呂堅教授關(guān)于強度及延展性更高的合金研究已于《科學》期刊發(fā)表 （香港城市大學供圖）
香港城市大學（港城大）工學院院長呂堅教授領(lǐng)導的研究團隊繼首創(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)涓邚姸扰c高延展性的結(jié)構(gòu)材料。
相關(guān)研究已于國際學術(shù)期刊《科學》發(fā)表，題為《通過短程有序界面及超納析出物研制延展性達2.6-GPa的合金》。此前，港城大團隊關(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。
港城大工學院院長呂堅教授表示，研究團隊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度和高延展性的材料”。
呂教授指出：“如要造出強度及延展性更高的材料，必須先克服合金會隨時間而出現(xiàn)無法避免的、應(yīng)變硬化能力下降的問題。”
團隊通過獨特方法對超納級（尺寸小于10納米）的超細晶粒合金進行實驗，成功控制晶粒內(nèi)部及晶界的排序和設(shè)計。
呂教授進一步解釋：“我們曾以鎂合金進行實驗，但這次研究計劃是以多種金屬合成的材料作為實驗對象。”呂教授團隊的三個合作課題組負責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)為西安交通大學實驗室教授及團隊負責人。這些優(yōu)秀的研究人員均為國家級人才。
實驗發(fā)現(xiàn)，超納排序有助提高合金應(yīng)對持續(xù)增加的拉伸應(yīng)力，令合金的應(yīng)變幅度達10%（相等于2.6-GPa）的時候才開始斷裂。
呂教授補充：“即使是納米超細晶粒合金，其抗拉強度一般亦不會高于1.5至2 GPa。”
研究還揭示，超納排序?qū)辖鸬奈诲e和層錯移動可產(chǎn)生較強的釘扎效應(yīng)，令其移動變慢，從而增加了它們與其他可移動的位錯作出互動和互纏的可能性，使合金負載時所產(chǎn)生的缺陷增加、積累。
呂教授強調(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，令強度與延展性均勻互補，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)過優(yōu)化后，將可進一步提升不同材料的強度和延展性，拓寬超強合金的應(yīng)用范圍，涵蓋航天、汽車、3C（電腦、通訊和消費電子產(chǎn)品）產(chǎn)業(yè)，以至建筑工程等。
上述研究計劃獲《國家自然科學基金委員會及研究資助局聯(lián)合科研資助基金》計劃與國家自然科學基金委員會撥款資助。
呂堅教授（左）與論文作者之一、機械工程學系研究員欒軍華博士（右）（香港城市大學供圖）
國際領(lǐng)先級數(shù)教研基地: 匯聚世界教研精英 設(shè)有多個設(shè)備先進實驗室
港城大工學院備受國內(nèi)外學術(shù)界的高度認可，獲美國新聞與世界報道的全球最佳大學中工程領(lǐng)域位列全球第20 位，其電機及電子工程、材料科學、納米科學與技術(shù)及化學工程等學科居香港首位。在2024軟科世界一流學科排名，學院在控制科學與工程、化學工程、計算機科學與工程 、電力電子工程、能源科學與工程、材料科學與工程、冶金工程及納米科學與技術(shù)等范疇獲評為香港第一，躋身世界前列！
18位港城大工學院學者被科睿唯安（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》中的某個學科和年份內(nèi)被引用次數(shù)排名前1%的多篇高被引論文。
學院擁有多個配備先進設(shè)施的實驗室，包括太赫茲及毫米波國家重點實驗室、國家貴金屬材料工程技術(shù)研究中心、兩所與中國科學院聯(lián)合實驗室及8所研究中心，作為教研基地。港城大也設(shè)有華南地區(qū)首臺三維原子探針，以進行物料工程研究。
香港城市大學工學院碩士及工程學博士課程一覽
港城大工學院設(shè)有5個學系，科研領(lǐng)域涉及建筑學及土木工程、電機工程、材料科學及工程、機械工程及系統(tǒng)工程。工學院提供的研究生課程涵蓋的范疇廣泛，包括研究式哲學博士學位課程（PhD），亦有碩士課程（Master Programmes）及工程學博士課程（Engineering Doctorate），以配合學生的個人興趣，專業(yè)追求和事業(yè)發(fā)展。
工學院提供共10個碩士課程及1個工程學博士課程：
學系 | 課程名稱 |
建筑學及土木工程學系 | 理學碩士 (建造管理) 理學碩士 (土木及建筑工程) 城市設(shè)計與規(guī)劃學碩士 建筑學碩士 |
電機工程學系 | 理學碩士 (電子資訊工程學) 理學碩士 (多媒體資訊科技) |
材料科學及工程學系 | 理學碩士 (材料工程及納米科技) |
機械工程學系 | 理學碩士 (機械工程學) |
系統(tǒng)工程學系 | 理學碩士 (工程管理學) 理學碩士 (智能半導體制造) 工程學博士學位 (工程管理) |
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