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中科院金属研究所卢磊研究员做客第483期“杰出学者论坛”

发布时间:2023-05-22 编辑:操莉 来源: 浏览次数:

(通讯员 潘杰)2023年5月15日下午15:00,第483期“杰出学者讲坛”系列讲座在先进制造大楼西楼A308报告厅顺利进行。本次主讲人是国家杰出青年科学基金和国家级科技创新领军人才获得者,来自中国科学院金属研究所的卢磊研究员,报告题目为“梯度序构纳米金属的强韧化”。材料学院柳林教授主持了本次讲坛,材料学院潘杰教授、张诚教授、黄威教授、曹华堂副教授等老师和众多博士、硕士研究生参加本次报告。

报告伊始,由柳林教授对卢磊研究员的科研经历、研究领域、科研成果以及获奖情况等进行了简单介绍。报告会上,卢磊研究员首先就梯度序构纳米金属的强韧化的前沿科学问题向大家进行了介绍:功能基元梯度序构设计是生物材料普遍采用的基本性能优化策略之一。近年来,梯度序构设计的概念也被越来越多地应用于新型高性能工程结构材料的研发中。得益于其独特的变形机制,梯度序构纳米金属材料通常会呈现出优良的强塑性匹配、抗疲劳性能及抗损伤容限等。然而,受限于现有的制备技术,结构梯度的精确调控仍然存在困难,导致如何理解结构梯度对力学性能的影响规律长期以来面临着巨大挑战。

卢磊研究员重点介绍了其课题组近年来在梯度序构纳米金属的可控制备、显微结构演化及塑性变形机制方面的研究工作:卢磊研究员先介绍了功能基元梯度序构的基本概念以及典型梯度结构金属的加工硬化机制。基于功能基元的梯度序构设计理念,卢磊研究员课题组利用直流电解沉积技术实现孪晶片层厚度和晶粒尺寸沿样品厚度的梯度变化,获得结构梯度定量可控的纳米孪晶铜材料。随着结构梯度增加,梯度纳米孪晶铜强度和加工硬化率同步提高;结构梯度足够大时,梯度材料的强度甚至超过了梯度微观结构中最强的部分。这种梯度纳米孪晶强化的概念结合了多尺度结构梯度,进一步提高了材料的强度极限,并为发展新一代高强度/延性金属材料提供了新思路。随后,卢磊研究员课题组进一步利用小角度往复扭转梯度塑性变形技术,在Al0.1CoCrFeNi高熵合金中实现了位错胞结构从样品表面至芯部的梯度序构分布和可控制备。这种梯度位错胞结构不仅显著提高材料屈服强度,同时还使其保持与粗晶结构相当的塑性。同时,梯度位错结构高熵合金的强塑积-屈服强度匹配明显优于文献报道中相同成分的均匀或梯度结构材料。结合多尺度微观结构表征技术,发现高熵合金中梯度位错结构在塑性变形过程中激活了不全位错-层错诱导塑性变形机制,表明位错胞结构的梯度序构是高熵合金的有效强韧化策略之一。

老师和同学们对卢磊研究员的研究成果表现出了强烈的兴趣。报告结束后,老师和同学们积极提问,就梯度序构纳米金属的可控制备、纳米孪晶与位错的相互作用机制、梯度纳米孪晶铜的额外强化与加工硬化等问题进行了相关的探讨,并且对梯度序构纳米金属的显微结构演化和塑性变形机理等方面的认识进行了相互交流,卢磊研究员对老师和同学们提出的问题进行了充分的肯定,并逐一进行了耐心的讲解。通过本次报告,同学们对梯度序构纳米金属的微观结构演化及强韧化机制的前沿知识均有了进一步的了解,表示此次活动对大家以后的科研有极大的启示作用。


卢磊,中科院金属研究所研究员、博士生导师,中科院人才计划、国家杰出青年科学基金、国家级科技创新领军人才获得者,科技部“纳米科技”重点专项总体专家组成员,辽宁省“兴辽计划”创新领军人才等。现任国际纳米材料、国际材料强度大会委员会委员;Acta Materialia 和Scripta Materialia 期刊编辑。主要从事纳米结构金属材料的制备、力学性能及变形机理的基础研究。发表SCI论文140余篇(其中包括Science 6篇,Nature 2篇), SCI 他引次数>20000次,获国内发明专利11项,国际发明专利6项。近年来在国际学术会议做大会、主题和邀请报告70余次。曾获中科院院长奖学金特别奖、全国优秀百篇博士学位论文奖、中国青年女科学家奖、2014-2016年获汤森路透“全球高被引用科学家”,2015-2022年获爱思唯尔“中国高被引学者”、2019-2021年获中国科学院“优秀导师奖”、2021年获“TMS Brimacombe Medal Award”,中国科学技术大学“科教融合优秀导师奖”等奖项。