中國粉體網(wǎng)訊 沈陽材料科學(xué)國家研究中心（以下簡稱“國研中心”）于2017年11月21日由科技部正式批準組建，并于2018年4月14日正式通過科技部組織的國研中心組建實施方案專家論證會。作為我國首批建設(shè)的6個國家研究國研中心之一，是在原沈陽材料科學(xué)國家（聯(lián)合）實驗室和已形成優(yōu)勢學(xué)科群基礎(chǔ)上，依托中國科學(xué)院金屬研究所。
國研中心主管部門為中國科學(xué)院，首屆國研中心主任為盧柯院士。
定位
創(chuàng)建國際一流的綜合性材料基礎(chǔ)研究平臺，在已經(jīng)形成優(yōu)勢學(xué)科基礎(chǔ)上，進一步交叉融合，開展材料科技領(lǐng)域的前瞻性、戰(zhàn)略性、前沿性學(xué)科交叉基礎(chǔ)研究。
目標
國研中心計劃未來通過5年左右時間，在納米金屬、新型納米功能材料等方面產(chǎn)生在國際上有重要影響力的原創(chuàng)科研成果；解決特種鋼鐵、輕金屬等國家重大任務(wù)和裝備制造業(yè)及新材料等產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級急需的材料共性技術(shù)難題，支撐和培育納米炭材料、量子材料、生物基環(huán)境友好材料等新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
人才概況
現(xiàn)有固定人員247人，在讀研究生500余人，客座研究人員85余人。實驗室學(xué)術(shù)帶頭人中科學(xué)院院士4人、“萬人計劃”杰出人才1人、“萬人計劃”青年拔尖人才1人、“****”2人、“青年****”3人、優(yōu)秀研究創(chuàng)新群體2個、杰青12人、973首席5人、中科院“百人計劃”23人。2008年12月，實驗室被中組部授予“海外高層次人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地”。
部分研究成果
利用等離子體電弧法制備碳包裹金屬單質(zhì)Co的復(fù)合殼核結(jié)構(gòu)（Co@C納米膠囊）。此工作主要利用C與Co的氧化燃燒溫度不同，Co優(yōu)先氧化成Co3O4納米顆粒，且生成的Co3O4由于其密度小于Co顆粒，其體積迅速膨脹，在碳外殼的壓力作用下產(chǎn)生納米限域效應(yīng)，在此效應(yīng)的作用下使新成生的Co3O4納米顆粒產(chǎn)生高應(yīng)力梯度，從而誘導(dǎo)Co3O4納米顆粒產(chǎn)生高指數(shù)晶面與高缺陷表面，從而出現(xiàn)具有豐富的催化活性位與高能態(tài)的高指數(shù)晶面，實現(xiàn)提高納米顆粒催化性能的目的。
圖1：Co3O4催化劑轉(zhuǎn)化過程
通常制備得到的碳納米管中含有約三分之一金屬性和約三分之二半導(dǎo)體性SWCNT，這種不同導(dǎo)電屬性SWCNT的混合物難以用于高性能電子器件的構(gòu)建。故高質(zhì)量半導(dǎo)體性SWCNT的可控制備是當(dāng)前碳納米管研究的重點和難點。國研中心的研究者們設(shè)計并制備了一種橡樹果狀的部分碳包覆Co納米顆粒催化劑，包覆碳層可以有效阻止催化劑顆粒團聚長大，部分暴露的Co納米顆粒使得SWCNT僅以垂直模式形核生長。同時，采用嵌段共聚物自組裝法制備的催化劑顆粒具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)均一性和單分散性。采用這種催化劑通過控制催化劑尺寸和形核模式實現(xiàn)了SWCNT的直徑控制（平均直徑1.7nm，90%以上集中于1.6-1.9nm范圍內(nèi)），進而采用氫氣原位刻蝕去除化學(xué)反應(yīng)活性較強的金屬性SWCNT，獲得了窄帶隙分布（~0.08eV）、高純度（>95%）、高質(zhì)量的半導(dǎo)體性SWCNT。
圖2：（a）部分涂覆了碳的Co納米顆粒的TEM圖像，表明納米顆粒是單分散和尺寸均勻的。紅色箭頭表示Co納米顆粒部分地被碳層包覆。（b）顯示窄帶隙分布的半導(dǎo)體單壁碳納米管受控生長機制的示意圖。（c）所制備的單壁碳納米管的TEM圖像。（d）用532nm激光測量SWCNT的拉曼光譜。（e）將SWCNT薄膜晶體管的電性能與之前的報告進行比較。
鋼鐵大鑄坯是重大裝備的基礎(chǔ)母材，其品質(zhì)決定最終產(chǎn)品質(zhì)量。我國鋼鐵大鑄坯的宏觀偏析、縮孔疏松和夾雜物等缺陷嚴重，導(dǎo)致各種關(guān)鍵構(gòu)件合格率低、質(zhì)量穩(wěn)定性差。國研中心形成3項創(chuàng)新成果：1）低偏析微缺陷特大鋼錠制備技術(shù)。2）中頻爐代替電弧爐煉鋼技術(shù)。3）大高徑比鑄坯制備技術(shù)。
應(yīng)用上述技術(shù)，成功制備出600噸級核電轉(zhuǎn)子用鋼錠，解決了國內(nèi)從無到有的問題；制備出壓力容器用60噸級寬厚板坯以及直徑800mm的大高徑比曲軸圓坯，解決了質(zhì)量和材料利用率問題。
圖3：（a）60t特種板（厚度900mm，W：2.7m，H：3.6m）。（b）600t大錠（D：4.3m，H：7.6m）。（c）高度/直徑比高的鑄坯（D：800毫米，H：4.5m）。（d）100t高均勻鑄錠（D：2.4m，H：3.6）。
