呂堅(jiān)教授關(guān)于強(qiáng)度及延展性更高的合金研究已于《科學(xué)》期刊發(fā)表 （香港城市大學(xué)供圖）

香港城市大學(xué)（港城大）工學(xué)院院長(zhǎng)呂堅(jiān)教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)繼首創(chuàng)發(fā)明超納鎂合金雙相材料后，近期成功以超納工程技術(shù)研發(fā)出大量兼?zhèn)涓邚?qiáng)度與高延展性的結(jié)構(gòu)材料。

相關(guān)研究已于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表，題為《通過(guò)短程有序界面及超納析出物研制延展性達(dá)2.6-GPa的合金》。此前，港城大團(tuán)隊(duì)關(guān)于鎂合金的研究成果獲選為2017 年 5 月4日《自然》期刊的封面故事。

港城大工學(xué)院院長(zhǎng)呂堅(jiān)教授表示，研究團(tuán)隊(duì)致力破解的終極研究難題是“如何以鋼或鈦等金屬制成高強(qiáng)度和高延展性的材料”。

呂教授指出：“如要造出強(qiáng)度及延展性更高的材料，必須先克服合金會(huì)隨時(shí)間而出現(xiàn)無(wú)法避免的、應(yīng)變硬化能力下降的問(wèn)題。”

團(tuán)隊(duì)通過(guò)獨(dú)特方法對(duì)超納級(jí)（尺寸小于10納米）的超細(xì)晶粒合金進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，成功控制晶粒內(nèi)部及晶界的排序和設(shè)計(jì)。

呂教授進(jìn)一步解釋?zhuān)骸拔覀冊(cè)枣V合金進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但這次研究計(jì)劃是以多種金屬合成的材料作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。”呂教授團(tuán)隊(duì)的三個(gè)合作課題組負(fù)責(zé)人是曾在該組參與超納雙相研究的港城大博士生與博士后，現(xiàn)為西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)室教授及團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。這些優(yōu)秀的研究人員均為國(guó)家級(jí)人才。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，超納排序有助提高合金應(yīng)對(duì)持續(xù)增加的拉伸應(yīng)力，令合金的應(yīng)變幅度達(dá)10%（相等于2.6-GPa）的時(shí)候才開(kāi)始斷裂。

呂教授補(bǔ)充：“即使是納米超細(xì)晶粒合金，其抗拉強(qiáng)度一般亦不會(huì)高于1.5至2 GPa。”

研究還揭示，超納排序?qū)辖鸬奈诲e(cuò)和層錯(cuò)移動(dòng)可產(chǎn)生較強(qiáng)的釘扎效應(yīng)，令其移動(dòng)變慢，從而增加了它們與其他可移動(dòng)的位錯(cuò)作出互動(dòng)和互纏的可能性，使合金負(fù)載時(shí)所產(chǎn)生的缺陷增加、積累。

呂教授強(qiáng)調(diào)：“由于晶粒內(nèi)部的超納排序分布所含析出物極為整齊，因此所形成的缺陷分布也十分均勻。這樣有助緩減壓力積聚于某一點(diǎn)，令強(qiáng)度與延展性均勻互補(bǔ)，從而提升合金的應(yīng)變硬化能力率及拉伸幅度。”

相關(guān)超納工程技術(shù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，將可進(jìn)一步提升不同材料的強(qiáng)度和延展性，拓寬超強(qiáng)合金的應(yīng)用范圍，涵蓋航天、汽車(chē)、3C（電腦、通訊和消費(fèi)電子產(chǎn)品）產(chǎn)業(yè)，以至建筑工程等。

上述研究計(jì)劃獲《國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)及研究資助局聯(lián)合科研資助基金》計(jì)劃與國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)撥款資助。

呂堅(jiān)教授（左）與論文作者之一、機(jī)械工程學(xué)系研究員欒軍華博士（右）（香港城市大學(xué)供圖）

國(guó)際領(lǐng)先級(jí)數(shù)教研基地: 匯聚世界教研精英  設(shè)有多個(gè)設(shè)備先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

港城大工學(xué)院備受?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界的高度認(rèn)可，獲美國(guó)新聞與世界報(bào)道的全球最佳大學(xué)中工程領(lǐng)域位列全球第20 位，其電機(jī)及電子工程、材料科學(xué)、納米科學(xué)與技術(shù)及化學(xué)工程等學(xué)科居香港首位。在2024軟科世界一流學(xué)科排名，學(xué)院在控制科學(xué)與工程、化學(xué)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程 、電力電子工程、能源科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程、冶金工程及納米科學(xué)與技術(shù)等范疇獲評(píng)為香港第一，躋身世界前列！

18位港城大工學(xué)院學(xué)者被科睿唯安（Clarivate）選為“2024年度最廣獲征引研究人員”。 “最廣獲征引研究人員”因其卓越的研究表現(xiàn)而獲選，包括在《Web of Science》中的某個(gè)學(xué)科和年份內(nèi)被引用次數(shù)排名前1%的多篇高被引論文。

學(xué)院擁有多個(gè)配備先進(jìn)設(shè)施的實(shí)驗(yàn)室，包括太赫茲及毫米波國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家貴金屬材料工程技術(shù)研究中心、兩所與中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室及8所研究中心，作為教研基地。港城大也設(shè)有華南地區(qū)首臺(tái)三維原子探針，以進(jìn)行物料工程研究。

香港城市大學(xué)工學(xué)院碩士及工程學(xué)博士課程一覽

港城大工學(xué)院設(shè)有5個(gè)學(xué)系，科研領(lǐng)域涉及建筑學(xué)及土木工程、電機(jī)工程、材料科學(xué)及工程、機(jī)械工程及系統(tǒng)工程。工學(xué)院提供的研究生課程涵蓋的范疇廣泛，包括研究式哲學(xué)博士學(xué)位課程（PhD），亦有碩士課程（Master Programmes）及工程學(xué)博士課程（Engineering Doctorate），以配合學(xué)生的個(gè)人興趣，專(zhuān)業(yè)追求和事業(yè)發(fā)展。

工學(xué)院提供共10個(gè)碩士課程及1個(gè)工程學(xué)博士課程：

學(xué)系	課程名稱(chēng)
建筑學(xué)及土木工程學(xué)系	理學(xué)碩士 (建造管理) 理學(xué)碩士 (土木及建筑工程) 城市設(shè)計(jì)與規(guī)劃學(xué)碩士 建筑學(xué)碩士
電機(jī)工程學(xué)系	理學(xué)碩士 (電子資訊工程學(xué)) 理學(xué)碩士 (多媒體資訊科技)
材料科學(xué)及工程學(xué)系	理學(xué)碩士 (材料工程及納米科技)
機(jī)械工程學(xué)系	理學(xué)碩士 (機(jī)械工程學(xué))
系統(tǒng)工程學(xué)系	理學(xué)碩士 (工程管理學(xué)) 理學(xué)碩士 (智能半導(dǎo)體制造) 工程學(xué)博士學(xué)位 (工程管理)

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