高壓科學與技術實驗室

高壓科學與技術實驗室是依託四川大學原子與分子物理研究所建立的，前身是1983年成都科技大學(現為四川大學)和中國工程物理研究院流體物理研究所聯合創建的高溫高壓物理研究所。

基本介紹

• 中文名：高壓科學與技術實驗室
• 建立時間：1983年
• 依託單位：四川大學原子與分子物理研究所
• 地點：四川

實驗室簡介

從建立之初，依託實驗室的二級輕氣炮、激波管和國產鉸鏈式六面頂壓機等重要設備，根據科研、教學、生產相結合的指導精神，在與中國工程物理研究院科技人員 的合作下，實驗室致力於動、靜高壓科學領域的研究與套用，並使實驗室成為國內最早開展對人造金剛石及立方氮化硼合成系統研究的單位之一。同時積極與國外合 作，聘請日本最早合成出金剛石的若槻雅男（MasaoWakatsuki）為客座教授，互派學者交流學習，並共同承擔了日本文部省的合作項目兩項，還與 其發起成立了亞洲高壓會議，在國際上產生了重要影響。

歷史沿革

1995年被四川省教委評為省重點實驗室。

1985年開始招收國家重點學科原子與分子物理專業的碩士與博士生。

2005年籌建國內最早的“高壓科學與技術”專業的碩士與博士點，並已獲得教育部批准。

2006年開始招收高壓科學與技術專業的碩士與博士生。

實驗設備

進入新世紀以來，在賀端威教授、寇自力研究員、彭放副教授等一批中青年學者的帶領下，高壓科學與技術實驗室正煥發著新的生機與活力。實驗室擁有多媒體學術活動室，多個師生辦公室以及專門實驗室。

主要實驗設備包括：達到國際先進水平的全套粉末預處理系統，配有先進溫壓控制系統的6x800噸六面頂壓機，目前世界上所有實驗室中噸位最大的研究用6x2500噸六面頂壓機，實驗室獨立研發的新型二級6-8模大腔體靜高壓裝置，二級輕氣炮及激波管系統。實驗室最近還購置了多用磨床和高速精密數控工具機等加工設備以及X射線衍射儀、多功能壓力機、硬度計等分析檢測設備。

實驗室目前承擔國家自然科學基金、科技支撐計畫項目、企業委託研發與國際合作項目等多項科研任務，建立了科學人性的管理制度，鼓勵研究生參與實驗平台建設與管理運行，注重培養學生的動手能力、學習能力、獨立科研能力及創新能力，經常邀請國內外本學科領域的知名專家學者來此講學，每周定期有學術報告與交流活動，學術氛圍濃厚，並且每年不定期地組織各種形式的活動，師生關係和諧融洽。

人員介紹

賀端威教授、博士生導師。1998年從中國科學院物理研究所獲得博士學位,現任四川大學原子與分子物理研究所所長。2006年入選教育部“新世紀優秀人才支持計畫”,2009年、2010年分別獲四川省第十屆青年科技獎、學術和技術帶頭人榮譽稱號,任四川省專家評議委員會委員,享受政府特殊津貼。近五年來,作為項目負責人先後承擔國家自然科學基金面上與重點項目（儀器專項）、科技部支撐計畫（子）項目、國防重大專項（子）課題、“973”項目（子）課題、博士點基金、省青年基金、國際合作以及企業委託研發項目等20餘項,總計科研經費逾1000萬元。至2010年底,在AdvancedMaterials,PhysiealReviewLetters,PhysicalReviewB,AppliedPhysicsLetters等國際一流刊物上發表論文被SCI收錄70餘篇,引用近700篇次,申請國內外專利10餘項。

賀端威

主要工作經歷

1999-2000，日本國立材料科學研究所，日本科技廳資助學者(STAFellow)

2000-2003，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室中子散射中心(PostdocResearchAssociate)

2003-2004，美國普林斯頓大學地學系(ResearchStaffMember)

2004-2006，SmithInternational,Inc./MegaDiamond研發部（SeniorResearchEngineer）

2006---，四川大學原子與分子物理研究所教授、博士導師、高壓科學與技術學術帶頭人

研究方向

(1)高壓極端條件下的物質結構、性能調控與新物理現象探索；

(2)大腔體靜高壓技術的發展與相關問題研究；

(3)新材料的原子分子設計與高壓合成；

(4)高性能超硬材料的高溫高壓製備與套用

寇自力寇自力研究員,1962年1月生,男,研究員,學士,1982-2001年成都工具研究所工作,2001-2008年引進人才到四川大學任教。

寇自力

教育經歷

1978-1982學士重慶大學金屬材料

1984-1986研究生班成都科技大學超硬材料研究班

為碩士生和博士生講授課程有：《高壓科學與技術》、《現代物理實驗》、和《現代分析測試技術》

研究方向

(1)高壓下新材料的合成；

(2)新型超硬材料；

(3)高壓科學實驗技術；

(4)超硬刀具；

彭放

彭放

彭放，男，漢族，生於1960年2月，副教授，博士，原子與分子物理專業和高壓科學與技術專業碩士生導師。1982年畢業於成都科技大學(現四川大學之一)物理系後留校工作至今，分別於1993年和1997年在四川大學獲得原子與分子物理專業碩士和博士學位。2007-2008年作為訪問學者到美國華盛頓特區卡內基研究所地球物理實驗室、芝加哥阿岡國家實驗室APS同步輻射光源中心毛河光研究組工作。現任四川省原子分子工程與高溫高壓合成重點實驗室主任。在四川大學工作20多年，主要從事科研和教學工作，分別為大學本科生講授《大學物理》課；為研究生講授《晶體結構與相變》、《固體物理》、《高壓物態方程》等課程。在國內外學術刊物上已發表論文約二十多篇。近幾年作為項目負責人和主研承擔了國家自然科學基金項目、四川省科委重點基金項目、教育部重點實驗室基金、橫向項目約10多項。

研究方向

(1)材料的原子分子設計與高溫高壓合成;

(2)新型高導熱複合材料的研究;

(3)套用金剛石壓砧結契約步輻射技術對材料高壓下的物性研究;

(4)超硬材料的合成與性能研究;

研究方向

高壓科學與技術實驗室培養了大批研究生，為國家輸送了大量從事超硬材料和高壓科學研究的人才。實驗室立足於基礎和套用基礎研究，同時注重向套用開發延伸，目前開展的研究方向主要包括大腔體靜高壓技術的發展與相關問題研究，高溫高壓下新型超硬材料的合成、表征與套用；高性能納米/非晶材料及新型能源材料在高壓下的製備與行為研究；高壓下凝聚態物質彈性模量及強度的測定等領域。

研究成果

在研項目

在研項目

(1)國家自然科學基金-科學儀器基礎研究專款:"二級六-八模大腔體靜高壓裝置的研製與套用",2011年-2013年,資助經費:180萬。

(2)國家自然科學基金委員會—中國工程物理研究院NSAF聯合基金:"用於原位中子衍射的大腔體靜高壓技術研究",項目批准號:10976018,2010年-2012年。

(3)國防重大專項(子)課題,項目編號:GFZX0204020807.2,2010年-2011年。

(4)國家重點基礎研究發展計畫(“973”項目:超高壓下凝聚態物質的新結構與新性質,項目編號:(2011CB808200),參與課題名稱：超高壓下亞穩相的截獲與材料的組織與性能調控,課題編號:2011CB808205,2011年-2015年。

(5)四川省青年科技基金(2009年度四川省傑出青年學科帶頭人培養資助計畫):“高速高效切削用納米結構超硬刀具材料的高溫高壓製備”,項目批准號：09ZQ026-007，2009年-2011年。國防重大專項(子)課題，項目編號:GFZX0204020807.2,2010年-2011年。

(6)企業委託研發與合作項目,3項。

申請專利

申請專利

(1)王海闊,賀端威,一種新型大腔體高壓裝置,中國專利(申請號:201110091480.3)。

(2))賀端威,王海闊,譚寧等,一種頂錘-預密封邊高壓裝置,中國專利(申請號:201010142804.7,公開號:CN101804313A)。

(3))賀端威,李文強，張偉，李文雍，海底天然氣水合物開採裝置及其開採方法,中國專利(申請號：200910059321.8)。

(4))王趙,賀端威,張偉等,攜帶型高壓及氣水合物實驗裝置,中國專利/實用新型,2009年10月28號（專利號：ZL200820223940.7）。

(5)雷力,賀端威,利用固態置換反應製備氮化鎵晶體的方法,中國專利(申請號:200810046279.1)。

(6)賀端威,趙予生,王文丹,石油鑽探用金剛石-碳化矽複合鑽齒及其製備方法,中國專利(申請號:200810045670.X)。

(7)賀端威,鄒永濤等,納米粉體的真空處理方法,中國專利(申請號：200710050753.3)。

(8)賀端威,寇自力,雷力,彭放,胡江林,袁源,樂興旺。"六面頂壓機密閉合成腔內的溫度測控裝置",中國專利,2008年2月13日(專利號:ZL200720078747.4)。

(9)賀端威,王福龍,寇自力,彭放,用於產生超高壓的新型裝置,中國專利(申請號:200710048839.2,公開號:CN101091895)。

(10)賀端威,中國國防專利（申請號：200710081660.7）。

(11)YushengZhao&DuanweiHe，PreparationobBulkSuperhardB-C-NNanocompositeCompact,美國專利,申請號US-109,136,(2006)。

(12)YushengZhao&DuanweiHe,BulkSuperhardB-C-NNanocompositeCompactandMethodForPreparingThereof,美國專利US6,759,128B1,(2004)

代表性論文

代表性論文

(1)K.Liu,DuanweiHe*,X.L.Zou,H.H.Chen.First-principlesstudyofstructuralandthermodynamicpropertiesofosmiumPhysicaB,2011(Accepted).

(2)M.J.Tang,DuanweiHe*,H.L.First-principlestudyofelectronicstructureandopticalpropertiesof3C-BC4N.PhysicaB,2011(Accepted).

(3)ChenjiLiu,FangPeng*,NingTan,JingLiu,FengjiaoLi,JiaqianQin,JianghuaWang,QimingWangandDuanweiHe.Low-compressibilityoftungstentetraboride:ahighpressureX-raydiffractionstudy.HighPressureResearch.,2011(Accepted).

(4)HuanMa,DuanweiHe*,LiLei,ShanminWang,YingChen,HaikuoWang.GaNcrystalspreparedthroughsolid-statemetathesisreactionfromNaGaO2andBNunderhighpressureandhightemperature.JournalofAlloysandCompounds.,2010(Accepted).

(5)YingChen,DuanweiHe*,JiaqianQin,ZiliKou,YanBi.UltrasonicandhardnessmeasurementsforultrahighpressurepreparedWBceramics.InternationalJournalofRefractoryMetalsandHardMaterials.,2010(Accepted).

(6)N.Tan,C.J.Liu,Y.J.Li,Y.W.Dou,H.K.Wang,H.Ma,Z.L.Kou*,andD.W.He.CharacterizationofpolycrystallinecBNcompactssinteredwithoutanyadditives.Eur.Phys.J.Appl.Phys.,2010(Accepted).

(7)KaiHe,DuanweiHe*,LiLei,YongtaoZou,JiaqianQin,ShanminWang.Synthesisoflowdensityγ-Al2O3fromhighdensityα-Al2O3inthepresenceofLiBO2meltunderhighpressure.SolidStateCommunications.,150,2106–2108(2010).

(8)JianghuaWang,DuanweiHe*,etal.Stressstateofdiamondandgoldundernonhydrostaticcompressionto360GPa.J.Appl.Phys.,108,063521(2010).

(9)ZhaoWang,DuanweiHe*,WeiZhang,WenqiangLi,WenyongLi,JiaqianQin,LiLei,YongtaoZou,andXiangdongYang.Portablehighpressuresapphireanvilcellforgashydratesresearch.ReviewofScientificInstruments.,81,085102(2010).

(10)HaikuoWang,DuanweiHe*,NingTan,WendanWang,JianghuaWang,HainiDong,HuanMa,ZiliKou,FangPeng,XiLiu,andSichengLi.Ananvil-preformedgasketsystemtoextendthepressurerangeforlargevolumecubicpresses.ReviewofScientificInstruments.,81,116102(2010).

(11)YongtaoZou,DuanweiHe*,XiankuiWei,RichengYu,TiechengLu,XianghuiChang,ShanminWangandLiLei.NanosinteringMechanismofMgAl2O4TransparentCeramicsunderHighPressure.MaterialsChemistryandPhysics.,Volume123,Issues2-3,October2010,Pages529-533.

(12)HaihuaChen,FangPeng*,Ho-kwangMao,GuoyinShen，Hanns-PeterLiermann,ZuoLi,JinfuShu.StrengthandelasticmoduliofTiNfromradialx-raydiffractionundernonhydrostaticcompressionupto45GPa.JournalofAppliedPhysics.,Volume107,Issue11,113503(2010).

(13)YingChen,DuanweiHe*,JiaqianQian,ZiliKou,ShanminWang,JianghuaWang.UltrahighpressuredensificationofnanocrystallineWBceramics.JournalofMaterialsResearch.,Vol.25,No.4,Apr2010，637–640.

(14)王文丹,賀端威*,王海闊,陳海花,董海妮,寇自力,李子揚,彭放,王福龍,王善民,張劍.二級6－8型大腔體裝置的高壓發生效率機理研究.中國物理學報,59,3017-3115(2010).

(15)HaihuaChen,DuanweiHe*,JingLiu,YanchunLi,FangPeng,ZuoLi,JianghuaWang,andLigangBai.High-pressureradialx-raydiffractionstudyofosmiumto58GPa.TheEuropeanPhysicalJournalB,CondensedMatterandComplexSystems,73,321-326(2010).

(16)ShanminWang,DuanweiHe*,WendanWangandLiLei.Pressurecalibrationforthecubicpressbydifferentialthermalanalysis(DTA)andthehigh-pressurefusioncurveofaluminum.HighPressureResearch,Vol.29,No.4,December2009,806–814.

(17)LiLei,DuanweiHe*,KaiHe,JiaqianQinandShanminWang.Pressure-inducedcoordinationchangesinLiBO2.JournalofSolidStateChemistry,Volume182,Issue11,November2009,Pages3041-3048.

(18)YupingLuandDuanweiHe*.Structureandelasticpropertiesofboronsuboxideto240GPa.JournalofAppliedPhysics105,083540(2009).

(19)zhangyongfang,Kouzili*,Lili,Zhangjian,Qinjiaqian,FangleimingandDuanweiHe.Highpressureandhightemperaturesinteringoffine-grainedPCDusingbi-layeredassembly.HighPressureResearchVol.29,No.2,June2009,325–334.

(20)LiLeiandDuanweiHe*.SynthesisofGaNCrystalsThroughSolid-StateMetathesisReactionUnderHighPressure.Cryst.GrowthDes.2009,9(3),pp1264–1266.

(21)ShanminWang,DuanweiHe*,YongtaoZou,JianjunWei,LiLei,YongjunLi,JianghuaWang,WendanWang,andZiliKou.High-pressureandhigh-temperaturesinteringofnanostructuredbulkNiAlmaterials.JournalofMaterialsResearch.24,(2009)2089-2096.

(22)HainiDong,DuanweiHe*,ThomasS.Duffy,YushengZhao.ElasticmoduliandstrengthofnanocrystallinecubicBC2Nfromx-raydiffractionundernonhydrostaticcompression.PhysicalReviewB.79,014105(2009).

(23)JiaqianQin,DuanweiHe*,JianghuaWang,LeimingFang,LiLei,YongjunLi,JuanHu,ZiliKuo,andYanBi.IsRheniumDiborideaSuperhardMaterial?AdvancedMaterials20(2008)4780–4783.(2007年影響因子:8.20)

(24)JiaqianQin,ZhaoWang,LeimingFang,FulongWang,LiLei,YongjunLi,Jianghuawang,ZiliKou,andDuanweiHe*.InsituelectricalresistancestudyofTi2AlCto6GPa.SolidStateCommunications148,431-434(2008).

(25)FumingJiang,JurajiMajzlan,SergioSpeziale,DuanweiHe,andThomasS.Duffy.Single-crystalelasticityofdiaspore,AlOOH,to12GPa,byBrillouinscattering.PhysicsoftheEarthandPlanetaryInteriorVolume170,Issues3-4,November2008,Pages221-228.

(26)RanLv,JinLiu,YongjunLi,SichernLi,ZiliKou,andDuanweiHe.HighpressuresinteringofcubicboronnitridecompactswithAlandAlN.DiamondandRelatedMaterialsVolume17,Issue12,December2008,Pages2062-2066.

(27)JiaqianQin,DuanweiHe*,LiLei,PeiAn,LeimingFang,YongjunLi,FulongWangandZiliKou.DifferentialthermalanalysisstudyofphasesegregationofTi2AlCunderhighpressureandhightemperature.JournalofAlloysandCompoundsVolume476,Issues1-2,12May2009,PagesL8-L10.

(28)LiLei,DuanweiHe*,YongtaoZou,WeiZhang,ZhaoWang,MingJiang,MaoluDu.PhaseTransitionsofLiAlO2atHighPressureandHighTemperature.JournalofSolidStateChemistry181,1810-1815(2008).

(29)YongjunLi,SichengLi,RanLv,JiaqianQin,JianZhang,JianghuaWang,FulongWang,ZiliKou,andDuanweiHe.HighpressuresinteringbehaviorofcBNcompositesstartingwithcBN-Almixtures.JournalofMaterialsResearch23,2366-2372(2008).

(30)JiaqianQin,DuanweiHe*,ChaoChen,JianghuaWang,JuanHu,BinweiYang.Phasesegregationoftitanium-aluminiumcarbide(Ti2AlC)athighpressureandhightemperature.JournalofAlloysandCompounds462,L24-27(2008).

(31)ZouYong-Tao(鄒永濤),LeiLi(雷力),WangZhao(王趙),WangJiang-Hua(王江華),ZhangWei(張偉),HeDuan-Wei(賀端威)*.Grainsizereductionofcoppersubjectedtorepetitiveuniaxialcompressioncombinedwithaccumulativefold.ChinesePhysicsB18(2009)815-820.

(32)王福龍,賀端威*,房雷鳴,陳曉芳,李擁軍,張偉,張鍵,寇自力,彭放.基於鉸鏈式六面頂壓機的二級6-8型大腔體靜高壓裝置.中國物理學報57,5429-5434(2008).

(33)王江華,賀端威*.金剛石壓砧內單軸應力場對物質狀態方程測量的影響.中國物理學報3397-3401(2008).

(34)ChaoChen,DuanweiHe*,ZiliKou,FangPeng,LideYao,RichengYu,andYanBi.B6O-basedCompositetoRivalPolycrystallineCubicBoronNitride.AdvancedMaterials19,4288-4291(2007).(2006年影響因子:7.89)

(35)LeimingFang,DuanweiHe*,ChaoChen,LiyeDingandXianjieLuo.Effectofprecompressiononpressure-transmittingefficiencyofpyrophyllitegaskets.HighPressureResearch27,367-374(2007).

(36)M.G.Zhang,F.Peng,C.Cheng,D.W.He.Epitaxialgrowthonnickel-plateddiamondseedsathigh-pressureandhigh-temperature.DiamondandRelatedMaterials16,1665-1669(2007).

(37)DuanweiHeandThomasS.Duffy.X-raydiffractionstudyofthestaticstrengthoftungstento69GPa.PhysicalReviewB73,134106(2006).

(38)KonstantinA.Lokshin,YushengZhao,DuanweiHe,WendyL.Mao,Ho-kwangMao,RussellJ.Hemley,MaximV.Lobanov,andMarthaGreenblatt.Structureanddynamicsofhydrogenmoleculesinthenovelclathratehydratebyhighpressureneutrondiffraction.PhysicalReviewLetters93,125503(2004).

(39)DuanweiHe,SeanR.ShiehandThomasS.Duffy.Strengthandequationofstateofboronsuboxidefromradialx-raydiffractioninadiamondcellundernonhydrostaticcompression.PhysicalReviewB70,84121(2004).

(40)D.W.He,Y.S.Zhao,L.L.Daemen,J.Qian,K.Lokshin,T.D.Shen,J.ZhangandA.C.Lawson.Thermoelasticandtexturebehaviorofaluminumathighpressureandhightemperatureinvestigatedbyinsituneutrondiffraction.J.Appl.Phys.95,4645(2004).

(41)D.W.He,Y.S.Zhao,T.D.Sheng,R.B.Schwarz,J.Qian,K.A.Lokshin,S.Bobev,L.Daemen,H.K.Mao,J.Z.Hu,J.Shu,andJ.Xu.Bulkmetallicglassgasketforhighpressureinsitux-raydiffraction.Rev.Sci.Instrum.74,3012-3016(2003).

(42)Y.Zhao,D.W.He,L.L.Daemen,J.Huang,T.D.Shen,R.B.Schwarz,Y.Zhu,D.L.Bish,J.Zhang,G.Shen,J.Qian,andT.W.Zerda.SuperhardB-C-Nmaterialssynthesizedinnanostructuredbulks.J.Mater.Res.17,3139-3145(2002).

(43)D.W.He,Y.S.Zhao,L.Daemen,J.Qian,T.D.Shen,andT.W.Zerda.Boronsuboxide:ashardascubicboronnitride.Appl.Phys.Lett.81,643(2002).

(44)DuanweiHe,M.Akaishi,B.L.Scott,andY.Zhao.GrowthofboronsuboxidecrystalsintheB-B2O3systemathighpressureandhightemperature.J.Mater.Res.17,284-290(2002).

(45)DuanweiHe,Q.Zhao,W.H.Wang,R.Z.Che,J.Liu,X.J.Lao,W.K.Wang.PressureinducedcrystallizationinabulkamorphousZr-basedalloy.J.Non-cryst.Sol.297,84-90(2002).

(46)DuanweiHe,M.He,C.S.Kiminami,F.X.Zhang,Y.F.Xu,W.K.Wang,andK.H.Kuo.EffectsofpressureonthesolidificationofAl-Mnalloy.J.Mater.Res.16(4),910(2001).

(47)D.W.He,M.Akaishi,andT.Tanaka.HighpressuresynthesisofcubicboronnitridefromSi-hBNsystem.DiamondRelat.Mater.10,1465~1469(2001).

(48)W.H.Wang,D.W.He,D.Q.Zhao,Y.S.Yao,andM.He.NanocrystallizationofZrTiCuNiBeCbulkmetallicglassunderhighpressure.Appl.Phys.Lett.75,2770(1999).

(49)D.W.He,F.X.Zhang,X.Y.Zhang,Z.C.Qin,M.Zhang,R.P.Liu,Y.F.Xu,W.K.Wang.Synthesisofcarbonnitridecrystalsathighpressuresandtemperatures.J.Mater.Res.13(12),3458~3462(1998).

(50)D.W.He,F.X.Zhang,M.Zhang,R.P.Liu,Y.F.Xu,W.K.Wang.Electricalresistancechangesofgermaniumduringsolidificationunderhighpressure.J.Appl.Phys.83(9),5003(1998).

(51)D.W.He,F.X.Zhang,M.Zhang,R.P.Liu,Y.F.Xu,W.K.Wang.Quenchingwithrapiddecompression----anewmethodforrapidsolidification.Appl.Phys.Lett.71(26),3811~3813(1997).

交流與合作

高壓科學與技術實驗室一直十分重視科技合作與學術交流工作，先後與國內外多個研究集體建立了長期密切的合作關係，在高壓物理、高壓合成超硬材料、金屬陶瓷、納米材料、高壓生物等多方面有著廣泛的合作交流。

國際合作單位主要有：美國華盛頓—卡內基研究院、阿拉莫斯國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室、布魯克海文國家實驗室、普林斯頓大學、芝加哥大學、科技廳無機材料研究所。

國內合作的單位主要有：中國科學院物理研究所、中國工程物理研究院、桂林礦產地質研究院、中科院貴陽地化所、吉林大學、燕山大學、浙江大學、西南交通大學高壓物理實驗室、西南科技大學以及四川大學化學工程學院和材料學院等。實驗室緊密結合國民經濟建設發展的需要，十分重視與國內外產業界的合作，與國內外多個大型企業簽定了合作協定。