【至善材料讲坛|No.7】国家杰青、燕山大学材料学院温斌教授 - 二维势垒位错滑移模型及材料强度

二维势垒位错滑移模型及材料强度

2020年9月29日19:00-20:30

“腾讯会议”线上直播

会议号：271 741 084

        材料强韧化设计是材料研究领域的热点和难点问题，理解和建立材料微观结构与宏观力学性能的关联是解决这一难题的有效途径。近年来，一直围绕材料强韧化设计中的部分难题，通过建立材料化学键与位错动力学参量之间的关联，阐明调控材料力学性能的微观机制，探索材料强韧化的有效路线。取得的主要学术成果有：

（1）将材料化学键与位错动力学相结合，揭示了纳米孪晶铜的强化机制和纳米孪晶金刚石的硬化机制。其科学意义在于，将金属材料和共价材料的力学行为研究统一到一个考虑化学键的位错理论中来，拓展了位错理论所适用的材料范围，为材料强化和硬化提供了一个新的设计工具。该研究成果发表于Sci. Adv.等期刊，美国休斯顿大学Jakoah Brgoch教授认为该方法“不仅能用来研究材料变形和硬度的机理，而且能为材料微观结构调控提供参考”。

（2）提出了一种建立复杂合金材料团簇结构的有效方案，揭示了复杂合金材料团簇结构与团簇价电子数、剪切模量等宏观力学性能的关联。该工作为研究复杂合金相的力学性能提供了基础，不仅促进了对其微观机理的理解，还可以指导设计和制备性能优异的复杂合金相。该研究成果发表于Acta Mater.等期刊，德国开姆尼茨工业大学Peter Häussler教授等将该方案成功用于非晶、准晶等多个复杂合金相团簇结构的建立。

（3）提出了任意结构晶体高温弹性系数计算的一种普适方法—变形元胞法，成为预测高温高压条件下材料弹性系数的可行方案。不仅为研发新型高温结构材料提供了可靠的评估手段，而且对深入理解其它极端条件下（如地球深部）物质的弹性行为具有重要意义。该方法已被国内外十余个课题组成功用于高温合金设计、地震机理和矿物性能等方面的研究。