完成单位：浙江大学，北京工业大学

完成人：张泽，韩晓东，张跃飞，毛圣成，王立华，张剑飞，李昂，李炜，王晋，龙海波

成果简介：现代微观分析测试科学技术的进步极大推动了材料科学发展。透射和扫描电子显微镜是具有原子和纳米分辨的分析测试表征技术，但近百年来，原位动态的高空间分辨表征方法仍然是领域内重大基础科学和技术难题，实现跨尺度宽温域高分辨研究则更具挑战。项目创制跨尺度宽温域高空间分辨材料力学性能实验系统，解决透射电镜毫米限域空间内，加载样品自由双轴倾转条件下的高温与应力场耦合的国际瓶颈性难题，攻克扫描电镜高温热电子淹没二次电子成像信号的技术难题，首次实现亚埃至微米跨尺度表征，室温至 1150 ℃宽温域、高空间分辨的材料微结构与力学性能相关性原位研究，成果发表于 Science、Nature Communications（5 篇）、Physical Review Letters、Scientific Instrument Review 等期刊。获授权专利 77 件，转化 12 件，形成标准化科学仪器，服务于国内外 140 余家高校、科研院所及企业，涵盖德国 Ernst-Ruska 电镜中心、澳大利亚悉尼大学国家电镜中心、全国重点实验室、国防重点实验室、国际合作基地、高等院校（清华大学、浙江大学、上海交通大学等）、中科院系统、航空航天研究机构、企业（中国一汽集团、北京首钢集团）等，被评述为：“中国原创、世界首创、服务中国、走向世界的显微科学技术民族品牌”，产生显著的经济效益、重要的国际影响和社会效益。宽温域原子分辨材料力学性能实验系统具有国际领域原创性和材料力学性能研究普适性，首次实现晶界滑移的原子层次动态观测，发现晶界塑性新机制；探明金属中孪晶界与晶界复合强化的尺寸极限，揭示晶界迁移及晶粒转动的原子机理；发现小尺度多级相变新机制。基于对相界面稳定性原子机制的科学发现，提出优化镍基单晶高温合金使役性能的微合金化新思路，大幅提升多代次镍基高温合金蠕变性能。