F2
  • 崔春翔
    简 历:崔春翔,博士,河北工业大学教授(二级)、博士生导师。河北省“巨人计划”创新团队领军人才,河北省新型功能材料重点实验室主任,河北省省管优秀专家,天津市首批劳模创新工作室学术带头人,河北省军民两用金属增材制造协同创新联盟理事长。兼任中国复合材料学会理事、河北省焊接学会理事长、全国材料与器件网理事会常务理事、《功能材料》编委、美国学术联盟协会名誉教授。主持完成30余项国家级、省部级重点项目。在Acta Mater.等学术期刊上发表论文400余篇,SCl收录200余篇,出版专著、译著和研究生教材8部。已获授权国家发明专利39项。获中国军民两用技术创新应用大赛铜奖1项、河北省自然科学奖一等奖1项、省部级科技奖励二等奖3项、三等奖4项。
    题 目:原位Al基复合材料孕育剂变质细化Al-Si-Mg合金的研究
    摘 要:通过真空电弧熔炼和真空快淬处理分别制备出纳米晶原位CaB6-Al4Ca/Al和Al3Zr-Al4Sr/Al复合材料孕育剂,并系统研究这两种复合孕育剂的添加量和孕育时间对Al-10Si-0.3Mg合金微观组织和力学性能的影响。实验发现CaB6-Al4Ca/Al孕育剂中原位CaB6颗粒具有立方体外形,颗粒直径在亚微米级和纳米级。CaB6-Al4Ca/Al孕育剂对Al-10Si-0.3Mg合金具有优异的变质细化效果。经CaB6-Al4Ca/Al变质细化后,α-Al枝晶尺寸从700μm减小到130μm,其力学性能也显著提高。Al3Zr-Al4Sr/Al孕育剂薄带对Al-7Si-0.5Mg合金具有很好的晶粒细化和抗衰退效果。Al3Zr-Al4Sr/Al孕育剂促进了基体合金中原位增强相生成,显著优化了Al-7Si-0.5Mg合金的铸态微观组织,并实现了铝合金基体的强韧化。作者采用晶体学和表面能的研究方法,对原位铝基复合材料孕育剂对基体铝合金变质细化机制和复合强韧化机理进行了分析和讨论。
    欧阳求保
    简 历:欧阳求保,上海交通大学长聘教授、工学博士、博士生导师。现任上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室副主任。兼任中国空间科学学会空间材料专业委员会副主任,中国复合材料学会金属基复合材料专业委员会副主任,全国工程材料标准化工作组委员,中国材料与试验团体标准复合材料领域委员会委员等。长期从事高性能铝基复合材料的基础研究和应用研究。制定了相关技术标准4项,其中3项国家标准。
    题 目:碳化硅颗粒原位自生碳纳米管增强铝基复合材料的性能研究
    摘 要:对于SiCp/Al复合材料,增加复合材料中SiCp含量,在实现了复合材料强度和模量进一步提升的同时,塑韧性也急剧下降。在微米级SiCp表面原位自生CNT,再与铝基体复合,与SiCp/CNT/Al复合材料相比,SiCp(CNT)/Al复合材料不仅在强度和模量上有了进一步的提高,还能获得更好的塑性,表明SiCp(CNT)原位混杂增强体充分发挥了两相协同混杂增强的效果。SiCp(CNT)混杂增强的铝基复合材料中,CNT主要分布在SiCp与铝基体的界面处,导致复合材料界面位错硬化区尺寸增大,位错强化和应变强化效果更明显,从而实现了对复合材料强度和模量的进一步提升;CNT的存在还提高SiCp与铝基体的界面结合力,延缓界面破坏,阻碍裂纹扩展的进程,因此,SiCp(CNT)混杂增强体还可改善单一SiCp增强复合材料的塑性。
    李建平
    简 历:李建平,西安工业大学教授、博士生导师,上海交通大学复合材料专业博士,英国曼彻斯特大学材料学博士后。全国优秀教师,享受国务院政府特殊津贴专家。兼任中国复合材料学会金属基复合材料专业委员会副主任委员、陕西省腐蚀与防护学会常务副理事长、军委装发部和国防科工局军用新材料评审专家。在高强耐热轻合金与金属基复合材料研究领域有深厚学术造诣,主持过20余项国家级和重点国防科研项目,以第一完成人获得国家科技进步二等奖和10余项省部级科技进步奖,其中混杂增强铝基复合材料和镁稀土合金研究与应用在国内外产生重大影响,已大量用于先进武器装备柴油机活塞和缸盖等关键部件。
    题 目:微纳粒子混杂增强铝基复合材料的制备、组织调控与高温性能
    摘 要:基于复合材料可设计性原理、反应润湿原理和混杂增强复合构型效应,提出“设计、构筑、综合调控基体强化相与内生增强相”的复合新理念,通过设计基体合金成分与增强体组成、增强体与基体合金熔体界面相容性计算,采用高剪切率液态搅拌外加微米尺度增强体与固液原位反应自生纳米增强体相结合的复合技术、熔体多外场耦合处理技术和非平衡凝固调控技术,实现微纳多相多尺度增强体在熔体和组织中的弥散分布、多种凝固析出相的显著细化与不连续分布,建立了微纳混杂增强复合材料的制备技术原型,揭示了服役过程中强化相和基体的演变规律,制备了高温强度与疲劳性能超越传统铝合金材料的微纳混杂增强铝基复合材料,研究成果大量用于先进柴油机部件。
    吴树森
    简 历:吴树森,华中科技大学教授。长期从事新型金属材料及其液态及半固态成形新技术研究,包括铝、镁合金材料及金属基复合材料等。先后负责承担了国家“863”计划项目、国家自然科学基金项目、国家数控重大科技专项、国家“973”项目子课题等国家级项目,以及多项与企业的合作项目。主编教材2本,专著2部。在国内外核心刊物上发表论文200余篇。曾获省部级科技奖3项。
    题 目:纳米SiCnp增强Al-Cu合金复合材料的制备及性能
    摘 要:研究了纳米颗粒SiCnp增强Al-5Cu(质量分数/%,下同)铝基复合材料的制备工艺及其组织与性能。结果表明,超声振动处理能有效改善基体中纳米颗粒分布。对熔体超声振动1 min后,由于声空化与声流作用,大块的颗粒团聚被消除。超声处理5 min后,所有的团聚被分散,颗粒在基体合金中均匀分布。利用液态挤压铸造成形法研究了纳米颗粒含量对xSiCnp/ Al-5Cu-Mn-Ti (x=0.5, 1, 1.5, 2 wt.%)复合材料组织及性能的影响。结果表明,随着SiCnp颗粒含量的增加,初晶α-Al相及共晶Al2Cu相都被显著细化。1.5 wt.% SiCnp/Al-5Cu-Mn-Ti复合材料的力学性能最优,铸态抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为298 MPa、178 MPa和12.7%,比AlCuMnTi基体合金分别提高了19%,12%和25%。
    赵乃勤
    简 历:赵乃勤,天津大学材料科学与工程学院教授、博士生导师,二级教授,国务院特殊津贴专家,国家级教学名师,首批“万人计划”教学名师,教育部材料类教学指导委员会副主任委员。主要从事金属基复合材料、材料的复合与功能化研究。主持国家“863”高技术课题、科技部国际合作项目、国家自然科学基金重点和面上项目、军委科技委重点基金项目、天津市新材料重大专项等国家与省部级课题30余项,发表学术论文260余篇,获授权发明专利30余件。
    题 目:三维碳纳米网络增强铜基复合材料
    摘 要:碳纳米材料具有高模量、高强度、高导电导热以及低密度等优异特性,是复合材料理想的增强体,但是传统的外加复合方法和增强体分布构型难以发挥其优异特性。报告通过对碳纳米材料网络构型的设计及复合新工艺的研发,制备三维碳纳米增强铜复合材料,以期实现铜基复合材料力学与物理性能的综合提升。利用粉末冶金并结合固体碳源化学气相沉积方法,在铜基体中分别构筑非连续和连续碳纳米网络/铜增强结构,研究了其形成机制、非连续和连续网络结构的微观组织与力学性能之间的关系。旨在揭示网络构型Cu基复合材料的强化机制与断裂机理,为获得结构-功能一体化金属基复合材料提供理论依据和实现途径。
    梁淑华
    简 历:梁淑华,西安理工大学材料科学与工程学院教授、博导,主要从事有色金属成型及电工材料研究。曾先后获得国家百千万人才、国家有突出贡献中青年专家、中国青年科技奖、国务院政府特殊津贴专家、教育部新世纪优秀人才等荣誉称号。现任陕西省电工材料与熔(浸)渗技术重点实验室主任、陕西省金属基异质材料先进制造技术工程研究中心主任。
    题 目:铜基复合材料的组织调控与结构设计
    摘 要:为缓解作为电工材料应用的铜材料中强度与电导率以及强度与塑性之间的互斥关系,开发了多种适宜于产业化应用的铜基复合材料制备技术。首先,基于双束熔体反应铸造法制备出TiB晶须与TiB2颗粒二元混杂增强铜基复合材料。其综合性能相较于传统单一颗粒增强铜基复合材料大幅提升。其次,基于粉末冶金方法制备出具有非均匀结构的铜基复合材料。通过调控增强体空间分布状态,获得了增强体贫化区镶嵌于增强体富集区的谐波结构,该结构实现了强度与塑性的协同提升。最后,基于以上研究,结合反应铸造法中原位反应充分的特征与粉末冶金技术中结构可设计性的特征,提出了双束熔体雾化制粉与粉末冶金相结合的铜基复合材料新型制备方法。
    沈平
    简 历:沈平,吉林大学教授。主要从事材料界面润湿、连接及仿生材料结构设计与制备方面的研究。2007年入选教育部新世纪优秀人才;2012年入选高温毛细力国际科学委员会委员;2016年入选吉林省“长白山学者”特聘教授。主持国家自然科学基金面上项目5项,科技部“973”计划子课题1项等。在Acta Materialia等期刊发表SCI论文120余篇。
    题 目:基于冰模板构筑高强韧仿生层状金属基复合材料
    摘 要:受珍珠贝精细层状“砖-泥”结构和优异强韧性的启发,我们基于“自上而下”分步组装新策略,采用冰模板-熔渗技术制备了系列仿生层状金属?陶瓷复合材料。通过控制浆料的组分及凝固条件在多尺度范围内构筑出层状结构的陶瓷骨架,随后利用无压或压力浸渗技术实现了多种熔体(Al、Mg和Cu及其合金)在陶瓷(Al2O3、SiC、TiC、B4C等)层内的填充;进一步通过调控金属与陶瓷层的界面结构获得了优异的强韧性组合,并揭示出材料组成、结构与力学性能及断裂行为之间的内在联系。以上研究有望解决多年来难以通过传统技术手段来简单、经济、高效地制备仿珍珠贝结构材料的难题,为制备和加工一系列高性能大尺寸仿生结构材料提供新思路,开辟新途径。
    李志强
    简 历:李志强,1973年生,2001年在哈尔滨工业大学获得博士学位,2002年起在上海交通大学工作,现任研究员、博士生导师,从事金属基复合材料制备科学研究,致力于粉末冶金技术创新,探索复合构型强韧化的理论和技术途径。提出了“叠片粉末冶金”仿生复合技术路线,通过片状结构基元的空间序构得到仿贝壳的微纳叠层复合构型,突破了碳纳米管、石墨烯增强铝(铜)基复合材料的制备技术瓶颈。现任中国复合材料学会理事、中国空间科学学会空间材料分委会委员、上海市机械工程学会粉末冶金专委会委员、上海市石墨烯功能性平台专委会委员等。
    题 目:金属基复合材料的仿生智造
    摘 要:碳纳米管(CNTs)和石墨烯纳米片(GNSs)等纳米碳材料是理想的复合材料增强体。然而,其尺寸、形貌及表面性质等方面均与与球形金属微粉不相容,传统的粉末冶金技术借助高能球磨实现均匀复合,无法实现纳米碳增强体与基体在空间上的最优化配置(即构型效应),使其增强效率无法得到充分发挥。为此,启迪于贝壳珍珠层高强超韧的“砖砌式”纳米叠层复合构型,以表面预先复合碳纳米管或石墨烯的微纳铝片为结构基元,通过自组装堆砌,仿生制备出了具有类似结构的CNT/Al、GNS/Al复合材料,相比均匀构型的同类材料展现出更好的模量、强度以及塑性,这为金属材料仿生复合化研究提供了成功的案例,也为推动高性能纳米碳/铝复合材料的实际应用提供了可行的技术途径。
    肖伯律
    简 历:肖伯律,中国科学院金属研究所研究员、博士生导师。2002年博士毕业于中国科学院金属研究所,长期从事金属基复合材料与搅拌摩擦焊接研究,承担国家重点研发计划课题、“973”计划课题、国家自然科学基金等项目10余项。发表SCI收录论文140余篇,SCI引用3000余次,获国家发明专利授权18件,成果成功应用于航天、核电等关键装备。入选中组部第四批“万人计划”科技创新领军人才、辽宁省百千万人才工程百层次,第十一届辽宁省优秀科技工作者。获中国颗粒学会科技进步一等奖1项(2018,排名第二)。任中国有色金属学会青年工作委员会委员、辽宁省颗粒学会理事、《精密成形工程》杂志编委。
    题 目:考虑颗粒增强金属基复合材料的多种强化机制的增强有限元模型
    摘 要:目前对PRMMC的有限元模拟缺乏对多相特征的考虑,很难兼顾合理的弹塑性本构关系和足够逼真的虚拟微观结构。为解决这一问题,需要构建逼真的虚拟三维微观结构,并在此基础上,为增强体和基体设置合理的弹塑性本构关系。PRMMC的强化作用主要源于载荷传递强化,而基体合金的晶界强化、残余应力应变强化和塑性应变梯度强化,以及由此通过载荷传递强化而所产生的交互强化作用也不能忽视。针对这些强化机制,本研究开展了如下工作:首先,构建合理的PRMMC虚拟微观结构,以准确体现载荷传递的强化作用。其次,考虑到增强体颗粒具有显著的晶粒细化作用,本研究使用Hall-Petch关系对晶界强化作用开展了计算,将基体合金的晶界强化引入到现有本构关系中。第三,本研究在拉伸过程模拟之前引入了淬火热处理过程的模拟,从而获得了近界面基体区的热残余应力应变强化。最后,为引入应变梯度的影响,本研究在基体的本构关系中引入了塑性应变梯度理论。本研究以15 vol.% SiCp/2009Al为研究对象,通过对比实验与模拟得到的拉伸应力应变曲线,评估了模型的适用性。在考虑晶界强化时,模拟结果与实验结果吻合良好,而不考虑晶界强化时,小颗粒尺寸的PRMMC屈服强度被低估。在没有考虑到晶界强化时,不同颗粒尺寸的PRMMC同样能够表现出尺寸效应,这是由于不同颗粒尺寸会导致基体内部的应变梯度产生差异。通过调整模型和基体本构关系,逐一引入特定强化机制,该模型能够评估每种强化机制的作用效果和发生作用的影响因素。
    张学习
    简 历:张学习,哈尔滨工业大学教授。黑龙江省复合材料学会理事,中国材料研究学会空间材料科学与技术学会常务理事,主要从事航空航天与国防领域应用的金属基复合材料和功能材料研究。持续从事铝基复合材料研究20余年,研究领域包括复合材料的设计、制备、加工和应用。承担国家自然科学基金、重点研发计划等课题20余项,在Nature Materials,Acta Materialia,Scripta Materialia,Applied Physics Letters等杂志发表学术论文85篇,申请国家发明专利51项,其中已授权27项。
    题 目:高强韧金属基复合材料构型化设计——以网状复合材料为例
    摘 要:通过构型化设计提高金属基复合材料的强韧性,已成为金属基复合材料创新发展的重要方向。目前,层状、网状、双联通等复合构型研究较多,在性能提升方面均取得了长足进展。本文研究网络构型设计对复合材料力学性能的影响。采用全新的建模技术构建网状复合材料几何模型,并结合有限元数值模拟技术,深入探索了网络结构参数对复合材料力学性能的影响规律。结果发现,颗粒在网络层内的局部体积分数(fv)是影响其材料性能的关键因素。高局部含量的网状复合材料(fv=0.56)展现出了良好的弹性模量及屈服强度,高于均匀复合材料,但模量和强度提升的同时,延伸率降低,符合实验测试结果。增强体形状对材料性能也有着重要的影响。尖锐的颗粒在网络层能造成更大的应力集中、起到强化作用,但严重降低了韧性。晶须状增强体能够在保持增强效果的同时降低网络设计对延伸率的损害。20~32元胞数量的类晶胞结构较8元胞的结构展示出更高的强度及延伸率。
    马宗义
    简 历:马宗义,中科院金属研究所研究员/博导。中科院“百人计划”入选者,国家杰出青年科学基金获得者,中科院特聘研究员。主要研究领域:金属基复合材料、搅拌摩擦焊。发表SCI论文310篇,英文专著1部,H因子48。多次入选Elsevier中国高被引学者榜单。中国复合材料学会金属基复合材料分会副主任,7个国际期刊编委。
    题 目:金属基复合材料塑性加工成形研究
    摘 要:金属基复合材料(MMC)的组织性能不仅取决于制备工艺,还依赖于二次加工成形。其多元性组织对变形加工参数非常敏感,使加工成形与组织调控十分困难。我们结合实验与模拟仿真对MMC的变形加工行为进行了细致研究。首先,改进了加工图精度,指出变形量对加工图预测精度的影响;进一步建立了MMC流变本构模型,通过有限元方法模拟变形加工过程中的主应力变化,构建了损伤场,指出变形加工时裂纹形成的敏感参数。其次,构建出精度和模型尺寸显著优于传统方法的三维数字复合材料模型,由此建立MMC的多尺度本构关系和塑性变形的多尺度虚拟化模型,揭示了MMC在变形过程中的流变、微观结构和损伤的演化规律。这些研究可为MMC大型构件的高效、绿色加工制造提供指导。
    吕维洁
    简 历:吕维洁,上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室研究员、博士生导师。长期从事原位自生钛基复合材料研究,获得国家自然科学二等奖、上海市自然科学一等奖、国家科技进步二等奖等奖励。教育部新世纪优秀人才,上海市优秀学术带头人,入选上海市“曙光学者”、“启明星(跟踪)”计划,全国优秀博士学位论文获得者。
    题 目:原位自生钛基复合材料制备与应用研究进展
    摘 要:高性能原位自生钛基复合材料是国家在重大装备制造中布局的重中之重,该材料是通过添加多元、多尺度增强相发展出来的一类特殊新材料,突破了传统钛材强度低、模量小和耐热性差的臼壳,应用领域和前景非常巨大。但是,加工、成形仍是制约钛基复合材料发展和规模化工程应用的关键问题。作者团队针对复合材料制备加工和应用等关键科学和技术问题,开展材料设计与制备、精密成形/型和工程应用的关键基础理论和应用研究,进一步突破原位自生钛基复合材料设计、制备及形变加工等理论和技术难题,构筑大尺寸、难变形钛基复合材料等温超塑性变形判据,解决钛基复合材料大变形难题,实现高性能钛基复合材料精密加工等应用基础理论创新,满足了国家重大战略需求。
    王新刚
    简 历:王新刚,长安大学教授、博士生导师。1991、1994和2006年分别获西安交通大学工学学士、硕士和博士学位,2012~2013年在加州大学戴维斯分校化学工程与材料科学系学术访问一年。主要研究方向有稀有金属材料的压力加工、稀有金属材料研制、电触头材料的制备及耐电弧烧蚀性能、电子封装材料。主持完成国家自然科学基金面上项目1项,参与国家自然科学基金项目2项、教育部科技创新工程重大(培育)项目1项、国家重点研发计划项目2项。在国内外学术期刊上发表论文40余篇,其中SCI收录30余篇,获授权发明专利5项。
    题 目:包套热轧制制备WCu20合金板材
    摘 要:采用包套热轧工艺,在普通轧机上制备260 mm×200 mm×0.8 mm的WCu20合金薄板,总变形量达到75%以上,该合金板表面光滑、没有微裂纹、边裂等缺陷。显微组织分析表明,WCu20薄板显微组织均匀,钨颗粒以及铜相沿轧制方向产生了较大的变形,钨颗粒的纵横比为2.5。随着轧制变形量的增加,WCu20合金板密度增加、热导率增加、平均热膨胀系数减小,最大的热导率可达232 W/m?K,最大热膨胀系数为7.75×10-6/K,满足集成电路对于电子封装材料的要求。利用热模拟平面应变实验研究了外加包套对WCu20合金轧制时流变行为的影响,结果表明,包套轧制可以降低WCu合金变形时的流变应力,降低局部流变系数,从而提高了WCu合金的塑性变形能力以及WCu合金薄板材制备的成功率。
    丁文红
    简 历:丁文红,武汉科技大学教授、博士生导师。国务院特殊津贴专家、湖北省现代服务业领军人才、湖北省创新人才、中国钢铁工业优秀科技工作者、武汉市优秀科技工作者、“3551”资助人才。获国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步奖8项、国家优秀专利奖2项。
    题 目:钛/钢轧制复合材料界面金属间化合物生长行为研究
    摘 要:采用非真空复合轧制以及紧随其后的扩散退火处理制备出钛/钢复合材料。借助金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对复合界面结合区进行金相组织观察、元素成分线扫描分析、界面化合物EDS分析及XRD物相鉴定,研究了轧制及扩散退火过程中复合界面上金属间化合物的生长行为。结果表明:850 ℃以下轧制复合时,在Fe-Ti界面形成TiC层,抑制了FeTi、Fe2Ti等金属间化合物的产生;900 ℃轧制时,TiC层开始溶解,在复合界面形成断续分布的TiC以及 FeTi、Fe2Ti等金属间化合物,复合界面剪切强度快速下降。建立了扩散退火过程中金属间化合物的生长动力学模型,利用该模型可以采用低温轧制与扩散退火相结合的方法降低金属间化合物对钛/钢结合强度的影响。