完成单位：哈尔滨工业大学 分析测试与计算中心

完成人：邹永纯、杜青、孙良博、崔喜平、郭舒、魏大庆、张杰、徐超、来忠红、张宝友

成果简介：“聚焦离子束（FIB）技术在复杂材料表界面加工与原位表征中的应用”主要包括：复杂材料（异种材料连接界面/极表面/特种界面等）的透射样品高成功率制备技术；透射电镜原位力学表征样品可靠制备技术；透射电镜光阑微加工自主修复技术等。

创新点及科学价值：

（1）针对复杂材料透射样品，尤其是极表面、异种材料焊接界面、晶界/相界等特定区域，聚焦离子束加工样品难度大，自主开发出“回形-分层-内嵌”程序化加工技术（授权专利1项），解决了复杂材料包括金属合金、复合材料（金属基复合材料和陶瓷基复合材料等）、梯度材料、层状材料和焊接/连接材料等特定区域透射样品制备的关键难题，实现了特殊区域的组织结构表征，显著提高特殊材料透射样品的制备成功率与效率，年支撑700小时运行测试服务。

（2）因透射原位力学测试设备无大尺寸拉伸载物台，无法实现样品大范围原位表征，自主研发载物支架，并发明“缺口微变传载”技术（授权专利1项），实现了微纳尺度材料原位力学表征（界面区/析出相/纳米材料等）。支撑了国家自然科学二等奖、军委科技委重点项目、重大专项及国家自然科学基金重点项目等。

（3）发明出透射电镜光阑“环切包络法加工”FIB修复技术（授权专利1项），突破透射电镜光阑修复瓶颈，实现利用FIB技术自主修复透射电镜光阑，大幅度降低耗材购置成本，此外，缩短设备维修维护周期，节省了设备运行时间成本。

社会经济效益：“聚焦离子束技术在复杂材料表界面加工与原位表征中的应用”于2017~2021年支撑国际科学合作（EXTP）、国重研发等项目70项以上，支撑1000万以上超大项目10余个。支撑重大奖项：2019 年国家自然科学二等奖“特种焊接冶金机理与组织性能调控”。“环切包络法加工”修复技术的成功开发，三年累计节省维修经费30万，节省了设备运行时间成本和维护维修成本。上述技术可推广应用至全国高校及研究所，经济效益显著。基于本技术，申报团队主编《电子显微分析实验指导》1部；参编《材料分析方法》（第4版）教材1部，并获教育部“首届全国优秀教材奖”一等奖。完成教育部标准1项：《聚焦离子束分析方法通则》；获授权软件著作权1部。

应用前景：该技术已广泛服务于校内、校外（高效及企业）测试工作，包括重庆大学、中南大学、山东大学、华中科技大学、哈尔滨焊接研究院有限公司等。对社会服务具有广阔性、普适性等特点，为解决关键科学难题及实际生产问题提供先进技术手段。