近日，国家自然科学基金委员会公布了2013年重大科研仪器专项审批结果。“材料战略需求条件下性能与微观结构关系的现场研究体系”项目“在几个国家”由浙江大学张泽院士领导资助。 。该项目的研究目标是独立开发一个适用于研究严苛条件下材料微观结构与性能之间关系的测试评估系统。这是自国家自然科学基金委员会成立专项科学仪器以来浙江大学首次获此项目。

　　在高温和高负荷等严苛条件下，微观结构演变与材料特性之间的关系是什么？这个问题是战略结构材料研究中的瓶颈问题之一。它严重制约了我国先进航空发动机等单晶高温合金，钛合金等关键结构材料的发展。目前，我国先进航空发动机存在的主要问题是发动机推力重量比小，动力不足，使用寿命短，性能不稳定。材料研究领域的一个关键问题是，在服务动力学的演化过程中，制造工艺与高温合金微观结构之间的关系尚不清楚，这限制了高品质高温合金的获得，性能稳定。在传统的材料研究模式中，合金的力学性能测试和微观结构测试通常是独立进行的，在纳米上无法获得原位，实时，动态和多场材料的研究成果。甚至是原子尺度。而这些结果往往是“知道原因”的关键。

　　为了解决这个问题，“我们希望开发一套原位材料微观结构演变分析测试系统，在施加超过2000牛顿的负荷的同时，从室温到1150°C达到高温。模拟材料服务可以是宏观的，微观的，材料的微观结构和性质之间的关系和纳米尺度。“张泽表示，这一基础科研仪器的开发将填补中国先进高温合金，高性能钛合金等材料的力学性能。微观结构关系领域的原位测试分析方法的一个空白。

　　据报道，随着20世纪20年代和30年代扫描电子显微镜和透射电子显微镜的发明和应用，特别是近20年来球面像差校正技术的应用，科学家们在结构领域进行了重要的研究和开发。材料，物理和化学。变得越来越“高，精，尖”。张泽说：“在实际使用条件下材料会发生什么变化，我们必须先在实验室中弄清楚。”根据项目计划，张泽院士的研究团队已开始研究和开发设备。根据项目的研究需要，通过对常用元件的排序，关键技术的自主设计和开发，可以在1100度以上的温度下开发出一套高温合金。施加的材料具有超过130MPa的变形压力，并进行纳米级甚至原子级结构观察研究。这套材料从宏观，微观，全部到测试平台的原子水平研究，将为研究先进航空发动机关键结构材料的制备和加工过程中微观结构演变与性能之间的关系提供重要的科学指导。