3D打印人造太阳？深圳大学再获重要进展！附年薪33~41万招聘博士后

近日，深圳大学增材制造研究所与核工业西南物理研究院合作，在知名SCI期刊《Additive Manufacturing》（影响因子7.17，中科院1区，TOP期刊，制造工程类JCR排名第一）发表题为《3D printing of ceramic cellularstructures for potential nuclear fusion application》的论文。首次提出并报道了基于3D打印一体化自由设计和成形复杂多孔结构正硅酸锂陶瓷件，有望替代传统的微球床结构，作为聚变堆的氚增殖陶瓷单元，具有重要应用前景。该论文为深圳大学首次在《Additive Manufacturing》期刊发表的论文。人类社会当前能源资源匮乏且化石能源环境污染和温室效应加剧，可再生能源发展成为研究热点。被誉为“人造太阳”和“人类终极能源”的可控核聚变的商业化将能有效缓解上述需求。作为磁约束聚变堆的一个重要组件，固态产氚包层是聚变能商业化应用前需要解决的核心问题之一。作为包层首选氚增殖剂材料，正硅酸锂(Li4SiO4)产氚单元的加工制造为包层技术的实现提供基础（通俗点说就是，“人造太阳”是由氢元素的同位素氘和氚在高温高压条件下产生核聚变反应并生成大量热能用于发电。氘可由海水提取产量丰富，而氚几乎不存在于自然界，需要靠氦与锂陶瓷不断催化反应生成，产氚单元就提供了这个重要核心功能）。传统的锂陶瓷产氚单元一般为微球堆积的球床结构，填充率有限，且微球堆积产生的应力集中易造成形变开裂等破坏，成为球床结构和性能均匀稳定性的掣肘。

图1 聚变堆球床结构、及其应力集中与缺陷问题

针对上述问题，深圳大学增材制造研究所团队与核工业西南物理研究院联合提出了3D打印正硅酸锂陶瓷单元方法，研发光固化3D打印专用高相纯度正硅酸锂粉体。由于该粉体具有较强的物理化学活性，因此增材制造所在陶瓷浆料配制过程中研究采取特殊处理工艺，并设计打印制造出了一体化无缺陷结构，获得了比传统球床结构更优异的结构稳定性与力学性能，且拥有可调控填充比，不仅克服了球床填充率有限和应力集中引发的可靠性问题，还有望实现产氚效率的大幅提升。本研究将为替代传统球床陶瓷产氚结构提供可能，在聚变堆应用方面极具前景。

图2 保证相纯度的正硅酸锂陶瓷浆料特殊配制工艺

图3 光固化3D打印部分正硅酸锂陶瓷产氚单元展示及其优异力学性能

投稿过程中国际同行审稿人给予高度评价，认为本文提出的光固化3D打印在核聚变陶瓷部件的制造与应用极具创新性。论文第一作者为陈张伟教授指导的研究生刘雨，陈张伟教授为通讯作者，深圳大学为第一完成和通讯单位。研究获得了国家自然科学基金委面上项目、广东省科技厅激光与增材制造重大专项、广东省自然科学基金面上项目、深圳市科创委基础研究面上项目、孔雀技术创新项目等基金的大力支持。

据悉，此前增材制造研究所已围绕聚变堆第一壁CLF-1钢构件的SLM工艺及其组织性能调控开展了系统工作，首次将非均质双/多模组织设计思路引入到SLM成形高强韧RAFM钢的开发，基于SLM工艺参数和扫描策略的优化，SLM成形CLF-1钢兼具高强度（屈服强度1053 MPa）与高塑性（延伸率16.9%），其综合强韧性显著优于目前文献报道的RAFM钢。通过对比研究S209和S98的微观组织和力学性能，揭示了SLM成形CLF-1钢的强韧化机理，其高强度取决于细晶和细小马氏体片层，高塑性得益于这种双/多模组织对位错主导的加工硬化能力的改善。该工作为3D打印高强韧RAFM钢的结构设计提供重要理论依据和技术指导，促进聚变堆关键部件组织性能可控的一体化成型。相关研究成果发表于国际知名学术期刊Materials Research Letters (IF:7.440)。

深圳大学增材制造研究所近年研究进展

近年来，深圳大学增材制造研究所团队围绕各类材料与先进应用领域，特别是陶瓷、金属及其他复合材料在环保催化、新能源器件、核聚变堆、轻质高强部件等方面的应用开展了大量工作，取得了一定成果，发表高水平SCI论文20余篇，其中1篇入选ESI 1%高被引论文（Highly-cited Paper），和0.1%热点论文（HotPaper）。部分成果总结如下：

① 3D打印（光固化）聚变堆氚增殖陶瓷单元研究

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221486042030720X

② 3D打印（光固化）堇青石蜂窝陶瓷尾气净化器载体研究

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884219316761

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884219305632

③ 3D打印（低温直写）锂离子电池电极研究

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013468619310151

https://www.hindawi.com/journals/jnm/2019/1291067/

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884219309496

https://www.mdpi.com/1996-1944/10/8/934/xml

④ 3D打印（喷墨打印）燃料电池电极及其他器件研究

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/fuce.201700128

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884219325404

https://www.nature.com/articles/s41699-019-0117-3

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218310496

⑤ 3D打印（选区激光熔化）聚变堆第一壁结构件及其他金属材料研究

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21663831.2019.1631224

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509319311505

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030219302695

https://www.mdpi.com/2075-4701/10/5/593

⑥ 3D打印（光固化）轻质高强前驱体转化陶瓷研究

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218306382

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925838819308333

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17452759.2019.1710919

⑦ 3D打印综述文章

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221918306782（ESI1%高被引论文，0.1%热点论文，目前深大材料科学领域仅2篇热点论文）

https://www.mdpi.com/2073-4360/10/6/629（期刊近两年Top downloaded paper）

33-41万年薪招聘博士后

研究所热忱欢迎有志于3D打印的博士加入开展博士后工作，现亟需招聘与高分子化学、材料、数值仿真或其他与3D打印相关专业的博士后数名。具体要求和待遇如下：

1. 应聘者要求

（1）近 5 年内获得博士毕业证书和学位证书，年龄不超过 35 周岁，身心健康；

（2）对任何材料的3D打印感兴趣，且具有机械、材料、物理、化学、数值模拟等相关学科的博士学位或即将取得博士学位；

（2）具有较强的科研创新能力及英语写作能力，具有良好的学术道德、严谨的科研态度，具有良好的团队

合作精神，积极主动的完成研究工作；

（3）具有独立承担课题的能力，并协助指导研究生和课题申报相关工作；

（4）已取得优秀科研成果的申请者将予以优先考虑（如发表过高水平SCI论文）；

2. 工作地点和聘期待遇

• 工作地点：深圳大学本部（粤海校区），根据工作能力及科研需要安排海外交流访问。

• 聘为深圳大学博士后研究员，聘期2年，可按需要配备研究生助理。

• 工资结构（年薪税前33-41万）：

1) 深圳大学每年发放博士后研究人员工资8.4万元。

2) 按深圳市政府给予博士后资助的规定，开题以及中期考核合格后，深圳市政府各发放 18万元（免税）的博士后津贴，聘期共发放两次，共计36万元。

3) 深圳大学提供每个月2400元住房补贴。

4) 导师每月发放不少于税前2000元的科研津贴。

5) 深圳大学发放每个月350元餐补，每年发放10个月。

6) 深圳市新引进博士人才可一次性申请3万元的租房和生活补贴。

7) 符合条件“泰晤士高等教育世界大学排行前200名以内的高校（含国内）博士应届毕业或毕业一年内的博士”，或“在博士期间以第一作者发表3篇中科院JCR二区以上学术论文（自然科学类）的”，深圳大学给予额外的奖励性待遇每月2000元，共发放两年。

8) 进站后每发表1篇SCI论文给予0.5-2万元高额奖励。

9) 博士后人员进站，可自愿选择落户深圳。选择落户深圳的，其配偶及未成年子女可办理随迁入户。博士后子女入托、入学等按深圳市相关条例执行。

10) 符合条件可申请广东省珠江人才计划（60万元生活补贴和40万住房补贴）。

11) 2017年12月5日，广东省委组织部、省人力资源社会保障厅等13个部门联合出台了《关于加快新时代博士和博士后人才创新发展的若干意见》。《意见》从拓宽培养途径、加大引进力度、推进顺畅流动、搭建发展平台、加强服务保障等五个方面提出一系列创新举措，博士后待遇应该会得到进一步提升。（http://www.gd.gov.cn/gzhd/zcjd/snzcsd/201712/t20171206_262564.htm）

12) 可以负责人身份独立申请国家自然科学基金，深圳市基础研究项目和博士后研究基金等。

3. 发展前景（根据2019年深圳市政策）

1) 博士后期间表现突出（如承担了国家级课题、发表过高水平论文，并已达出站要求），可按深圳大学人事政策申请转为教师，同等条件下优先录用。

2) 深圳市政府对博士后出站留深从事科研工作，且与本市企事业单位签订3年以上劳动（聘用）合同的出站博士后人员，给予30万元科研启动经费。

3) 符合深圳市后备级人才条件（获国家青年基金、中国博士后基金，或者博士后出站留（来）深从事科研工作满 3 年者等条件之一），政府发放个人住房补贴税后160万元。（注：本条为认定制，达到要求即可获得，目前研究所博后符合条件的均已申请获得了该补贴）

4) 海外知名高校博士留深工作可以申请深圳市孔雀计划160-200万住房补贴。

5) 海外博士若留深大可申请300-500万科研启动经费。

4. 博士后出站考核要求

以第一作者发表至少2篇JCR二区论文，或至少1篇JCR一区论文（自然科学类按中科院JCR分区，不区分大小区，分区就高不就低，且要求深圳大学为第一通讯单位）。

5. 应聘者请提供以下材料

1) 个人简历；

2) 学位证明复印件或将要获得的学位说明（应届生可于答辩后提供）；

3) 反映本人学术水平的近5年代表性作品的pdf文件；

6. 应聘程序

1) 提交所需材料至联系人陈张伟教授；

2) 初步筛选后安排面试，了解研究所科研情况，应聘者以PPT形式做30分钟的学术报告（可现场或视

频面试），包括博士期间的工作内容及博后的工作规划。

3) 面试结束后一周内通知应聘结果。

7、联系邮箱：chen@szu.edu.cn

深圳大学增材制造研究所简介

深圳大学增材制造研究所（AMI-SZU）成立于2016年，现有教职工6名，博士后8人，研究生40余人。主要从事面向科学基础和工程应用的增材制造研究，涵盖了材料、工艺、装备和应用等各方面。研究所目前拥有各种光固化、低温直写、喷墨打印、激光选区熔化、静电纺丝等增材制造装备，以及各类材料制备处理、性能检测仪器。

目前开展的增材制造工艺方面的研究包括：a) 光固化技术；b) 低温直写技术；c)喷墨打印技术；d) 静电纺丝技术；e) 激光选区熔化技术。使用的材料包括：a) 复合陶瓷材料（包括陶瓷粉体树脂与前驱体陶瓷材料）；b) 高分子材料；c) 高性能合金等。

研究所瞄准高水平增材制造技术，与国内外相关科研院所和企业建立了良好合作关系。目前研究所已获得国家、省、市各级增材制造相关项目支持，目前研究经费及固定资产近2000万元。

图4 深圳大学增材制造研究所独立拥有的部分设备展示

研究所学术带头人陈张伟教授简介

个人网页：https://cmce.szu.edu.cn/info/1232/1817.htm

陈张伟，深圳大学教授、增材制造研究所执行所长、学术带头人。英国帝国理工学院博士、博士后、帝国理工校长奖学金获得者，博士论文获帝国理工材料系年度唯一John Kilner Prize。至今从事增材制造特别是陶瓷增材制造与微宏观结构性能研究10余年。受邀担任中国机械工程学会增材制造分会委员、中国硅酸盐学会测试技术分会理事、SCI期刊《Journal of Advanced Ceramics》编委、EI期刊《材料工程》青年编委等职。至今发表高水平论文40余篇，入选ESI高被引论文和热点论文1篇。受邀参加国内外陶瓷增材制造会议做特邀报告10余次，并多次担任论坛共同主席和主持等。担任三十余本SCI期刊审稿人，以及国家自然科学基金、新加坡A STAR政府项目、新西兰政府项目和广东、北京、深圳等多个省市项目评审专家。2016年以来主持和参与陶瓷增材制造相关国家省市级项目10余项，累计经费近1000万元。指导研究生14人，博士后6人。指导的学生获得“国家奖学金”、“校优秀毕业生”、“学院科研优秀奖”、“深圳大学百篇优秀本科毕业论文奖”等奖励。