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发现材料界超人 台清大学者跃国际期刊

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【大纪元2016年06月03日讯】(中央社)5月19日出版的顶尖国际期刊“自然(Nature)”主动以专题,报导清大教授叶均蔚为高熵合金第一人,并以神奇的“金属调合学”来形容高熵合金,成为材料学界的显学。

长期支持叶均蔚团队研究的科技部,今天举行记者会。与会的清大校长贺陈弘表示,Nature主动报导的意义格外重要,突显台湾在材料科学研究的重要性。且高熵(读音商)合金可以说是“材料界的超人”,不仅有多种长处,还有超优性质,可做包罗万象的应用,因此受到国际重视。

被称为“高熵合金之父”的清大材料科学工程学系教授叶均蔚解释,传统合金几乎都以某一金属元素为主,随着添加不同的元素而产生不同的合金。例如铝合金以铝为主,加入微量的镁及硅,就得到容易挤型且具有中等强度的铝门窗材料;若加入适量的锌、镁、铜元素,则成高强度铝合金,可用于飞机、太空船结构体;而钢铁材料以铁为主,加入碳就得到碳钢。

不过,过去学界都认为合成越多金属,越易变脆、易碎,甚至会无法合成,所以即使有人想过也没人尝试把金属元素当“调酒”一样调配。

但“不相信传统”的叶均蔚却打破这项迷思,他在1995年时突发奇想将4至5种金属以等比例混合在一起,这些材料反而得到韧性,出现“高熵效应”,他并将这类合金取名为“高熵合金”。

当时,高熵合金的概念还未得到世人认可。叶均蔚说,曾有许多学术界的长辈好意提点,担心他观念错误、走偏了路。

叶均蔚与团队陆续在2004年、2009年发表等比例和不同比例调配的“高熵合金”论文后,带动学术界研究风潮。从2013年起“高熵合金”的论文篇数大幅成长,至2015年底已经超过1000篇,其中清大就占了至少 120篇。目前全球至少 300个研究单位投入“高熵合金”研究,包括美国数个国家级实验室、军方实验室、著名大学及大型产业等。

叶均蔚说,高熵合金突破了传统合金的性能及使用寿命限制,过去10年来,常见性能优异的高熵合金被发表,例如可耐摄氏 1150度C以上、效率再提升4%的喷射引擎叶片及零件、超高寿命的刀具模具、超硬及抗沾黏镀膜、耐 900度高温耐辐射损伤的新一代核电厂材料、室温或更高温的超导材料、耐磨耐刮的手机外壳等。

被称为“高熵合金之父”的清大教授叶均蔚说,高熵合金突破了传统合金的性能及使用寿命限制,过去10年来,常见性能优异的高熵合金被发表,例如可耐摄氏1150度C以上、效率再提升 4%的喷射引擎叶片及零件、超高寿命的刀具模具或耐磨耐刮的手机外壳等。(中央社)

值得注意的是,清大研究团队已与国内如上银科技等厂商进行高熵合金的合作应用,并与日本材料科学研究院(NIMS)合作引擎叶片耐高温喷涂,今年还将与德国知名的团队合作高熵超合金(high-entropysuperalloys)。

不过,叶均蔚也感叹,台湾以往在材枓科学领域领先全球约有10年,在缺人、缺资金的困境下,近两年已被其他国家迎头赶上,他们目前的专利布局也仅限台湾、日本及中国大陆。

为让研究能量推向另一高峰,清大今天也宣布,11月6至9日将在新竹清华大学举办第一届“高熵材料国际会议”。

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