑性和导电性，在金属材料强化原理上取得了重大突破。扎根东北的卢柯院士，于2001.07—2012.7任中科院金属研究所所长，如今作为该所的研究员依旧十分关注当地的振兴发展。新华社采访时他说：“对辽宁来说，全省工业增加值的三分之二来自与材料关系密切的装备制造、冶金、化工三大行业。我们要促进原创，要补基础，从整个科学基础、技术基础补起，从根上抓起，努力把沈阳材料科学国家研究中心建成世界级高水平的研究平台。”尽管早早成名，卢柯仍然坚持在一线研究、教学。卢柯认为，科学研究是兴趣驱动的学习过程，是一种精益求精、追求完美的艺术，理想是科学研究的重要动力。这些年，他都会给每一位毕业生送一本名叫《博士还不够》的书，告诫学生，从博士到科学家，路还很长。中国科学院金属研究所中国科学院金属研究所创建于1953年，1982年，成立中国科学院金属腐蚀与防护研究所。1999年，原金属研究所与原金属腐蚀与防护研究所整合，成立新的"中国科学院金属研究所"，进入中国科学院知识创新工程"东北高性能材料研究发展基地"。中国科学院金属研究所主要学科方向和研究领域包括纳米尺度下超高性能材料的设计与制备、耐苛刻环境超级结构材料、金属材料失效机理与防护技术、材料制备加工技术、基于计算的材料与工艺设计、新型能源材料与生物材料等。截至2014年底，金属研究所共有工作人员1700余人;共有仪器设备109台套，总价值达1.26亿元;建有1个国家重点实验室，1个国家(联合)实验室，2个国家工程中心;共有在学研究生715人(其中硕士生302人、博士生413人)。论文链接：https://science.sciencemag.org/content/370/6516/596https://science.sciencemag.org/content/369/6504/670本文来源：募格课堂整合。参考来源：中科院金属所、新华社、材料学网、百度百科转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来源。

10月27日，省教育厅与中国科学院沈阳分院等单位举行科教融合、协同育人战略合作协议签约仪式。副省长孙继业出席仪式并讲话。签约仪式上，省教育厅分别与中国科学院沈阳分院、山东能源研究院签订合作协议；中国科学院沈阳自动化研究所、金属研究所等7家研究单位分别与中国石油大学（华东）、齐鲁工业大学等8所高校签订16项合作协议。双方将在学科共建、研究生联合培养、科技创新和教师交流协作等方面开展合作，共同推进科教融合、协同育人，力争产出一批高水平教育教学成果和科技创新成果。近年来，我省不断加大科教投入，制定出台深化创新型省份建设等系列政策措施，搭建了山东产业技术研究院、高等技术研究院、能源研究院、中科院海洋大科学中心等高端平台，引进了一批高层次人才团队，科技和人才对现代化强省建设的支撑作用显著增强。合作协议的签订，将进一步深化我省与中国科学院的合作交流，为实现高质量发展提供新动力。中国科学院前沿科学与教育局、沈阳分院以及有关研究单位负责同志，省教育厅、部分高校负责同志参加签约仪式。转载请按以下格式注明来源↓↓↓山东省教育厅政务新媒体“山东教育发布”（微信号：sdjyfb）往期精彩回顾　中共中央 国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》山东省研究生教育会议在济南召开山东4所独立学院转设，转设后拟用校名叫什么？请您看过来2020山东职业院校技能大赛即将举办！省教育厅等4部门印发《通知》

山东教育报讯（记者 孙荣光）10月27日，省教育厅与中国科学院沈阳分院等单位举行科教融合、协同育人战略合作协议签约仪式。副省长孙继业出席仪式并讲话。签约仪式上，省教育厅分别与中国科学院沈阳分院、山东能源研究院签订合作协议；中国科学院沈阳自动化研究所、金属研究所等7家研究单位分别与中国石油大学（华东）、齐鲁工业大学等8所高校签订16项合作协议。双方将在学科共建、研究生联合培养、科技创新和教师交流协作等方面开展合作，共同推进科教融合、协同育人，力争产出一批高水平教育教学成果和科技创新成果。近年来，我省不断加大科教投入，制定出台深化创新型省份建设等系列政策措施，搭建了山东产业技术研究院、高等技术研究院、能源研究院、中科院海洋大科学中心等高端平台，引进了一批高层次人才团队，科技和人才对现代化强省建设的支撑作用显著增强。合作协议的签订，将进一步深化我省与中国科学院的合作交流，为实现高质量发展提供新动力。中国科学院前沿科学与教育局、沈阳分院以及有关研究单位负责同志，省教育厅、部分高校负责同志参加签约仪式。

为贯彻落实党中央、国务院关于复工复产的各项决策部署，充分发挥科技在产业振兴中的创新引领作用，面对新冠疫情防控的新形势，4月10日上午，沈阳分院创新采用“互联网+成果发布”的新方式，开通了线上发布的“中国科学院沈阳分院科技成果云讲堂”。第一期云讲堂选取工业产业链中最基础的金属材料领域，以特种金属材料加工制备与应用为主题，邀请了中国科学院金属研究所李殿中、张士宏、姜海昌三位研究员做客云讲堂，分别就"特殊钢及构件制备关键技术"、“复杂管板零部件液压成形与高端铜材制备加工”、“特种金属材料的开发及应用”介绍了最新的科技成果，共有377名观众异地观看了现场直播。沈阳分院科技成果云讲堂得到了观众们的一致好评，收到了意想不到的效果。观众们通过网络互动表达了对沈阳分院和三位专家的感谢，认为沈阳分院开通科技成果云讲堂是疫情新形势下的一种全新的服务研究所和地方企业的方式，企业足不出户即可了解最新的科技成果，提高了对接效率，并留言表示线下将仔细回看专家报告，并就技术细节与专家做深入沟通。中国科学院沈阳分院十分重视创新科技成果的推广方式，2016年推出“中国科学院沈阳分院科技成果信息网”，访问量已突破167万次。未来沈阳分院将把“互联网+”的成果推广方式与服务辽鲁两省的院地合作网络体系有机结合，为辽鲁两省企业提供更高效的科技服务。李殿中研究员做报告张士宏研究员做报告姜海昌研究员做报告观众在线收看直播（中国日报辽宁记者站）来源：中国日报网