日前，北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室
張勇教授團隊牽頭主持的"塊體非晶合金三維平衡增長理論與應用"項目，作為"2019年度廣東省基礎與應用基礎研究基金聯合基金重點項目"被正式立項。項目的成功實施將為快速高效開發的大尺寸塊體非晶合金提供理論指導，為開發新型電子電力非晶合金提供新的研究思路，大大提升塊體非晶合金的產業化應用進程。
張勇教授團隊成員
該項目基於大尺寸塊體非晶合金結構性能特點，以應用於電子電力行業的塊體鐵基非晶合金的玻璃形成能力及晶化機制為研究對象，探索熵與合金體系相結構和性能之間的關係，利用熵調控的設計理念實現鐵基塊體非晶合金成分優化設計，建立熵調控塊體非晶合金設計準則。通過優化和改進平衡凝固理論，採用3D打印技術、凝固控制（過冷控制、相變控制）等手段，構建塊體非晶合金的平衡凝固模型，確立塊體非晶合金相結構與凝固工藝流程的關係，實現平衡凝固過程在塊體非晶合金中的應用。確立塊體非晶合金的晶化機制，完善非晶合金與晶態材料的連接機制，實現非晶合金與晶態材料複合器件的製備。
3月18日，張勇教授團隊"一種高通量篩選用Cr-Fe-V-Ta-W系高熵合金薄膜及其製備方法"發明專利獲批授權。
高熵合金在硬度、抗壓強度、韌性、熱穩定性等方面具有潛在的顯著優於常規金屬材料的特質，而高熵合金薄膜在耐腐蝕塗層、光熱轉化塗層以及耐輻照材料領域的應用前景受到廣泛關注。以低活化元素作為主元的高熵合金薄膜材料在具備上述良好性能的基礎上兼具低活化性，有望在輻照環境下得到應用。然而，高熵合金組元多、成分複雜多變，常規試錯法成本高而效率低。
該發明專利提出一種高通量篩選用Cr-Fe-V-Ta-W系高熵合金薄膜及其製備方法。薄膜成分為(CraFebVc)100-x(TadWe)x（其中6
Al-Li-Mg-Zn-Cu輕質多組元合金中的亞晶形成
近日，張勇教授團隊在Intermetallics期刊上在線發表了題為"Sub-grain formation in Al-Li-Mg-Zn-Cu lightweight entropic alloy by ultrasonic hammering（超聲錘作用下Al-Li-Mg-Zn-Cu輕質多組元合金的亞晶形成）"的文章，將高熵合金的設計方法與輕質合金相結合。
利用高熵合金相形成規律，張勇教授團隊設計Al80Li5Mg5Zn5Cu5多組元合金，它具有強度高、塑性好、精密成形性能好的優勢。藉助超聲錘對樣品表面的週期性錘擊行為，對這一合金進行了表面改性，合金表層粗大的枝晶結構被破碎成分散分佈的微米級顆粒，晶粒尺寸從大於200μm顯著細化到5μm，並在動態回覆過程中形成了亞晶。與沒有超聲錘擊的粗晶粒合金相比，經過處理的合金表層顯微硬度和模量分別提高了50％和22％。
高通量製備成分梯度高熵合金薄膜示意圖
長期以來，張勇教授團隊致力於"鋸齒行為、高通量技術和組合原理（Serration behaviors, high throughput technology and collective phenomena）"的研究，提出了正則溶體構型熵和混合焓比值參量 Ω，用來評價材料的構型熵值，已被大量文獻證明可以有效的預測固溶體和非晶相的形成；2007 年合成了第一個高強、高韌的體心立方高熵合金AlCoCrFeNiTix，超越了大多數大塊非晶的力學性能。近年來，張勇教授團隊在鋁鎂合金和太陽能光熱技術領域潛心研究，利用高熵概念開發了新型 AlMgLi 系航空用輕質合金；開發了高溫穩定的高性能光熱轉換太陽能選擇吸收塗層，並在此基礎上發展了基於共濺射的高通量篩選技術，成功使用一次濺射實現梯度成分合金的製備。
張勇教授出版或參與出版的中英文專著
目前，張勇教授已出版中/英文專著五部，參與兩部教材的章節寫作；取得了8項國家發明專利授權，其中轉讓一項；發表學術論文200多篇，SCI引用5000多次，在期刊《Progress in Materials Science》上發表了兩篇文章；2016年接受Nature期刊就高熵合金方面進行專題採訪（封面文章"Potent Mixture"）；曾參與組辦材料研究學會的題為"高熵合金和非晶合金"、"高熵合金超高溫材料"、"材料中的鋸齒和噪聲"、美國MRS秋季會議"High entropy alloys"、美國材料與技術MS&T"Large flunctuation and collective phenomena"的學術研討會；獲得國家自然科學二等獎1項，教育部自然科學一等獎1項，省部級二等獎2項。
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