【大師講堂】受限晶體：金屬的極限多晶體結(jié)構(gòu)
主題：受限晶體：金屬的極限多晶體結(jié)構(gòu)
主講嘉賓：盧柯 教授
主持人： 唐本忠 教授
日期：2026年4月9日（周四）
時(shí)間：下午15:00 - 16:45
地點(diǎn)：行政樓西翼冼為堅(jiān)國(guó)際會(huì)議中心（W201）
語(yǔ)言：中文
摘要：
金屬材料通常為多晶結(jié)構(gòu)，由被晶界（grain boundaries, GBs）分隔的晶粒組成，晶界處的原子排列呈無(wú)序狀態(tài)。根據(jù)經(jīng)典霍爾-佩奇關(guān)系，晶界可阻礙位錯(cuò)滑移，從而實(shí)現(xiàn)金屬?gòu)?qiáng)化；當(dāng)晶粒細(xì)化至納米尺度時(shí)，金屬?gòu)?qiáng)度可成倍提升。然而，晶界對(duì)塑性、穩(wěn)定性等諸多性能存在不利影響——因?yàn)榫Ы缡瞧渌Ц袢毕莺土鸭y的來(lái)源，且在熱活化與機(jī)械活化下會(huì)發(fā)生遷移，所以我們?cè)谥圃煊糜趷毫庸r的燃?xì)鉁u輪葉片時(shí)，會(huì)通過(guò)消除晶界來(lái)制備單晶高溫合金。
近期，盧柯院士團(tuán)隊(duì)在晶粒尺寸僅為幾納米、晶界密度極高的多晶面心立方金屬中，發(fā)現(xiàn)了一種新型亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，我們將其命名為“施瓦茨晶體”（Schwarz crystal）。在該結(jié)構(gòu)中，晶界演變?yōu)槭芨呙芏葘\晶界約束的三維周期極小曲面（TPMS）網(wǎng)絡(luò)。這種結(jié)構(gòu)極其穩(wěn)定，即使在接近熔點(diǎn)的條件下仍能保持穩(wěn)定，且施瓦茨晶體金屬的強(qiáng)度已接近理論強(qiáng)度值。本次報(bào)告中，他將介紹施瓦茨晶體結(jié)構(gòu)在多種純金屬與合金中的形成過(guò)程、結(jié)構(gòu)特征及部分性能，并對(duì)這種極端多晶結(jié)構(gòu)的研究前景與未來(lái)方向展開(kāi)討論。
主講嘉賓簡(jiǎn)介：
盧柯，遼寧材料實(shí)驗(yàn)室主任，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員。長(zhǎng)期從事金屬材料研究。其主要貢獻(xiàn)包括：在金屬中發(fā)現(xiàn)了三種新型納米結(jié)構(gòu)：受限晶體（Schwarz crystal）結(jié)構(gòu)，納米孿晶結(jié)構(gòu)，負(fù)能界面亞納米結(jié)構(gòu)。其研究揭示了納米孿晶強(qiáng)韌化和梯度納米結(jié)構(gòu)強(qiáng)韌化機(jī)制，發(fā)展了系列金屬梯度納米結(jié)構(gòu)制備技術(shù)。他提出了利用穩(wěn)定界面調(diào)控材料性能的“材料素化”策略，推動(dòng)材料可持續(xù)發(fā)展。
他曾獲Acta Materialia金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆⒏惶m克林?梅爾獎(jiǎng)、德國(guó)洪堡研究獎(jiǎng)、英國(guó)劍橋大學(xué)Kelly講座人等榮譽(yù)。當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士（2003），德國(guó)國(guó)家科學(xué)院外籍院士（2005），美國(guó)工程院外籍院士（2018）。
