哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室黄永宪教授团队荣获The Charles H. Jennings Memorial Award学术奖近日，材料结构精密焊接与连接全国重点实验室搅拌摩擦焊接及其衍生技术团队黄永宪教授、孟祥晨副研究员、谢聿铭助理教授荣获美国焊接学会（AWS）The Charles H. Jennings Memorial Award，因其对搅拌摩擦焊接全流程数字化快速迭代设计领域的贡献。获奖证书The Charles H. Jennings Memorial Award自1989年设立以来，由美国焊接学会（AWS）奖励委员会评选焊接领域最有贡献价值的研究工作，每年度仅评选1项。本次获奖的是黄永宪教授作为通讯作者，谢聿铭助理教授、孟祥晨副研究员作为共同作者的连刊论文“Entire-Process Simulation of Friction Stir Welding, Part 1: Experiments and simulation”（https://doi.org/10.29391/2022.101.011）和“Entire-Process Simul

焊接国重陈国庆副教授Acta Materialia发文：揭示了氧偏析致钼晶界脆化的本因近日，哈工大焊接国家重点实验室陈国庆副教授指导博士生开展了钼合金电子束焊接方面的研究，揭示了焊缝中氧偏析导致钼晶界脆化的本质原因。研究成果以《氧偏析及其对钼对称倾转晶界脆化影响的第一性原理研究》（First-principles study of oxygen segregation and its effect on the embrittlement of molybdenum symmetrical tilt grain boundaries）为题，发表在材料领域顶刊Acta Materialia。钼及钼合金具有一系列优异的性能，如高熔点、高导热性、优异的耐腐蚀性和高温蠕变性能，因此在许多工业领域展现出极高的应用价值。然而，钼及钼合金对氧偏析十分敏感，氧偏析导致钼晶界脆性增大，力学性能恶化。因此，了解氧偏析导致钼晶界脆化的机理对于改善钼晶界性能非常重要。论文基于第一性原理计算方法，系统研究了氧在不同的钼晶界结构和偏析位点中的偏析行为。通过原子级别的分析，发现氧倾向于在钼晶界中心及钼晶界面附近的间

实验室学术论文入选ESI高被引论文近日，哈工大先进焊接与连接国家重点实验室在JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS国际期刊（IF=4.65）上发表的文章《混装纳米银线与纳米银包覆的导电铜片以达到导电胶的高导电性和低渗阈值》（“The mixture of silver nanowires and nanosilver-coated copper micronflakes for electrically conductive adhesives to achieve high electrical conductivity with low percolation threshold”），受到国际同行的极大关注，入选ESI高被引论文。我校硕士生王倩为论文第一作者，通讯作者分别为张墅野博士，林铁松教授，何鹏教授。近年来，电子信息领域的迅猛发展引发重金属污染事件呈高发态势，传统Sn-Pb制品对人类健康及生态安全造成了极大的威胁，随着电子产品逐渐向小型化、便携化方向发展的需要，器件集成度的不断提高，传统的Sn-Pb钎料存在钎焊工艺复杂、线分辨率低、不可弯折等劣势，难以

先进焊接与连接国家重点实验室黄永宪教授团队在搅拌摩擦焊接领域获重要技术突破在国家自然科学基金项目和我校青年科学家工作室建设项目的支持下，我校先进焊接与连接国家重点实验室黄永宪教授、曹健教授团队在国际材料科学研究领域著名期刊《材料科学进展》（Progress in Materials Science，影响因子31.560）发表了题为“搅拌摩擦焊固有模式及其控制策略”（Recent progress on control strategies for inherent issues in friction stir welding）的长文综述，这是我校首次在该期刊上发表焊接领域的论文。材料学院青年教师孟祥晨博士为第一作者，黄永宪教授和曹健教授为共同通讯作者，我校为第一单位；论文作者还包括德国亥姆霍兹材料研究所的沈俊军博士和Jorge F. dos Santos教授。此次发表的论文共74页，引用参考文献349篇，含插图85幅、数据表格8个，涵盖了该团队十余年来对该专题方向的相关研究成果。全文以我校搅拌摩擦焊接团队和国内外学者在搅拌摩擦焊接固有模式及其控制策略方面取得的成果为主线，对该研究领域

纳米连接及柔性器件应用领域获重要技术突破集成电路制造领域著名的摩尔定律日益接近硅的制造极限，后摩尔时代三维系统级封装、柔性电子、智能传感等将成为重要解决方案。当前中美贸易摩擦的大背景下，开发自主可替代的高端电子器件和电子材料，突破电子制造装备和关键技术的瓶颈迫在眉睫。哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室田艳红教授团队长期致力于先进电子封装与可靠性、微纳连接及柔性器件等领域的研究。近几年来，团队在国家自然科学基金委优秀青年基金项目、哈尔滨工业大学青年科学家工作室计划、黑龙江省头雁团队计划的支持下，在纳米连接与柔性器件应用方面的研究取得进展。提出多种新颖的金属纳米材料连接方法，提升了纳米金属线导电薄膜的导电性和稳定性，初步实现了在可拉伸传感器、柔性OLED、RFID射频天线、电致变色器件等领域的应用，获得领域内诸多同行关注。1.金属纳米线室温超快连接制备柔性可拉伸导电薄膜团队提出一种新颖的自限制纳米原位反应连接方法，实现了纳米银线的快速室温连接，基于该法制备了高性能的电加热薄膜产热均匀，在6V下30s响应时间内达到145℃，其加热速度和功率密度优于基于石墨烯、碳纳米管等材料开发的柔性

我实验室论文获评中国科技期刊2017年度优秀论文为深入贯彻习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上的重要讲话精神，认真落实《科协系统深化改革实施方案》，发挥全国学会、协会、研究会（以下简称“全国学会”）和相关机构学术优势，为我国经济和社会发展提供更好的科技服务公共产品，从源头上推动我国科技期刊质量的提升，更好地提升服务科技创新能力和服务广大科技工作者，中国科协自2016年起组织开展中国科技期刊年度优秀论文（以下简称“优秀论文”）遴选推介活动。通过牵头单位组织实施、专家推荐、初评遴选、终评审定以及公示等程序，先进焊接与连接国家重点实验室雷正龙老师发表的《双光束激光填丝焊工艺对铝合金焊接气孔率的影响》论文入选中国科技期刊2017年度优秀论文。希望入选论文作者再接再厉，多出科研精品和原创性研究成果，把更多优秀论文首先发表在我国科技期刊上。希望发表优秀论文的期刊及编辑人员积极努力，把更多优秀论文凝聚到本刊发表，为广大科技工作者把论文写在祖国大地上提供更加优质的服务。

石墨烯微连接及其在超级电容器应用石墨烯与金属电极连接是其器件应用的基础。然而石墨烯/金属连接面积小、阻抗高以及石墨烯易堆叠等难题限制了其实际应用。基于此，实验室亓均雷副教授设计构建了垂直取向石墨烯电极材料，揭示了石墨烯/金属界面结构的演化机理，阐明了界面结构对石墨烯/金属连接阻抗的影响机制，实现了高性能石墨烯基超级电容器的制造及应用，对推动石墨烯材料在高性能储能器件的实际应用具有重要意义。（1）开发了一种新型的垂直取向石墨烯基超级电容器电极材料。突破了大面积制备垂直取向石墨烯、石墨烯/金属集电极低阻抗连接、集电极表面3D化等三项关键技术，建立了石墨烯表面结构-润湿性-储能之间关系式，阐明了缺陷激活润湿机制，获得了低阻抗、高性能的石墨烯基超级电容器；（2）设计构建垂直取向石墨烯异质结构新型高性能赝电容电极材料。借助垂直取向和石墨烯的特点，优化体系中载流子的迁移路径，揭示异质结构界面处内建电场随费米能级的变化规律，阐明异质结构对电化学性能的强化机理，实现低成本、超高能量密度赝电容超级电容器制造。垂直取向石墨烯基超级电容器电极材料上述相关研究成果近五年在NanoEnergy(IF:12.3)

李洋博士获首届中国材料研究学会优秀博士论文奖近日，中国材料研究学会(C-MRS)组织开展了首届C-MRS材料学科优秀博士论文评选工作，经部分专家初选、评审小组专家初审、评审专家会审阅和无记名投票等程序，共评选出10篇论文为首届C-MRS材料学科优秀博士论文，我实验室甄良教授指导的2016届博士毕业生李洋撰写的题为《MoS2、WSe2二维材料及相关异质结的电学与光学性质》博士学位论文入选。颁奖典礼在中国材料大会暨银川国际材料周上进行。李洋博士论文所研究的MoS2、WSe2等二维材料由于具有独特且新颖的物理及化学特性，在电子与光电纳米器件领域具有广阔的应用前景。论文从二维材料与金属的电接触行为出发，研究了MoS2纳米片功函数随厚度的对应关系及其层间电荷屏蔽效应，利用化学改性方法调制了少层MoS2的载流子浓度，为调制接触处势垒及设计基于电接触的功能器件提供依据；以MoS2/Si、MoS2/石墨烯、WSe2/石墨烯及WSe2/MoS2为研究对象，通过改变异质结构界面处能带排列调制异质结构的激子态行为，阐明了其层间弛豫与层间耦合作用机制，为开发新型异质结构光电器件、理解异质结构中新的物理内涵奠定

Normal0false10磅02falsefalsefalseEN-USZH-CNX-NONE6月14日，哈工大材料学院耿慧远副教授带领的研究团队在国际物理学顶级期刊《物理评论快报》（《PhysicalReviewLetters》）上在线发表了题为“填充率波动导致笼式方钴矿的玻璃样超低热导率”（Filling-FractionFluctuationLeadingtoGlasslikeUltralowThermalConductivityinCagedSkutterudites）的研究成果。该研究被选为当期封面文章。这是我校研究生首次作为第一作者在该期刊上发表论文。该研究成果为提升热电材料的热电性能提供了一个有效而通用的机制。笼式化合物具有许多优异的物理特性以及用途，比如热电、超导和拓扑绝缘体等。其中，笼式方钴矿作为一种“声子玻璃电子晶体”材料，具有极其优异的热电性能，在航天深空探测、太阳热能发电、工业废热和汽车尾气废热回收等领域有着巨大的应用潜力。但是，其晶格热导率距离无序化极限还很远，这说明笼式方钴矿的热电性能仍有很大的提升空间。该成果基于第一性原理计算和试验研究第一次发现并直接观

先进金属材料低温扩散连接机理实验室曹健教授围绕着先进金属材料低温扩散连接，取得了一下创新性成果：（1）提出了等离子体表面活化低温扩散连接的新方法，建立了非晶合金低温扩散连接的物理模型，评估了原子扩散和塑性变形对非晶合金扩散连接的作用规律，自主研制了等离子体活化低温扩散连接设备并实现了非晶合金、单晶合金及金属间化合物的低温扩散连接。并制备出具有尺寸精确可控的条纹状微结构，在超疏水表面制备等领域有着广泛的应用。（2）阐明了单晶与多晶高温合金连接接头的组织演化规律，揭示了焊后热处理对扩散连接接头组织与服役性能的影响机制，研制开发了具有自主知识产权的高温合金连接中间层体系，接头综合力学性能超过了母材的90%。该方向研究工作近五年在MaterialsDesign（影响因子4.364）期刊发表论文8篇，特别是在AdvancedMaterialsInterfaces上发表的关于利用扩散连接制备条纹状微结构的研究成果被选为该期封面论文，并被出版商WILLEY作为热点主题推荐。作者也受邀在“第七届东亚焊接技术论坛”做关于金属材料低温扩散连接的大会报告，研究工作受到了国内外学者的高度关注。该方向研究已授权

纳米尺度连接界面行为及应用研究在微纳连接研究领域，王春青课题组成功实现了以金属间化合物纳米颗粒为连接材料的金属薄膜间高可靠冶金连接，巧妙解决了电子封装互连领域两种技术需求——低温连接与高温服役——之间的矛盾，为第三代半导体功率/高温器件封装、超细间距柔性器件封装、以及三维立体封装制造提供了新型互连技术。题为“LowTemperatureSinteringCu6Sn5NanoparticlesforSuperplasticandSuper-uniformHighTemperatureCircuitInterconnections”的研究论文发表在材料领域国际著名期刊Small（影响因子8.368）上，自2015年发表以来被引用13次。低温连接高温服役的无铅互连材料的匮乏是电子封装小型化、高密度化、多功能化的重要制约因素。Sn基金属间化合物通常被认为是脆硬的钎焊产物，课题组通过将Cu6Sn5纳米化，开创性地提出通过低温烧结纳米金属间化合物制备具有超塑性和超高一致性的高温服役互连接头的方法，180℃实现了对块体熔点为415℃的Cu6Sn5纳米颗粒的烧结；通过对烧结工艺的优化控制，得到的烧结接

纳米连接的界面行为的研究为纳米尺度连接构件的应用奠定基础鹏教授课题组从对纳米尺度连接能量转化的本质探讨出发，初步揭示了光、热、力、电等不同能量作用下纳米连接的界面行为以及性能变化特征，纳米材料低温冶金扩散作用机制，为纳米尺度连接构件的应用奠定了理论及技术支持。（1）采用飞秒激光在试验中分别合成了有混合界面和无混合界面的子团簇分离纳米合金，揭示了飞秒激光与金属纳米颗粒的相互作用机制，阐明了不同材料体系间纳米颗粒的连接界面行为，并获得了纳米合金的热学及光学性能；（2）发现了纳米银与铜之间在200°C以下的冶金扩散现象(如图7所示)，揭示了扩散机理，建立了小尺寸纳米银低温连接界面的演化模型，丰富了扩散连接理论；（3）提出了以银纳米线掺杂的PU层作为介电中间层，应用于柔性压力传感器，由于该介电中间层在压力的作用下，厚度随之减小，同时该介电中间层由于渗流阈值降低，导致相对介电常数上升，这两重因素共同作用，可使得传感器灵敏度显著提高。该导电薄膜成功应用于柔性电容式压力传感器件并提高了长时间使用可靠性，实现了微小压力的检测和贴敷于人体表面的可穿戴应用，为该纳米线互连结构在柔性电子及印刷电子领域的进一

我实验室论文获评中国科技期刊2016年度优秀论文为深入贯彻习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上的重要讲话精神，认真落实《科协系统深化改革实施方案》，发挥全国学会、协会、研究会（以下简称“全国学会”）和相关机构学术优势，为我国经济和社会发展提供更好的科技服务公共产品，从源头上推动我国科技期刊质量的提升，更好地提升服务科技创新能力和服务广大科技工作者，中国科协自2016年起组织开展中国科技期刊年度优秀论文（以下简称“优秀论文”）遴选推介活动。通过牵头单位组织实施、专家推荐、初评遴选、终评审定以及公示等程序，先进焊接与连接国家重点实验室黄永宪老师发表的《基于固态连接原理的填充式搅拌摩擦焊匙孔修复技术》论文入选中国科技期刊2016年度优秀论文。2016年度优秀论文是2012—2014年期间在我国科技期刊发表的优秀论文的代表，或在基础研究领域对所在学科发展有重大影响或能够开拓和引领学科发展；或在应用研究领域具有巨大应用价值、能够引导所在学科工程与技术发展；或反映某分支学科的历史背景、研究现状、发展趋势，具有较高的情报学价值。发表上述优秀论文的期刊及编辑人员，

用于超级电容器的低阻抗连接的少层石墨烯-微孔铝复合电极研究取得重大进展石墨烯基超级电容器具有大功率密度、高能量密度、长久使用寿命以及轻污染等优势，是取代传统储能系统的理想之选。然而传统的涂装工艺无法解决石墨烯堆叠及石墨烯与Al集电极高连接阻抗的两大难题，一直限制了石墨烯基超级电容器的实际应用。基于此，本研究开发出了一种具有自主知识产权的新型石墨烯/铝基超级电容器电极材料制备技术，攻克了大面积制备高质量垂直取向石墨烯、石墨烯/铝集电极低阻抗连接、铝电极表面3D化处理等三项关键技术，接触电阻由涂装工艺的12Ω降低至0.1Ω，建立了石墨烯在铝基体上的生长模型，揭示了界面结构对石墨烯/铝连接阻抗的影响机制，阐明了表面润湿性对石墨烯储能的强化机理，明确电解液-石墨烯/铝电极体系中载流子的迁移路径，保证石墨烯与铝集电极之间的低阻抗、高质量连接，从而获得一种新型的低阻抗、低成本、高性能的垂直取向石墨烯/铝基超级电容器的电极材料。研究结果发表在能源与材料领域国际著名期刊《NanoEnergy》（影响因子11.553）上，评审人认为：这项有意义的研究工作将有利于促进石墨烯与超级电容器研究的快速发展(Th