聚焦前沿 造福公众

　　材料是人类物质文明的基础，并慢慢的变成为电子信息、生命科学、冶金制造、能源利用、航空航天等领域发展的关键因素。

　　当前，所有的领域对高性能材料需求的日益迫切，使得结构材料及力学性能的研究内涵发生了深刻的变化。但材料的力学性能表征和服役行为研究始终是材料科学的核心，也是传统材料高性能化和新材料创制开发的重要前提。

　　依托西安交通大学建立的金属材料强度国家重点实验室是目前我国材料科学领域唯一的、以材料力学行为研究为主的国家级实验室，其始终作为材料力学行为研究的引领者，面向国家重大需求及国民经济主战场，为推进传统材料和新材料在高新技术和国家安全重大装备等方面的应用，奠定了坚实的基础。

　　自1995年建成并对外开放以来，金属材料强度国家重点实验室始终瞄准国际舞台，致力于引领前沿研究，在包括《自然》在内的众多国际顶尖期刊上发表了多项高水平研究。

　　2010年1月，《自然》杂志刊发实验室题为“Strong crystal size effect on deformation twinning”的研究工作。研究人员通过微压缩和纳米压痕实验发现，形变孪晶在尺寸小于一微米的晶体中被完全抑制，从而使得普通脱位弹性成为惟一形变模式。

　　鉴于这一发现为在微观尺度操纵材料机械性质的新方法铺平了道路，2010年，此项研究成果入选“中国高等学校十大科技进展”；不仅如此，美国材料研究学会主席、德国卡尔斯鲁厄理工学院教授Kraft还专门在《自然材料》上发表专题评论，对此项研究予以高度评价，认为它颠覆了长期以来人们的直觉。

　　2016年11月，实验室研究成果“The evolving quality of frictional contact with graphene”再度荣登《自然》。挪威科技大学教授Wijn在同期的“新闻与评论”专栏发表专题评论称，这项工作不仅揭示了石墨烯奇特摩擦行为的来源，而且引发了对摩擦机理在诸多层面上的探索，为人们以一种可控的方式来研究复杂体系的摩擦强化行为提供了可能性。

　　同样是在2016年，实验室 “基于晶体缺陷调控的铁性智能材料新物理效应” 项目获得国家自然科学二等奖，不仅先后4次被《自然材料》等权威期刊予以专题评论，还被编入两部美国科学家编写的学术专著。包括美国工程院院士、英国皇家学会院士、欧洲科学院院士等在内的多位国际权威学者和同行不约而同对这项成果作出高度评价，认为它“提出了点缺陷短程有序对称性原理”“提出了三相点准同型相界理论”“引发了巨大的研究兴趣和同行跟踪研究”。

　　2016年，“自然指数2016新星榜”发布，这份权威榜单展示了2012~2015年间高质量科研论文增长最显著的国家和机构，其中西安交通大学荣登第42位。值得一提的是，文中特意提到了金属材料强度国家重点实验室在助力西安交大排名迅速跃升中的及其重要的作用，代表实验室在基础研究领域已达到国际一流水平。

　　近年来，实验室硕果累累，先后获得国家自然科学二等奖2项、国家技术发明二等奖5项及国家科学技术进步二等奖1项。之所以能取得这样的成绩，还要归因于实验室立足重大需求、心系国计民生的发展理念。

　　20多年来，实验室始终面向国家在材料领域的重大战略需求，结合自己优势特色，围绕航空航天部件模具材料的表面改性、摩擦磨损、节能降耗与绿色环保以及战略性资源型金属材料加工等领域难题，针对模具表面辅助沉积强化、先进涂层的设计与制备、高性能CuCr触头材料、高强韧铸造耐磨材料、高性能复相碳化硅陶瓷材料和纳米掺杂高性能钼合金材料等关键技术开展系列攻关，突破了多项制约我国相关领域发展的技术瓶颈，取得了一系列核心自主知识产权，部分材料性能与技术指标达到国际领先水平。

　　以钼合金为例。针对同步提高钼合金的强度与延韧性这一难度高、但对我国钼业发展有着非常非常重要意义的难题，实验室与金堆城钼业股份公司紧密合作，历时10 余年，终于成功“突围”。

　　目前，有关技术已在金堆城钼业公司实现了规模化应用，取得显著的经济与社会效益，对我国钼业发展产生非常非常重要的意义。相关成果不仅获得2013年度国家技术发明二等奖，同时基于研究的后期基础理论成果也被《自然材料》重点推介。欧洲科学院院士Valiev在专题评述文章中表示，该方法“有望在其它金属结构材料中得到应用”“将为钼合金领域带来显著进步，并在提高燃气轮机等能效方面具有重大的社会意义”。

　　这样的例子不胜枚举。尽管氢脆现象的发现已有上百年的历史，在全球范围内人们也对材料发生氢脆的微观机理进行了不懈探索，但截至目前仍没有达成共识。对此，实验室聚焦于长期困扰工业界和学术界的氢脆问题，在氢致材料脆性机理方面取得重要进展，颠覆了人们近30年来对这一问题的认知，对氢脆的预防起到了积极的指导意义。

　　科学研究的最终目的是为了更好地造福人类。近年来，实验室通过自身的实际行动，努力践行立足重大需求、心系国计民生的目标理念，陆续在雾霾颗粒成分、形貌、尺寸及潜在危害，金属镁研究及应用等领域攻坚克难，取得了一系列突破性进展。

　　一个世界级的研究机构必然是一个高度开放的研究机构。深谙这一道理的实验室与国内外知名学者、高校、科研机构以及企业组织了多种形式的合作与交流，将“开放、流动、联合、竞争”的建设方针贯彻到底。

　　2006年，作为组委会主席，实验室主任孙军教授在西安成功主持召开了近千名中外代表汇聚一堂的第十四届国际材料强度大会，这也是这一国际盛会首次“花落”中国。此外，自2010年开始，实验室年年都会举办 “微纳尺度材料性能系列国际研讨会”，邀请领域内国际知名专家和学者一同讨论学术前沿，分享研究心得。

　　同时，实验室成员的学术声音也通过会议报告和访问交流等多种途径，传递到国际学术圈，在世界舞台上发出了“中国最强音”。

　　2013年，孙军教授受邀在第13届国际断裂大会和第10届中国材料大会开幕式作特邀报告；任晓兵教授在2013年德国杜伊斯堡专题讨论会和2014年国际马氏体会议上就自己提出的“应变玻璃相变”新概念作了专题报告；2013年，李巨教授、单智伟教授和马恩教授提出的弹性应变工程专题会议，在美国材料研究学会年度会议上引起广泛关注。

　　若回溯实验室的历史，可以追溯到1963年成立的金属材料及强度研究室。半个多世纪以来，实验室一代代材料人不忘初心，牢记使命，发扬老一辈传承下来的求真务实的科研精神，在持续深入和扩展研究的同时，也在不断开拓新的研究领域，始终致力于提升实验室的研究能力与影响力，引领材料力学行为研究的发展。■