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盧柯院士:極細多晶金屬中的一種新型亞穩結構!

來源:中科院金屬所時間:2023-12-07 16:41

中國科學院金屬研究所盧柯院士榮獲美國TMS學會(礦物、金屬和材料學會)2022年度富蘭克林·梅爾獎。近日,應該獎組織方邀請,盧柯院士發表了題為“極細多晶金屬中的一種新型亞穩結構:受限晶體(Schwarz crystal)”的梅爾獎講座論文,刊于近期出版的TMS學會《冶金與材料會刊A》上。

該講座論文系統介紹了一種新型亞穩結構——受限晶體。大多數金屬是多晶體,由晶粒和晶界組成。晶界在熱力學上不穩定,在受熱或受力情況下,多晶金屬往往會出現晶粒長大以減少晶界,或者在晶粒極細時形成亞穩的非晶態固體(亦稱為玻璃態)。2020年,盧柯院士研究團隊發現,當面心立方金屬和合金(如銅、鋁等)晶粒尺寸降低至幾納米時,多晶體會形成一種新型亞穩結構—受限晶體結構(Schwarz crystal),其晶界網絡演化成受孿晶界約束的三維周期性極小界面結構。這種結構具有極高的熱穩定性和力學穩定性,在熔點以下不發生晶粒長大,其強度接近理論強度。此外,受限晶體還能有效抑制原子擴散主導的金屬間化合物析出、調幅分解和熔化等動力學過程。論文對這一新型亞穩結構的研究和發展進行了展望評述。

富蘭克林·梅爾獎設立于1921年,以紀念著名冶金學家羅伯特·富蘭克林·梅爾教授,頒發給在國際材料科學與工程領域做出突出貢獻并具有杰出學術領導力的科學家。該獎項每年在全世界范圍內評選一人,是國際材料領域最具影響力的國際學術獎勵之一。盧柯院士因在納米金屬材料研究方面的杰出成就成為該獎項第101位獲獎者。此前,著名材料物理學家葛庭燧院士是我國唯一獲此獎項的科學家。


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