土拓署夥南京理工大學簽備忘錄 引入創新科技助力北都發展

土木工程拓展署與南京理工大學就民用爆炸品及爆破安全技術交流簽署合作備忘錄，雙方將透過人才培訓、技術交流及研究合作，提升前線監管人員的專業能力，並積極引入創新科技以助力北部都會區發展，同時協助國家的先進民用爆炸品技術出海。

簽署儀式於10月21日在南京舉行，由土木工程拓展署署長方學誠帶領礦務部一眾同事參與，席間由方學誠與南京理工大學校長楊益新教授共同簽署合作備忘錄。南京理工大學在內地爆炸品技術領域擁有頂尖地位。土木工程拓展署轄下土力工程處的礦務部，則肩負對爆破工程的監管工作。

署方指出，香港山多平地少，基建發展迅速，土地平整、隧道挖掘、岩洞發展以至石礦開採等範疇，均涉及爆破工程，有關技術在香港城市發展中一直扮演重要角色。在樓宇林立、人口稠密的城市環境中，既要保障鄰近設施與居民安全，又要提升基建工程中爆破作業的施工效率，正是爆破工程管理的核心課題，亦是促成這次合作的背景。

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礦務部多年來秉持「安全第一」的原則，確保爆破工程安全之餘，亦務求把工程對市民日常生活及周邊環境的影響降至最低。在前期規劃階段，工程倡議人開展工程前須安排全面勘察與評估，預先推算爆破對周邊環境的潛在影響，並提出必須的控制措施。審批方面，工程承建商須提交完整的工程計劃、爆破設計方案及相應防護措施，經礦務部審查通過後，方可獲發爆破准許。

實際操作上，爆破作業須由具備認可資格的引爆手執行，並由合資格且具經驗的工程師在現場監督，確保整個過程安全可控。爆破進行期間，現場會設立監測站，即時量度爆破震動強度與空氣衝擊波水平，以便持續優化爆破設計，令工程對附近居民與設施的影響減至最低並符合安全要求。每次爆破完成後，引爆手亦須全面檢查爆破效果，確認沒有殘留爆炸品或其他安全隱患，方可結束該階段作業及安排下一次爆破。

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署方亦交代相關數據：過去20年，香港基建項目平均每年進行約2,600次爆破作業，累計使用約24,000公噸爆炸品；期內透過爆破工程開挖的岩石總量超過3,750萬立方米，足以填滿1萬5千個奧運標準泳池，而以爆破技術修建的隧道總長度超過70公里。署方表示，期間未有發生任何影響市民大眾的爆破工程事故。

近年廣泛採用爆破技術的基建項目，包括安達臣道石礦場用地發展、港鐵觀塘綫延綫及南港島綫（東段）、將軍澳—藍田隧道及中九龍繞道（油麻地段）等。署方形容，爆破工程推展過程往往充滿挑戰，並以興建港鐵南港島綫（東段）為例，指新鐵路隧道正是在不影響既有港島綫營運的前提下，於深夜鐵路暫停服務時，在其下方以精準爆破開挖而成。

展望將來，北部都會區新田科技城的土地平整工程，以及北環線、北都公路等基建工程的建造，均會涉及岩石爆破。署方表明，會致力維持極高水平的民用爆炸品安全管理，並繼續監管爆破工程，延續零事故的紀錄，建設香港成為可持續發展、具抗禦力、宜居、宜業、宜樂的世界級城市。

土拓署夥南京理工大學簽備忘錄 引入創新科技助力北都發展

應用於極端低溫環境下的金屬材料，必須在具備堅固特性的同時，兼顧極高的強度、韌性與穩定性，方能承受航空航天、綠色能源、超導系統及深空探索等尖端設備的嚴苛考驗。然而，傳統合金置身極低溫環境時，普遍面臨「強度—塑性—韌性」三者難以兼得的困境，容易導致整體性能驟降。儘管金屬在極寒狀態下硬度有所提升，卻往往變得極為脆弱且易於折斷，歷史上著名的鐵達尼號沉沒慘劇便是低溫脆斷的典型例子。長期以來，這種「冷脆性」弱點一直被視為窒礙深海與深空探測技術向前推進的核心技術樽頸。

針對這項長年未解的材料科學難題，理大工業及系統工程學系助理教授陳子斌帶領的研究團隊取得兩項突破性進展。團隊運用創新的納米界面策略，直接調控金屬內部的微觀結構，成功研發出可在 77K（相當於-196°C）極低溫環境下，同時展現超高強度、塑性與韌性的新型金屬材料。此外，研究團隊更將增材製造（3D打印）技術與特製後續處理結合，開創出全新納米結構調控策略。兩項重量級科研成果先後刊登於國際權威期刊《自然‧通訊》（Nature Communications），為日後新一代深海與深空探測裝備提供了兼具卓越性能與量產可行性的材料基石。

為了從根本化解合金的冷脆性弱點，陳子斌團隊首創「負曲率界面」（Negative-Curvature Interface）調控策略。這項構思的靈感源於納米顆粒粗化過程中的能量演化規律，研究團隊深入材料納米層面，在「共格納米沉澱相」表面構建特殊的彎曲結構，藉由改變合金內部納米級微粒的表面形態，使金屬在抵禦龐大外力的同時具備適度變形能力，從而大幅降低突發斷裂的風險。材料受力變形期間會產生眾多細微結構缺陷，進而在合金內部形成層層規律排列的「分級層錯」，大幅強化材料的加工硬化效能與抗損耗能力。研究人員藉助理大配備的先進「像差校正透射電子顯微鏡」及力學性能測試系統，對新型微觀結構的特徵進行了精密觀察與性能評估。

依託上述技術，團隊研製出由鎳、鈷、鉻、鋁及鉭（NiCoCr-AlTa）組成的多主元合金。該合金在液氮極低溫測試中打破了已知低溫合金的多項紀錄，屈服強度約達 1.30 Gpa、極限抗拉強度約 1.80 GPa，拉伸延伸率達到50%，斷裂韌性亦高達約 213 MPa·m¹/²。該合金只需採用傳統的熔煉、軋製與短時效處理即可製造，毋須依賴繁複的新工藝，為日後大規模工業化投產鋪平道路。相關論文題為「負曲率界面賦予合金在77K下高度協同的強度—延展性—韌性」，陳子斌指出，這項策略從材料內部的微小沉澱相著手，實現了由以往被動增強向主動調控受力變形活性因子的轉變，不僅適用於超合金、時效硬化鋼及鋁合金等所有沉澱硬化合金體系，更為工業界開闢了一條具成本效益且可量產的高性能結構材料設計路徑。團隊下一步將集中檢驗工業級尺寸樣本，力爭在未來十年內落實商業化應用。

在另一項題為「分級納米有序結構賦予中熵合金卓越的低溫強度—延展性協同效應」的成果中，研究團隊進一步把3D打印與特定後續處理技術融合，於鎳鈷鉻（NiCoCr）基合金內構建出「分級納米有序結構」。該機制能依序激活各個位錯源，達成協同加工硬化效果，令材料呈現出越受力越強韌的特性。該款中熵合金在液氮環境下同樣刷新極限紀錄，屈服強度約達 2.0 GPa、極限抗拉強度約 2.4 GPa，均勻拉伸延伸率亦達22%。研究團隊正著手驗證工業級大尺寸部件，目標於未來五年內將技術推向市場應用。陳子斌表示，該研究建立了充分釋放材料力學潛能的可行框架，引證結合創新製造方式與傳統工藝能衝破既有製造侷限，同時擴展了3D打印在微觀結構設計領域的應用價值。

陳子斌為2022年理大「青年創新研究者獎」得主，現擔任超精密加工技術全國重點實驗室核心成員，長年專注於研發兼備卓越結構、功能及應用效能的可持續材料，以應對不同工程領域的實際挑戰。他在低合金、低成本且高性能可持續金屬合金，以及應用於儲能和壓電技術的破紀錄鐵電材料領域之研究，均受到國際學術界廣泛關注。

陳子斌教授與團隊首創「負曲率界面」策略，研發出新型金屬材料。圖中顯示負曲率界面納米沉澱相顯著強化新型合金結構。

理大工業及系統工程學系助理教授陳子斌教授帶領的研究團隊首創「負曲率界面」調控策略，成功解決金屬於極低溫環境下的「冷脆性」樽頸。

在另一項研究中，研究團隊在鎳鈷鉻（NiCoCr）基合金構建了「分級納米有序化」策略。圖中展示了該策略下的納米微觀組織特徵。