《南科大材料杰出讲座系列 第四十一期》卢柯 院士：极限晶体金属

  • 题目: 极限晶体金属
  • 主讲人：卢柯 院士 @ 辽宁材料实验室主任、中国科学院金属研究所研究员
  • 时间：2026年4月10日 16:00-17:30
  • 地点：工学院南楼 813 报告厅

主讲人简介

卢柯，辽宁材料实验室主任，中国科学院金属研究所研究员。长期从事金属材料研究。主要贡献包括：在金属中发现了三种新型纳米结构：受限晶体（Schwarz crystal）结构，纳米孪晶结构，负能界面亚纳米结构。揭示了纳米孪晶强韧化和梯度纳米结构强韧化机制，发展了系列金属梯度纳米结构制备技术。提出利用稳定界面调控材料性能的“材料素化”策略，推动材料可持续发展。曾获 Acta Materialia 金质奖章、富兰克林·梅尔奖、德国洪堡研究奖、英国剑桥大学 Kelly 讲座人等荣誉。当选中国科学院院士（2003），德国国家科学院外籍院士（2005），美国工程院外籍院士（2018）。入选国家高层次人才特殊支持计划首批杰出人才。

讲座简介

金属材料通常具有多晶结构，其内部由晶界(GBs)分隔的晶粒组成。晶界通过阻碍位错滑移实现金属强化，这一现象遵循经典的 Hall-Petch 关系。当晶粒细化至约 10 nm 时, 金属强度可显著倍增。然而, 由于晶界在热或力驱动条件下极易失稳, 将晶粒进一步细化至该尺寸以下极具挑战, 导致从纳米尺度到晶格极限之间的结构区间仍处于研究空白。
近年来, 通过对金属界面稳定化策略的深入研究, 我们团队发现了一系列尺寸仅为数纳米的新型亚稳态多晶结构。本文重点介绍了两类“极限晶体”(Extreme Crystals)：(1) 具有低能界面特征的极限层状结构（如纳米孪晶结构以及具有负能界面的亚纳米结构）；(2) 具有三维周期性极小面(TPMS)晶界网络的极限纳米晶结构，即“受限晶体(Schwarz crystal)”。与常规纳米晶材料相比，极限晶体金属展现出更优异的稳定性和物理化学性能。本报告将系统探讨多种金属及合金体系中极限晶体的形成机制、结构特征、构效关系及发展前景。

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