研究方向一：有色金属绿色冶金关键技术及装备

（1）有色金属冶金高效节能基础理论及关键技术

针对有色金属冶金用耐火材料寿命短、保温效果差等突出问题，开展了有色金属冶炼用节能、高性能新型耐火材料的开发与应用。通过系统研究碱性耐火材料的渣蚀动力学，揭示了有色金属熔体对碱性耐火材料的侵蚀机理，有效抑制了熔体在耐火材料中的渗透，解决了高温、氧化环境下三氧化二铬转变为六价铬引起的环境污染问题，开发出重有色金属冶炼用新型无铬耐火材料。通过耐火材料与铝、镁溶液的浸润机理研究，优化材质组分、加入防浸润剂，开发不浸润铝、镁溶液的新型耐火材料。

根据氧化铝在熔盐中形成络合离子理论，通过调整电解质成分，提高高钾高锂氧化铝在冰晶石电解液中的溶解度，稳定电解槽操作，降低电能消耗。

（2）有色金属冶金过程中有价元素综合利用

以铅锌、钨钼冶炼过程中伴生有价元素的综合利用为目标，研究浸出反应机理、协同萃取机理及其过程动力学，揭示主要元素在冶炼流程中的走向和分布规律。通过物料预处理、浸出液净化、高效萃取及离子交换等关键技术，开发综合回收镉、镓、锗等元素的绿色冶金新工艺，提高资源利用率。

拟解决重大科学问题：

建立耐火材料的渣蚀动力学模型，揭示有色金属熔体对耐火材料的侵蚀机理。

探索浸出反应机理、协同萃取机理及其过程动力学，揭示主要元素在冶炼流程中的走向和分布规律。

研究方向二：高端装备用有色金属结构和功能材料

（1）高压电器用高性能铜合金及先进制备加工技术

以高压电器用高性能铜合金及先进制备加工技术为研发目标，探索在高电压、大电流等苛刻服役条件下铜合金损伤机理，揭示铜合金组织、成分、制备工艺与主要性能以及服役效能之间的内在关联。在此基础上，研制超高压电器用高性能铜合金，开发材料-结构-功能-制备/加工一体化的高压电器关键部件先进制备加工技术。

（2）引线框架铜合金及先进加工技术

通过合金成分设计、工艺参数调整等手段，优化合金组织和轧制工艺，提高引线框架铜合金在大锭热轧开坯加工过程中成品率。

（3）先进钨钼合金设计与开发

研究第二相在合金基体中的形态、分布特征及其与基体的晶体学关系，揭示新型钼基复合材料的高温磨损机理，采用液-液多元掺杂技术、等静压烧结技术和二次晶粒细轧技术，开发第二相增强钼基复合材料、高致密度关键钨钼合金部件及大型蓝宝石热场成套设备，提高钼合金的高温抗磨性，热场钨钼材料性能指标达到国内先进水平。 

（4）高纯金属功能材料

设计开发高纯Co、Ta等金属功能材料加工技术，应用于电子溅射靶材，为国家电子功能材料产业集聚提供技术支持与服务。

拟解决重大科学问题:

揭示苛刻服役条件下铜合金的损伤机理。

探索新型钼基复合材料的高温磨损机理，建立合金组织、成分、制备工艺与主要性能以及服役效能之间的内在关联模型。

研究方向三：先进轻合金设计与加工技术

通过加入稀土、碱土等元素进行多元合金化优化设计，开发力学性能优异的耐热铸造镁合金和宽幅热挤压变形镁合金，满足汽车、小型发动机零部件用镁合金性能要求；研制低成本的镁锂合金，制备大功率LED镁锂合金散热基板；采用剧烈塑性变形和超塑性成形复合新工艺，制备血管支架用超细晶镁合金微管和高强韧的骨植入镁合金材料，满足临床医学的使用性能要求。钛合金生物材料设计与开发。

针对镁合金型材普通挤压加工出现的分流面强度低、尺寸稳定性差、易变形、成品率低等技术难题，基于等温成形理论，研究镁合金等温塑性成形机理，探讨镁合金等温塑性成形结合面的原子扩散与结合机制，开发镁合金型材等温挤压新工艺，实现低应力下的大塑性流变，降低残余应力，提高结合强度，达到对制品控形目的。

拟解决重大科学问题：

探索稀土等元素对耐高温铸造镁合金的组织和性能调控机理；揭示微量合金元素细化组织机理、电磁搅拌对合金组织性能的影响机制，铸轧过程中合金凝固规律、晶体生长规律以及塑性变形规律、再结晶过程的动力学。

研究方向四：异种金属先进复合与连接技术

通过异种金属复合匹配选择、半固态铸轧工艺和轧制工艺/热处理制度协同问题研究，探索铜铝等异种金属复合过程中复合强度的均匀性、稳定性，阐明铜铝等异种金属复合板带冷轧塑性变形的协同变形及均匀性机理，解决不同金属间的协调变形后时效热处理时控制金属界面间不形成化合物的难题，实现铜-铝、钛-铝、钛-铜等多种异种金属复合板、带、箔、排的全面生产，替代纯金属制品，节约资源，节能降耗。

研究异种金属压焊新技术，开发车辆用轻质异种金属焊接结构件；研究苛刻工况下微连接用锡基无铅钎料及焊接接头可靠性，开发高可靠性绿色电子组装产品。

拟解决重大科学问题：

阐明铜铝等异种金属复合板带冷轧塑性变形的协同变形及均匀性机理。

苛刻工况下微连接用高强韧锡基无铅钎料及润湿机理。