近期,我實驗室副主任、海洋工程材料與腐蝕控制創新團隊首席科學家孫冬柏教授主持申報的“高強度鈦/鋼復合板軋制復合機理與技術基礎研究(TMCE)”項目獲得國家相關部門立項批復。同期,主要由我實驗室海洋工程材料與腐蝕控制創新團隊成員參與承擔的“基于先進光源表征技術的海洋鈦合金涂層熔覆組織調制與服役性能評價”2022年國家“大科學裝置前沿研究”重點研發計劃項目亦獲得科技部資助批復。兩個國家級項目的立項批復標志著創新團隊所創立發展的鈦鋼復合材料多元化制備技術已成為國家重點發展方向。這兩個項目的實施將首次實現鈦鋼復合技術從基礎理論研究到工程化應用研究、從實驗模擬到實海測試的全面覆蓋,必將大力推動鈦鋼復合材料從面制備到體制造的跨越,強有力地支撐鈦合金在海洋工程上的應用,為將海洋工程材料與腐蝕控制創新團隊打造成為海洋鈦合金國家隊邁出了堅實的一步。
通過創新的工程化技術,將高耐蝕的鈦合金與高強韌的鋼鐵進行復合,開發出高強韌、高耐蝕的鈦鋼復合材料,既可保障海洋工程裝備具有高強度的同時還兼顧高耐蝕性能,又能大幅度降低鈦合金工程應用成本,是提高海洋工程裝備服役安全與壽命的主要技術路徑。但是由于鈦-鐵間熱物性差異大、互溶度低等引發的復合界面脆性相多、結合力弱等問題一直是制約鈦鋼復合材料工業化生產應用的核心關鍵科學技術問題。
海洋工程材料與腐蝕控制創新團隊在孫冬柏教授的帶領下,創新性地提出基于微小金屬熔池在具有物理約束空間條件下的凝固遺傳效應調控異質材料界面組織的新理論,依托同步輻射光源等國家重大科技基礎設施破解鈦合金涂層制備過程中鈦鐵脆性相的形成機理與調控機制重大難題,開發具有復雜表面結構鋼鐵部件表面鈦合金涂層的制造工藝與評價技術體系,創建實海全剖面腐蝕試驗技術方法,首次構建鈦鋼復合板的“模擬海水-實際海水-實海海域-極端海域”服役評價技術體系。
TMCE項目是通過復合界面原子互擴散熱動力學機理、界面相變和組織結構演變規律及強韌化機制研究,系統地建立“熱-力-電-超聲”耦合的界面調控理論與技術,發展“鈦鋼熱機復合工程(Titanium/Steel Thermomechanical Clad Engineering, Ti/Fe-TMCE)”,推動鈦/鋼復合板的原始創新和技術引領。通過創新波紋輥設計、鈦/鋼復合界面過渡層研發、“電-熱-力”耦合軋制工藝優化和“電弧-超聲”后處理復合技術開發與裝置研制,實現具有高結合強度鈦鋼復合板的界面可調可控與規模化制造;并開展鈦鋼復合板在國家重大基礎設施及重大工程裝備上的示范性應用。
海洋工程材料與腐蝕控制創新團隊由國際材料腐蝕知名專家、中山大學原常務副校長、實驗室副主任孫冬柏教授領導,匯聚了一批包括北京科技大學、中科院金屬研究所、西北工業大學、鋼鐵研究總院、湖南金天鈦業等知名院校企業的頂尖學者;團隊以建設海洋強國的重大戰略需求為牽引,聚焦構建海洋鈦合金應用全產業鏈技術體系,創新核心關鍵技術,打造海洋鈦合金研發與應用“國家隊”,支撐國家海工裝備和國防設施的建設發展。
人物介紹

孫冬柏,教授,博導,南方海洋科學與工程廣東省實驗室(珠海)副主任、中山大學原常務副校長。先后入選教育部跨世紀人才、國家級一二層次“百千萬”人才、國家有突出貢獻專家、珠江人才計劃杰出人才。長期從事腐蝕科學與表面技術、先進光源技術應用、工程材料服役性能評價與預測、高超環境模擬與材料性能評價等領域研究開發。發表論文180余篇,授權國家專利近100余項。
現為中山大學校學術委員會/學位委員會委員、南方海洋實驗室副主任/學術委員會委員、“中山大學”號科考船建設指揮部總指揮、兼任深圳綜合粒子設施研究院院長;任國家重大科技基礎設施建設中長期規劃總體專家組副組長和材料領域專家組副組長、教育部重大科技基礎設施專家委員會主任、國家新材料產業發展專家咨詢委員會委員、國家重大科技專項-材料技術專家組成員、裝備材料專家組成員、國家“十四五”重點研發專項“大科學裝置前沿研究”專家組成員。









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