国家自然科学基金创新研究群体项目（项目批准号：51821001）

高性能金属材料熔体与凝固控制

项目负责人/学术带头人：孙宝德

【项目概况】群体在多年的学科建设和科学研究过程中形成，学术带头人孙宝德，系杰青、长江学者、973首席，研究骨干包括院士2人、杰青1人、长江学者2人。紧密围绕高性能金属材料及其关键构件制造中的共性科学问题—熔体与凝固控制开展研究，在熔体结构与非平衡凝固、熔体加工与凝固组织控制、熔体与异质相的复合与界面调控、大型构件凝固成形与缺陷控制等特色方向取得了丰硕成果。近5年在Science、PRL、Acta Mater等发表SCI论文689篇，核心成员的SCI他引合计15547次，授权发明专利282项。为我国航空航天等重大工程和武器装备升级提供了系列关键材料、重要构件和技术支撑。获国家自然科学/技术发明/科技进步二等奖各1项、国防技术发明一等奖1项以及省部级一等奖8项。群体未来拟发展基于熔体调控的凝固控制理论与新技术体系，以实现高性能金属材料及其构件的数字化成形、精准化控制与低消耗制造。

【实施情况】本群体坚持以国家重大需求和科学前沿为导向，以学科建设和学术创新为目标，以联合承担重大重点项目为纽带，以“熔体与凝固控制”为学术特色，围绕高性能金属材料及其构件制备开展基础研究与工程应用。建立了共晶快速生长与界面调控理论，揭示了非晶合金形核动力学与金属玻璃流变行为的物理机制；建立了陶瓷/金属复合体系界面化学与热/动力学数据库，发展了界面结构与组织性能调控方法以及复合材料制备成形技术；建立了同步辐射凝固多场耦合分析仪，基于凝固理论与数据驱动发展了智能液态精密成型技术，支撑高性能镁稀土合金、高温合金等大型复杂构件的研制与工程化应用。形成了一支近60人的高水平研究团队，新增中国科学院院士1人、光华工程科技奖获得者1人、国家级高层次人才7名，入选国家级高层次青年人才10人次、省部级人才10人次，累计培养博士后37名、博士研究生101名、硕士研究生109名。累计发表标注项目资助的SCI论文315篇，出版学术专著2部，申请发明专利157件，授权248件（含国外专利6件），获得国家技术发明一等奖和二等奖各1项，教育部技术发明一等奖等省部级一等奖7项。

群体科普成果展示