单元概况
课题组历史及研究领域:
1.镁合金:
课题组的镁合金研究领域涵盖所有稀土镁合金体系,具有基础研究——技术开发——产业化的完整研发链。每一个研究方向都有自主知识产权的代表合金;每一个研究方向都有持续的应用或实现产业化;制备、加工、后期处理及性能分析等设备齐全,应化所及稀土室有ICP、XRD、双球差电镜等先进设备,有力保障了镁合金合金基础研究、技术开发及产业化的需要。
2002年采用低温下沉液态阴极法制备多种镁稀土中间合金,解决了由于熔点及密度差别导致稀土在镁合金中的成份偏析问题。2011年研制稀土镁合金挤压舱体,解决了原铸造舱体存在的夹杂、缩松、气孔等问题,2012年实现批量供货。2013年以一汽集团奔腾系列乘用车座椅骨架为目标产品,研发了满足座椅骨架强度要求的稀土镁合金牌号以及适合的压铸工艺,该项目的相应产品已参加2013年法兰克福车展,得到行业内的极大好评。2016年研制尺寸超过1米的大尺寸新型耐热镁合金锥体铸件,铸件整体满足I类铸件的探伤指标要求,已定型。2018年研制大尺寸薄壁稀土镁合金壳体铸件,解决了铸件中成分、性能均匀性以及机械加工的尺寸精度问题,以上问题是铸造大尺寸薄壁稀土镁合金共同面临的难题,2019年实现批量生产。
2.固体氧化物燃料电池:
2004年起对过渡金属氧化物的微观结构与性能关系进行研究。从理论上发现稀土掺杂钙钛矿材料可在四层钙钛矿中实现半金属性质。之后的研究中采用理论与实验的紧密结合,在钙钛矿类氧化物中实现了多种磁耦合性质的调控,揭示结构-电荷-自旋-轨道之间的强关联性;近年来开发了多种固体氧化物燃料电池电解质及阴极材料。
设备:
制备、加工、后期处理及性能分析等设备齐全:
1.制备加工设备:
实验室有先进的镁合金制备和加工设备:真空感应熔炼炉、气体/熔盐保护熔炼炉、冷室压铸机、挤压机、轧机、半连续铸造设备、真空热处理炉、恒温干燥箱等;数控加工中心、线切割机、带锯、抛光机等
实验室有薄膜、块体、粉体制备设备:脉冲激光沉积系统、磁控溅射系统、放电等离子体热压烧结炉、大型马弗炉、箱式炉、适用于高温及低温烧结要求的管式炉
2.性能研究设备:
实验室有直读光谱仪、碳硫分析仪、氧氮氢分析仪等可以满足成份分析的需要;低温/高温万能拉伸机、低温/高温蠕变仪、疲劳试验机、洛氏硬度仪、维氏硬度仪、盐雾腐蚀箱、电化学工作站等;
应化所及稀土室有具有先进的材料成份、结构及微观组织表征设备:电感耦合等离子体光谱仪(ICP)、OLYMPUS 偏光光学显微镜、场发射扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射扫描电子显微镜(EBSD)、场发射透射电子显微镜(TEM)、双球差校正透射电子显微镜(HAADF-STEM)、X 射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、离子双喷减薄仪(PIPS)、小角X 射线散射仪(SAXS)等,可以满足结构及微观组织等性能的表征。
3.计算资源:
实验室有用于理论计算的高性能服务器及计算软件,主要包括: VASP、Wien2K; VESTA、FINDIT等。
成果
1.中国稀土科学技术奖,技术发明一等奖,2018;
2.中国科学院杰出科技成就集体奖,2015;
3.吉林省技术发明一等奖,2013;
4.吉林省科技进步一等奖,2012;
5.吉林省科技进步一等奖, 2011;
6.中国产学研合作创新奖,2011
人员组成:
1.课题组长:邱鑫副研究员
2.课题组其它成员:杨强(副研究员),张德平(副研究员)、田政(副研究员)、王鸿燕(高级工程师)、孙伟(助理研究员)、