网上科普有关“卢柯院士再发顶刊研究：解决高温下金属材料应用主要瓶颈”话题很是火热，小编也是针对卢柯院士再发顶刊研究：解决高温下金属材料应用主要瓶颈寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您。
相对于陶瓷和具有共价键或离子键的化合物，原子间键的性质使得金属中的原子扩散率更高。这种高扩散率使得金属结构在不同长度尺度上具有很大的可调性，然而也带来结构和定制性能的不稳定。这种不稳定性是金属材料发展的主要瓶颈，极大地限制了它们在高温下的技术应用。
当地时间8月6日，顶级学术期刊《科学》（Science）发表了中科院金属研究所的一篇研究报告（Report），题为“Suppressing atomic diffusion with the Schwarz crystal structure in supersaturated Al–Mg alloys”，该研究为解决高温下金属中高原子扩散率带来的不稳定性提供了新的方法。
该研究报告的通讯作者为中科院金属研究所博士生导师卢柯院士和李秀艳研究员。
卢柯致力于金属纳米材料研究二十余年，在学术刊物上发表论文400余篇，获得发明专利40余项。曾获Acta Materialia金质奖章、德国洪堡研究奖、首届香港求是基金会“杰出青年学者奖”、国际亚稳及纳米材料年会ISMANAM金质奖章、中国青年科学家奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、第三世界科学院TWNSO技术奖等奖项。2020年，卢柯因开创性的发现和利用纳米孪晶结构及梯度纳米结构以实现铜金属的高强度、高韧性和高导电性，获未来科学大奖“物质科学奖”。
2018年10月至今，卢柯任辽宁省人民政府副省长，负责 科技 、 体育 等方面工作。分管辽宁省科学技术厅（外国专家局）、 体育 局，重要技术创新与研发基地建设工程中心（产业技术研究院）。
论文中写道，由于原子间键的性质，相对于陶瓷和具有共价键或离子键的化合物，金属中的原子扩散率明显更高。在合成和后续处理过程中，通过调节扩散控制过程，使得结构在不同长度尺度上具有很大的可调性，从而使金属材料具有广泛的性能。例如，铝合金在室温附近通过金属间化合物析出而硬化。在热机械处理中，通过控制扩散相变可以广泛地调节钢的强度和塑性。
然而，当金属暴露在高温或机械载荷下时，高原子扩散率使得金属的结构和定制性能不稳定。这种不稳定性是金属材料发展的主要瓶颈，极大地限制了它们在高温下的技术应用。
研究团队提到，抑制原子在金属中的扩散是一项挑战，尤其在高温下。与更开放的结构相关联的界面或晶界(GBs)被认为是原子相对于晶格的快速扩散通道。通过优化其他元素的GB偏析，可以减缓沿GB的扩散。然而，随着合金化程度的增加，第二相形成的趋势增加，界面合金化也受限。
通过形成单晶消除扩散界面被认为是降低扩散率的标准策略，例如，在涡轮发动机的高温应用中制造高温合金单晶叶片的实践。然而，研究团队认为，即使在单晶金属中，在较高的温度下也不能抑制其高扩散率。在较高的同源温度下，晶格中的平衡空位浓度显著增加，不可避免地提高了原子的扩散率。
就在2020年，卢柯等人在《科学》上的一项重要成果显示，他们在纯铜中发现了一种极细晶粒的亚稳态结构，即Schwarz晶体结构。研究团队提到，尽管它包含极高密度的界面，但这种结构在接近熔点的高温下表现出非常高的热稳定性，以防止晶粒粗化。
因此，研究团队认为，研究这种稳定的Schwarz晶体结构是否能够抑制合金中原子在高温下的扩散是很有意义的。
样品SC-8结构表征。
在这项最新的研究中，研究团队使用高压扭转装置，在77K静水压力10GPa的静水压力下，使得单相过饱和的Al-Mg（铝-镁）合金变形。当施加的应变超过~20GPa时，合金样品结构被细化到纳米尺度，样品中形成了近似等轴的随机取向的纳米晶粒。粒径分布均匀，平均粒径为8nm（样品SC-8）。通过系列分析测试表明，过饱和的Mg原子均匀地分布在纳米晶结构中，而不是像其他室温变形的Al-Mg合金中那样在GB上聚集或分散。
AI是一种高扩散率金属，Mg是其最扩散的合金元素之一。研究团队观察了具有Schwarz晶体结构的过饱和Al-Mg合金的扩散行为。在不同的温度下，研究了金属间化合物的析出、晶粒粗化和熔化等扩散过程。
样品退火时结构演变。
研究发现，这种最小界面结构不仅能够使过饱和的Al-Mg合金中的原子表观跨界扩散率降低了约7个数量级，而且合金结构在高于熔点的温度下保持不变。
研究认为，这种过饱和Al-Mg合金中的观察结果与团队之前在纯铜Schwarz晶体样品中观察到的抑制粗化直至熔点的纳米晶粒的观察结果相一致，这是一个自扩散控制的过程。
样品晶格常数和晶粒尺寸的稳定性。
论文提到，金属中Schwarz晶体结构的无扩散特性对于理解界面中的基本扩散过程和固态传输动力学具有重要意义，特别是在高温下。而Schwarz晶体似乎为阻止原子在金属和替代合金中的扩散提供了一个坚固的屏障，提高了熔点温度的稳定性，这种稳定性远高于传统合金。
卢柯等人认为，利用Schwarz晶体结构开发先进的铝和其他合金，将使材料在高温应用中具备有益性能。
样品退火后元素分布。
值得注意的是，这是卢柯2000年以来在《科学》杂志上发表的第13篇文章，此外其还于2010年在另一顶级期刊《自然》（Nature）发表过1篇文章。卢柯现年56岁，1985年毕业于南京理工大学金属材料及热处理专业，1990年在金属所获工学博士学位，2003年当选中科院院士（当选年龄最年轻的中科院院士），2005年当选德国科学院院士，2006年被聘为美国Science周刊评审编辑，2018年当选美国国家科学院外籍院士。
校对：张亮亮
未来科学大奖是一个什么样的奖项？
先来大概介绍一下卢柯是什么人
卢柯，男，1965年5月出生，河南汲县人。
那么现在我们来说说卢柯为我们国家做了那些贡献。
2018年10月11日卢柯被任命为辽宁省人民政府副省长。
2019年1月5日，辽宁省人民代表大会常务委员会补选卢柯为辽宁省第十三届人民代表大会代表。
卢柯的一生还做许多职业，例如卢柯，材料科学家，中国科学院院士、发展中国家科学院院士、德国科学院院士、美国国家科学院外籍院士，中国科学院金属研究所研究员、博士生导师。卢柯的科研成果奖励有
1993年的急冷非平衡合金及固态反应机制获得了中国科学院自然科学奖一等奖，排名第2。
1996年 获得了中国科学院自然科学奖二等奖。
2002年 机械合金化过程中非晶态与纳米晶形成及结构研究 获得了辽宁省自然科学奖，排名第3。2009年 纳米孪晶纯铜极值强度的形成机制 获得了中国基础研究十大新闻，排名第1等等等等卢柯的科研贡献还有很多这里就不一一列举了
截至2017年，卢柯发表学术论文350余篇，国际会议特邀报告45次、专利25项。
卢柯还兼任上海交通大学材料科学与工程学院院长。当选美国国家科学院外籍院士。
最近一次热搜
2020未来科学大奖获奖名单揭晓。名单里就有卢柯。卢柯再一次获得了大奖，这一次大奖的奖金约有700多万
卢柯给我们国家社会带来的贡献很多一一列举是说不完的，希望多一些人向卢柯学习为国家为社会做贡献。
辽宁副省长卢柯拿下科学大奖，卢柯任职过哪些职位？
未来科学大奖（Future Science Prize）是一个由香港未来科学大奖基金会有限公司发起，北京怀柔未来论坛科技发展中心协办举行的评奖活动，旨在奖励在大中华地区（包含中国大陆地区、香港、澳门及台湾）取得杰出科技成果的科学家。
2016年1月17日在举行的未来论坛年会上，未来科学大奖将正式宣布成立。2016年9月19日首届未来科学大奖获奖名单揭晓。2017年1月14日首届未来科学大奖颁奖典礼在北京召开，并宣布设立未来科学大奖“数学与计算机奖”。2020年9月6日，第五届未来科学大奖揭晓，张亭栋、王振义、卢柯、彭实戈获奖。
截至2020年9月，未来科学大奖共组织4次评奖，20人获奖。
扩展资料：
奖项设置：
1、奖励类型
未来科学大奖设有：未来科学大奖生命科学奖（由丁健、李彦宏、沈南鹏、张磊捐赠）、未来科学大奖物质科学奖（由邓锋、吴鹰、吴亚军、徐小平捐赠）、未来科学大奖数学与计算机科学奖（由丁磊、江南春、马化腾、王强捐赠）三个年度奖项，获奖人于每年年底前公布。
2、奖励金额
“生命科学奖”的奖励金额为每年100万美元，“物质科学奖”的奖励金额为每年100万美元，“数学与计算机科学奖”的奖励金额为每年100万美元。
百度百科－未来科学大奖
辽宁省副省长卢柯拿下什么科学大奖？
据官方简历，卢柯生于1965年5月，河南汲县人，1981年时年16岁的卢柯考上华东工学院，之后进入中国科学院金属研究所攻读硕士、博士学位，1990年博士毕业后留在中国科学院金属研究所工作，历任助理研究员、副研究员、研究员、快速凝固非平衡合金国家重点实验室主任、沈阳材料科学国家（联合）实验室主任、金属研究所所长等职。卢柯30岁时成为中国科学院金属研究所博士生导师。2003年，38岁的卢柯被增选为最年轻的中科院院士。
2006年，卢柯任九三学社辽宁省副主委、沈阳市主委，2007年任九三学社中央常委，2008年任沈阳市政协副主席，2012年任九三学社中央副主席。
2018年，卢柯任辽宁省副省长，负责科技、卫生健康、体育等方面工作。分管省科学技术厅（外国专家局）、卫生健康委员会（中医药管理局）、体育局，重要技术创新与研发基地建设工程中心。
9月6日上午，2020未来科学大奖获奖名单揭晓，张亭栋、王振义获得?生命科学奖?，卢柯获得?物质科学奖?，彭实戈获得?数学与计算机科学奖?，特别需要指出的是?物质科学奖?获奖者卢柯，现任辽宁省副省长。
获奖评语介绍，奖励他开创性的发现和利用纳米孪晶结构及梯度纳米结构以实现铜金属的高强度、高韧性和高导电性。
提高金属材料的强度一直是材料物理领域中最核心的科学问题之一。通常材料的强化均通过引入各种缺陷以阻碍位错运动来实现，但材料强度提高的同时会丧失塑性和导电性，这导致了材料领域著名的长期未能解决的材料强度与塑性（或导电性）的倒置关系。如何克服这个矛盾，成为国际材料领域几十年以来一个重大科学难题。卢柯团队发现，在金属铜中引入高密度纳米孪晶界面，可使纯铜的强度提高一个数量级，同时保持良好的拉伸塑性和很高的电导率（与高纯无氧铜相当），获得了超高强度高导电性纳米孪晶铜。
这个发现突破了强度-导电性倒置关系并开拓了纳米金属材料一个新的研究方向。纳米孪晶强化原理已经在多种金属、合金、化合物、半导体、陶瓷和金刚石中得到验证和应用，成为具有普适性的材料强化原理。
卢柯团队还发现了金属的梯度纳米结构及其独特的强化机制。梯度纳米结构可有效抑制应变集中，实现应变非局域化，其拉伸塑性优于普通粗晶结构。具有梯度纳米结构的纯铜样品其强度较普通粗晶铜高一倍，同时拉伸塑性不变，也突破了传统强化机制的强度-塑性倒置关系，被应用在工业界并取得显著经济效益。
2020年9月6日上午10时50分许，2020未来科学大奖在北京揭晓，中国科学院金属研究所研究员、辽宁省人民政府副省长卢柯摘得三项大奖之一的“物质科学奖”。奖金为100万美元奖金，使用方式不受限制。
将未来科学大奖颁发给他，是为了奖励他开创性的发现和利用纳米孪晶结构及梯度纳米结构以实现铜金属的高强度、高韧性和高导电性。
扩展资料
卢柯及其研究团队的研究成果
卢柯及其研究团队发现了两种新型纳米结构可以提高铜金属材料的强度，而不损失其良好的塑性和导电性，在金属材料强化原理上取得了重大突破。
卢柯团队发现，在金属铜中引入高密度纳米孪晶界面，可使纯铜的强度提高一个数量级，同时保持良好的拉伸塑性和很高的电导率（与高纯无氧铜相当），获得了超高强度高导电性纳米孪晶铜。这个发现突破了强度-导电性倒置关系并开拓了纳米金属材料一个新的研究方向。纳米孪晶强化原理已经在多种金属、合金、化合物、半导体、陶瓷和金刚石中得到验证和应用，成为具有普适性的材料强化原理。
卢柯团队还发现了金属的梯度纳米结构及其独特的强化机制。梯度纳米结构可有效抑制应变集中，实现应变非局域化，其拉伸塑性优于普通粗晶结构。具有梯度纳米结构的纯铜样品其强度较普通粗晶铜高一倍，同时拉伸塑性不变，也突破了传统强化机制的强度-塑性倒置关系， 被应用在工业界并取得显著经济效益。
河南商报—辽宁省副省长卢柯拿下科学大奖！奖金100万美元，使用方式不受限制
关于“卢柯院士再发顶刊研究：解决高温下金属材料应用主要瓶颈”这个话题的介绍，今天小编就给大家分享完了，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！
本文来自作者[翠香]投稿，不代表小熊号立场，如若转载，请注明出处：https://xx-scm.com/cshi/202504-772.html
评论列表（4条）
我是小熊号的签约作者“翠香”！
希望本篇文章《卢柯院士再发顶刊研究：解决高温下金属材料应用主要瓶颈》能对你有所帮助！
本站[小熊号]内容主要涵盖：国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育
本文概览：网上科普有关“卢柯院士再发顶刊研究：解决高温下金属材料应用主要瓶颈”话题很是火热，小编也是针对卢柯院士再发顶刊研究：解决高温下金属材料应用主要瓶颈寻找了一些与之相关的一些信息进...