獲獎項目簡介
2022年CAIA獎二等獎：聚焦離子束技術(shù)在復(fù)雜材料表界面加工與原位表征中的應(yīng)用
完成單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué) 分析測試與計算中心
完成人：鄒永純、杜青、孫良博、崔喜平、郭舒、魏大慶、張杰、徐超、來忠紅、張寶友
成果簡介：“聚焦離子束（FIB）技術(shù)在復(fù)雜材料表界面加工與原位表征中的應(yīng)用”主要包括：復(fù)雜材料（異種材料連接界面/極表面/特種界面等）的透射樣品高成功率制備技術(shù)；透射電鏡原位力學(xué)表征樣品可靠制備技術(shù)；透射電鏡光闌微加工自主修復(fù)技術(shù)等。
創(chuàng)新點及科學(xué)價值：
（1）針對復(fù)雜材料透射樣品，尤其是極表面、異種材料焊接界面、晶界/相界等特定區(qū)域，聚焦離子束加工樣品難度大，自主開發(fā)出“回形-分層-內(nèi)嵌”程序化加工技術(shù)（授權(quán)專利1項），解決了復(fù)雜材料包括金屬合金、復(fù)合材料（金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料等）、梯度材料、層狀材料和焊接/連接材料等特定區(qū)域透射樣品制備的關(guān)鍵難題，實現(xiàn)了特殊區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)表征，顯著提高特殊材料透射樣品的制備成功率與效率，年支撐700小時運行測試服務(wù)。
（2）因透射原位力學(xué)測試設(shè)備無大尺寸拉伸載物臺，無法實現(xiàn)樣品大范圍原位表征，自主研發(fā)載物支架，并發(fā)明“缺口微變傳載”技術(shù)（授權(quán)專利1項），實現(xiàn)了微納尺度材料原位力學(xué)表征（界面區(qū)/析出相/納米材料等）。支撐了國家自然科學(xué)二等獎、軍委科技委重點項目、重大專項及國家自然科學(xué)基金重點項目等。
（3）發(fā)明出透射電鏡光闌“環(huán)切包絡(luò)法加工”FIB修復(fù)技術(shù)（授權(quán)專利1項），突破透射電鏡光闌修復(fù)瓶頸，實現(xiàn)利用FIB技術(shù)自主修復(fù)透射電鏡光闌，大幅度降低耗材購置成本，此外，縮短設(shè)備維修維護周期，節(jié)省了設(shè)備運行時間成本。
社會經(jīng)濟效益：“聚焦離子束技術(shù)在復(fù)雜材料表界面加工與原位表征中的應(yīng)用”于2017~2021年支撐國際科學(xué)合作（EXTP）、國重研發(fā)等項目70項以上，支撐1000萬以上超大項目10余個。支撐重大獎項：2019 年國家自然科學(xué)二等獎“特種焊接冶金機理與組織性能調(diào)控”。“環(huán)切包絡(luò)法加工”修復(fù)技術(shù)的成功開發(fā)，三年累計節(jié)省維修經(jīng)費30萬，節(jié)省了設(shè)備運行時間成本和維護維修成本。上述技術(shù)可推廣應(yīng)用至全國高校及研究所，經(jīng)濟效益顯著。基于本技術(shù)，申報團隊主編《電子顯微分析實驗指導(dǎo)》1部；參編《材料分析方法》（第4版）教材1部，并獲教育部“首屆全國優(yōu)秀教材獎”一等獎。完成教育部標準1項：《聚焦離子束分析方法通則》；獲授權(quán)軟件著作權(quán)1部。
應(yīng)用前景：該技術(shù)已廣泛服務(wù)于校內(nèi)、校外（高效及企業(yè)）測試工作，包括重慶大學(xué)、中南大學(xué)、山東大學(xué)、華中科技大學(xué)、哈爾濱焊接研究院有限公司等。對社會服務(wù)具有廣闊性、普適性等特點，為解決關(guān)鍵科學(xué)難題及實際生產(chǎn)問題提供先進技術(shù)手段。
