廣東省金屬?gòu)?qiáng)韌化技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱：實(shí)驗(yàn)室）成立于2015年，依托廣東省科學(xué)院新材料研究所（以下簡(jiǎn)稱：研究所）建設(shè)，是廣東省開展金屬?gòu)?qiáng)韌化技術(shù)集科學(xué)研究、技術(shù)攻關(guān)和成果應(yīng)用的骨干平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室聚焦于金屬材料強(qiáng)韌化理論科學(xué)問題和工程化共性關(guān)鍵技術(shù)，圍繞國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)和國(guó)家重大需求，開展以基礎(chǔ)金屬材料、金屬基復(fù)合材料和粉末冶金材料為重點(diǎn)對(duì)象的高性能、綠色低碳、穩(wěn)定制備、工程化集成研究，切實(shí)滿足我省在海洋工程、高端裝備、先進(jìn)制造、生物醫(yī)療等重點(diǎn)領(lǐng)域行業(yè)的制造和發(fā)展需求。

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有固定人員57人，其中全職中國(guó)工程院士1人，海外高層次領(lǐng)軍人才1人，高級(jí)職稱以上38人，硬件設(shè)施先進(jìn)完善，設(shè)備原值超7000萬(wàn)元，90%的大型儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)外開放共享。近年來，實(shí)驗(yàn)室深入開展金屬材料強(qiáng)韌化技術(shù)研究與開發(fā)，先后承擔(dān)國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家“十四五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，國(guó)家自然科學(xué)基金以及省市重大重點(diǎn)研究項(xiàng)目120多項(xiàng)，突破多項(xiàng)金屬?gòu)?qiáng)韌化制備與加工關(guān)鍵技術(shù)，拓展了工程化應(yīng)用，獲得了豐碩的科技成果，形成了較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。

根據(jù)《廣東省科學(xué)技術(shù)廳關(guān)于廣東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的管理辦法》和《研究所實(shí)驗(yàn)室開放課題管理辦法》的相關(guān)規(guī)定，秉持實(shí)驗(yàn)室“創(chuàng)新、開放、流動(dòng)、聯(lián)合、競(jìng)爭(zhēng)”的運(yùn)行管理機(jī)制，結(jié)合特色研究領(lǐng)域和科研需求，現(xiàn)面向省內(nèi)外優(yōu)秀中青年科技工作者發(fā)布2024年度開放基金申報(bào)指南。具體內(nèi)容如下：

一、優(yōu)先資助研究方向

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展目標(biāo)、研究方向和現(xiàn)有條件，實(shí)驗(yàn)室開放課題優(yōu)先支持與下列領(lǐng)域相關(guān)的研究工作。

1、高性能鋁合金型材強(qiáng)韌化機(jī)理研究

Al-Mg-Si系合金具有中高強(qiáng)度、易熱加工成形和良好的焊接性能等特點(diǎn)，成為理想的鋁合金結(jié)構(gòu)材料。然而，隨著汽車、軌道交通等裝備輕量化的深入推進(jìn)，對(duì)鋁合金型材的強(qiáng)韌性提出了更高的要求。主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）開展鋁合金的微結(jié)構(gòu)調(diào)控對(duì)其塑性變形行為與組織演化影響的研究，揭示晶體取向及分布對(duì)材料塑性變形能力的影響規(guī)律；（2）探明晶內(nèi)、晶界第二相粒子的尺寸、形貌和分布與位錯(cuò)的協(xié)同作用機(jī)理，建立鋁合金晶體結(jié)構(gòu)與析出相協(xié)同調(diào)控模型，提高材料的變形能力，為擴(kuò)大鋁合金材料的應(yīng)用提供理論支撐。

2、鎂基輕質(zhì)高熵合金的設(shè)計(jì)與制備技術(shù)研究

高熵合金除具有優(yōu)異的常規(guī)力學(xué)性能，還具有耐高溫、耐腐蝕、耐輻照和耐摩擦等優(yōu)異的綜合性能而展示出巨大的應(yīng)用潛力。輕質(zhì)高熵合金旨在利用較低密度的合金元素如Al、Ti、Mg、Li等，在制備出具有同樣甚至更高性能的高熵合金的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)合金的輕量化。為了進(jìn)一步降低高熵合金的密度，實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)高熵合金在各行業(yè)的應(yīng)用，在高熵合金設(shè)計(jì)和制備當(dāng)中添加鎂元素被證明是切實(shí)可行的。含鎂高熵合金較之過渡族金屬高熵合金密度更低、且綜合性能優(yōu)異。設(shè)計(jì)并發(fā)展含鎂輕質(zhì)高熵合金，研究其形成機(jī)理具有十分重要的意義。主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）從熱力學(xué)和第一性原理的角度設(shè)計(jì)合金成分，采用高通量計(jì)算手段，通過對(duì)高熵合金的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及性能進(jìn)行預(yù)測(cè)。（2）探索鎂基高熵合金材料高效制備新技術(shù)，研究微觀結(jié)構(gòu)、變形工藝參數(shù)以及合金化元素對(duì)合金變形行為的影響。（3）研究輕質(zhì)高熵鎂合金板材的強(qiáng)韌化機(jī)制。探明滑移系、孿晶和剪切帶在合金變形時(shí)的相互作用關(guān)系，建立合金成分-熱物參數(shù)-微觀結(jié)構(gòu)-工藝-性能之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

3、無鈮高耐熱性鈦鋁合金高溫力學(xué)行為及斷裂失效機(jī)制研究

鈦鋁合金因其具有高彈性模量、高韌性、低密度以及良好的高溫強(qiáng)度、抗蠕變和抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為目前最具發(fā)展?jié)摿Φ慕Y(jié)構(gòu)減重類高溫合金之一。尤其在航空發(fā)動(dòng)機(jī)及大功率柴油機(jī)增壓器渦輪方面，具有明顯的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。鈦鋁合金服役過程中會(huì)受到復(fù)雜載荷及氧化作用而導(dǎo)致的高溫失效是擴(kuò)大該類材料應(yīng)用亟待解決的問題。本課題以一種新型無鈮全層片結(jié)構(gòu)耐熱鈦鋁合金為研究對(duì)象，提出基于跨尺度理論分析和多尺度數(shù)值模擬創(chuàng)新方法研究復(fù)雜載荷及氧化作用條件下鈦鋁合金高溫力學(xué)行為及斷裂失效機(jī)制。主要研究?jī)?nèi)容如下：1）建立不同外場(chǎng)條件下鈦鋁合金的本構(gòu)關(guān)系模型、動(dòng)態(tài)材料模型、氧化動(dòng)力學(xué)模型、有限元仿真模型和失效判據(jù)模型；2）揭示不同外場(chǎng)條件對(duì)下鈦鋁合金的失效應(yīng)變、流變應(yīng)力、絕熱剪切敏感性的影響以及外場(chǎng)條件與合金失效行為、變形氧化機(jī)理、失效機(jī)制的內(nèi)在聯(lián)系；3）構(gòu)建同時(shí)考慮表面氧化和基體組織退化作用下合金失效機(jī)制圖及失效預(yù)測(cè)準(zhǔn)則，表征合金高溫變形、氧化行為與失效行為的形成關(guān)系，建立高溫失效預(yù)測(cè)機(jī)制。為推動(dòng)其復(fù)雜載荷及氧化作用的失效預(yù)測(cè)提供重要的科學(xué)理論依據(jù)。?

4、耐磨錳鋼輕量化設(shè)計(jì)及其沖擊磨損損傷機(jī)理研究

鑄造耐磨鋼鐵材料被廣泛應(yīng)用于礦山冶金、能源交通、工程機(jī)械等領(lǐng)域關(guān)鍵構(gòu)件中，國(guó)內(nèi)每年需求量達(dá)500萬(wàn)噸以上，并以9~15%的速率增長(zhǎng)。高錳鋼因具有優(yōu)異的加工硬化能力和沖擊韌性，逐漸成為應(yīng)用最為廣泛的耐磨材料之一。隨著傳統(tǒng)耐磨構(gòu)件的應(yīng)用嚴(yán)苛化、規(guī)模大型化、運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)能化，同時(shí)，“碳達(dá)峰”、“碳中和”已逐漸成為社會(huì)共識(shí)，高錳鋼也朝著更耐磨、更輕質(zhì)、更綠色低碳的方向發(fā)展，面臨諸多挑戰(zhàn)。主要研究?jī)?nèi)容如下：1）輕質(zhì)錳鋼的成分優(yōu)化；2）探索基于固溶-時(shí)效熱處理的輕質(zhì)錳鋼的組織演變規(guī)律；3）分析基于固溶-時(shí)效熱處理的輕質(zhì)錳鋼的力學(xué)性能演化規(guī)律，闡明其強(qiáng)韌化機(jī)理；4）研究輕質(zhì)錳鋼在嚴(yán)苛沖擊作用下的磨損損傷行為，闡明其加工硬化及沖擊磨損機(jī)制。

5、高速干式切削刀具用WC-AlCoCrFeNi硬質(zhì)合金的高溫磨損機(jī)理研究

隨著高速干式切削技術(shù)的快速發(fā)展和難切削材料的廣泛應(yīng)用，切削刀具的嚴(yán)重磨損成為制約高速干式切削技術(shù)的關(guān)鍵。硬質(zhì)合金在高溫下的嚴(yán)重氧化是導(dǎo)致切削刀具耐磨性變差的主要因素。用AlCoCrFeNi高熵合金黏結(jié)劑取代Co黏結(jié)劑可明顯改善硬質(zhì)合金的抗氧化性能和高溫耐磨性，為優(yōu)化硬質(zhì)合金高速干式切削刀具的切削性能和使用壽命奠定基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容如下：1）探究放電等離子體燒結(jié)工藝和黏結(jié)劑含量對(duì)WC-AlCoCrFeNi硬質(zhì)合金組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響規(guī)律；2）考察WC-AlCoCrFeNi硬質(zhì)合金在不同溫度下的氧化行為及氧化機(jī)理；3）揭示溫度對(duì)WC-AlCoCrFeNi硬質(zhì)合金高溫摩擦磨損性能的影響規(guī)律，探討其高溫磨損機(jī)理。最終揭示成分、制備工藝和摩擦條件對(duì)WC-AlCoCrFeNi硬質(zhì)合金高溫耐磨性的影響規(guī)律，并探討其微觀機(jī)制。

6、(Ti,M)C硬質(zhì)合金的合成制備及其強(qiáng)韌性研究

TiC性能優(yōu)異，具有高強(qiáng)度、高硬度、良好的耐磨性和熱穩(wěn)定性，且與奧氏體晶體結(jié)構(gòu)具有良好的結(jié)合度，在增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料性能方面具有巨大的選材潛力，然而TiC固有的韌性差問題限制其廣泛應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容如下： 1）以摻雜元素（M=Fe、V、W）含量調(diào)控設(shè)計(jì)為變量，通過原位合成實(shí)現(xiàn)多體系(Ti,M)C復(fù)相碳化物的制備，同步剖析其反應(yīng)路徑和組織演化；2）揭示摻雜元素（M=Fe、V、W）對(duì)原位合成(Ti,M)C復(fù)相碳化物組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的關(guān)聯(lián)作用，建立基于摻雜元素調(diào)控的(Ti,M)C復(fù)相碳化物設(shè)計(jì)方法。

7、Fe-Cr-B鑄鋼熱浸鍍鋁鍍層耐氯化物熔鹽腐蝕機(jī)理研究

聚光太陽(yáng)能發(fā)電（CSP）是一種綠色、零碳的可再生能源，常采用熔鹽作為其傳、儲(chǔ)熱介質(zhì)，而氯化物熔鹽被公認(rèn)為是下一代CSP系統(tǒng)最有前景的傳、儲(chǔ)熱介質(zhì)。但氯化物熔鹽極易侵蝕與之接觸的金屬熔池、管道等部件，進(jìn)而縮短了其服役壽命。熱浸鍍鋁是一種優(yōu)異的防腐方法，F(xiàn)e-Cr-B鑄鋼熱浸鍍鋁時(shí)會(huì)在固液界面上生成周期性層片結(jié)構(gòu)（PLS），然而該P(yáng)LS鍍層在熔鹽中的腐蝕行為還不得而知。重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容如下：1）利用氯化物（如NaCl等）熔鹽浸泡實(shí)驗(yàn)，研究PLS鍍層耐氯化物熔鹽腐蝕性能，揭示PLS特殊的層片結(jié)構(gòu)及其界面工程在氯化物熔鹽中的腐蝕失效機(jī)理；2）探索ZnCl2等氯化物熔鹽對(duì)PLS鍍層在NaCl熔鹽中腐蝕行為的影響及機(jī)理，闡明ZnCl2等熔鹽與PLS鍍層的相互作用規(guī)律；3）探索ZnO等氧化物對(duì)PLS鍍層在NaCl等熔鹽中腐蝕行為的影響及其機(jī)理。

8、不同固體界面間夾雜體誘發(fā)界面破壞機(jī)理研究

兩種或兩種以上不同固體的結(jié)合是改善材料和結(jié)構(gòu)機(jī)械性能的主要工程技術(shù)之一，也是許多應(yīng)用基礎(chǔ)研究的主題。結(jié)合強(qiáng)度主要取決于界面附近或界面內(nèi)是否存在缺陷，孔洞、裂紋、界面夾雜等典型缺陷會(huì)降低界面結(jié)合強(qiáng)度，然而當(dāng)前對(duì)界面夾雜的理論分析還不夠充分。主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）建立分析界面夾雜應(yīng)力分析的夾雜力學(xué)方法，主要討論各類不規(guī)則細(xì)長(zhǎng)界面夾雜對(duì)界面應(yīng)力分布的影響；（2）對(duì)于韌性基體材料，研究界面夾雜應(yīng)力集中誘發(fā)的區(qū)域塑性變形，主要討論應(yīng)力集中誘發(fā)的位錯(cuò)形成和發(fā)射機(jī)理；（3）對(duì)于脆性基體材料，研究界面夾雜應(yīng)力集中誘發(fā)的脆性斷裂機(jī)理，主要討論應(yīng)力集中區(qū)域誘發(fā)微裂紋形成擴(kuò)展機(jī)理。

9、基于磁性納米顆粒的軟磁復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)演化及對(duì)電磁性能的影響

鐵基納米晶軟磁復(fù)合材料是呈現(xiàn)高磁導(dǎo)率、低矯頑力和低損耗等優(yōu)良磁學(xué)特性，是完美匹配適用于第三代寬禁帶半導(dǎo)體的高頻軟磁材料。然而，現(xiàn)有包覆技術(shù)通過引入大量非磁性絕緣介質(zhì)而產(chǎn)生磁稀釋效應(yīng)，并且常規(guī)熱處理加速低耐熱性的絕緣層分解，導(dǎo)致高頻性能差。針對(duì)低耐熱絕緣介質(zhì)制備納米晶軟磁復(fù)合材料高頻性能差的問題，主要研究?jī)?nèi)容如下：研究超順磁性納米顆粒的成分、尺寸、形貌對(duì)磁粉芯微觀結(jié)構(gòu)和磁性能的影響，探討界面反應(yīng)過程中磁性納米顆粒生長(zhǎng)機(jī)制與顆粒-絕緣介質(zhì)間的相互作用及微觀機(jī)制；（2）研究熱等靜壓對(duì)非晶合金的晶化微觀結(jié)構(gòu)及磁性能的影響規(guī)律，澄清微觀結(jié)構(gòu)與磁性能之間的關(guān)聯(lián)機(jī)制；（3）在深入研究微觀結(jié)構(gòu)演變與磁性能關(guān)系的基礎(chǔ)上，理解熱等靜壓誘導(dǎo)復(fù)合材料的晶化機(jī)制、磁化機(jī)制以及高頻損耗機(jī)制。

10、基于金屬熔滴多場(chǎng)耦合凝固控制下的NiTi合金3D打印專用粉末多尺度制備技術(shù)

高性能金屬粉末制備技術(shù)是制約金屬材料增材制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸之一，是保證增材制造零件質(zhì)量可靠性、穩(wěn)定性、同一性的重要因素。目前，NiTi形狀記憶合金因其具有特殊的功能性而被認(rèn)為是可應(yīng)用于3D打印和4D打印技術(shù)的重要備選材料。然而，NiTi合金在粉末制備過程中關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)（如：球形度、氧氮含量、粉末粒徑等）難以控制，粒徑小于53μm的細(xì)粉收得率較低。主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）建立該合金氣霧化制粉過程工藝-粉末物理性能-粒徑尺度模型，突破了粉末粒徑峰值區(qū)間的可調(diào)控性技術(shù)；（2）揭示氣霧化制粉過程金屬熔滴運(yùn)動(dòng)過程與凝固動(dòng)力學(xué)規(guī)律；（3）實(shí)現(xiàn)該類型合金EIGA法粉末制備多級(jí)氣霧化柔性控制下的粉末多尺度制備。

二、資助額度、周期，成果要求

擇優(yōu)支持開放課題10項(xiàng)，資助金額一次核定，分年度下?lián)堋?/span>

資助金額采用非限額制，實(shí)際資助額度依項(xiàng)目具體研究?jī)?nèi)容和情況而定，項(xiàng)目資助金額3~4萬(wàn)元/項(xiàng)，執(zhí)行期限1年。

要求發(fā)表不少于1篇論文，優(yōu)先支持高水平論文發(fā)表項(xiàng)目；對(duì)完成質(zhì)量高或發(fā)展前景好的課題可滾動(dòng)支持。

三、申請(qǐng)條件

1、課題申請(qǐng)范圍與本次發(fā)布的開放基金課題指南資助方向一致。

2、申請(qǐng)人具有副高級(jí)（含）以上專業(yè)技術(shù)職稱或已獲得博士學(xué)位，在相關(guān)領(lǐng)域有較好的研究積累。

3、申請(qǐng)人所在單位具有良好的研究條件。

4、遵照《研究所實(shí)驗(yàn)室開放課題管理辦法》，課題執(zhí)行過程中須服從實(shí)驗(yàn)室管理。

四、申報(bào)評(píng)審程序

1、申請(qǐng)者認(rèn)真如實(shí)填報(bào)《實(shí)驗(yàn)室開放課題申請(qǐng)書》（見附件1），經(jīng)所在單位學(xué)術(shù)主管部門簽署意見，加蓋公章后，將申請(qǐng)書（紙質(zhì)版）一式貳份，報(bào)送至廣東省科學(xué)院新材料研究所，電子版發(fā)送到指定聯(lián)系人郵箱。

2、實(shí)驗(yàn)室接收申請(qǐng)書后，進(jìn)行形式審查，合格后組織學(xué)術(shù)委員會(huì)評(píng)審，擇優(yōu)資助。

3、開放基金課題申請(qǐng)書經(jīng)評(píng)審?fù)ㄟ^后，以郵件形式通知課題申請(qǐng)人。

4、與獲批準(zhǔn)者簽訂課題合同書，課題合同書內(nèi)容與申請(qǐng)書保持一致，但可參考專家評(píng)審意見進(jìn)行適當(dāng)修改。

五、課題成果發(fā)表形式

本重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題資助的研究成果，須以實(shí)驗(yàn)室和研究所作為第一作者單位或通訊作者單位，申報(bào)書中成果完成單位的排序?qū)⒆鳛檎n題資助的重要依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)室和研究所的中英文名稱分別為：廣東省金屬?gòu)?qiáng)韌化技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（Guangdong Provincial Key Laboratory of Metal Toughening Technology and Application），廣東省科學(xué)院新材料研究所（Institute of New Materials, Guangdong Academy of Sciences）；并加注“廣東省學(xué)科類重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估專項(xiàng)資助”字樣及項(xiàng)目編號(hào)（2023B1212060043），英文標(biāo)注“Acknowledgements Evaluation Project of Guangdong Provincial Key Laboratory(2023B1212060043)。在成果鑒定和申報(bào)各類獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)也必須做出同樣的標(biāo)注。未盡事宜參照《開放課題管理辦法》執(zhí)行。

六、申請(qǐng)受理時(shí)間

申報(bào)材料受理時(shí)間截止2024年5月30日（以郵戳為準(zhǔn)），紙質(zhì)版郵寄一式貳份（加蓋申請(qǐng)單位公章），電子版通過電子郵件發(fā)送。

七、聯(lián)系方式

聯(lián) 系 人：林穎菲

地??? 址：廣東省廣州市天河區(qū)長(zhǎng)興路363號(hào)廣東省科學(xué)院新材料研究所

郵政編碼：510651

聯(lián)系電話：020-87716039、18578784798

電子信箱：linyingfei@gdinm.com

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附件1：《實(shí)驗(yàn)室開放基金課題申請(qǐng)書》

附件2：《研究所實(shí)驗(yàn)室開放課題管理辦法》