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华南理工大学机械与汽车工程学院研究生博客

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【活动掠影】澳大利亚埃迪斯科文大学张来昌教授学术报告  

2017-06-08 11:09:23|  分类: 活动掠影 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2017年6月6日,在华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心38号楼303室举行了一场主题为非晶态合金的结构、性能和应用的学术讲座报告会,主讲人是来自澳大利亚埃迪斯科文大学的张来昌教授,张教授于2005年于中国科学院金属研究所获得博士学位,他先后在德国达姆斯塔特工业大学、莱布尼茨固体材料研究所工作、博士后毕业于澳大利亚卧龙岗大学(2007.9-2009.9)、现为澳大利亚埃迪斯科文大学副教授及机械工程学科负责人,澳大利亚研究理事会(ARC)项目评审专家、澳大利亚合作研究中心(CRC)项目评审专家及阿联酋国家研究基金会项目评审专家。张来昌教授长期从事新型材料的制备、结构和性能,尤其是新型钛合金的制备工艺和性能的研究,主要包括:亚稳态合金的制备和性能;多尺度材料的合成与性能;3D打印技术在新材料中的应用;新型功能材料。在钛合金材料、3D打印技术在新材料中的应用方面具有很深的学术造诣和很高的国际影响力。

非晶态合金(amorphous state alloy)是近30年出现的具有新型微观组织结构的金属功能材料,其制取工艺是将熔融的母合金以大于每秒一百万度的冷却速度快速凝固而成,其原子在凝固过程中来不及按周期排列,故形成了长程无序的非结晶状态,与通常情况下金属材料的原子排列呈周期性和对称性不同,因而称之为非晶合金。。将处于熔融状态的高温钢水喷射到高速旋转的冷却辊上,即单辊旋转淬冷法。钢水以每秒百万度的速度迅速冷却,仅用千分之一秒的时间就将1300的钢水降到200以下,形成非晶带材。 发达国家对非晶合金制造技术一直严格实施技术封锁。我国科学家历经近二十年的不懈努力,终于在九五期间,实现了在制备非晶态合金领域的技术跨越,掌握了具有自主知识产权的核心技术。

张教授为了引起大家的兴趣,首先让大家以常识来思考,是否存在非晶态的金属,他讲到:其金属能不能产生非晶态呢?这一直是近代科学家着重破译的一道难题。科学家发现,金属在熔化后,内部原子处于活跃状态。一但金属开始冷却,原子就会随着温度的下降,而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来,形成晶体。如果冷却过程很快,原子还来不及重新排列就被凝固住了,由此就产生了非晶态金属。要想产生非晶态金属的技术关键之一,就是快速冷却。接着他以非晶态材料的研究历史作为引子,带大家简短的回顾了历史上非晶态材料的发现,然后进一步的分析非晶态材料的原子排列方式,并与单晶材料、多晶材料和准晶态材料的原子排列方式进行比较,相比于单晶材料的有序周期性排列,多晶材料的多种组合排列,准晶态材料的有序非周期排列,非晶态材料呈现出大范围无序而小范围有序的奇特状态,它在超过几个原子间距范围以外,不具有长程有序的晶体点阵排列。接着张教授分别从化学短程有序和拓扑短程有序两个方面作为非晶态金属中短程有序的研究点进行讲解。最后张教授以非晶态金属的具体应用为结尾结束了报告,整场讲座中张教授以其渊博的知识和多年的研究经验赢得同学们的阵阵惊叹,讲座本身更是让人受益匪浅,讲座途中甚至有我校的老师前来旁听。

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张教授讲解非晶态合金历史 

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张教授讲解晶态和非晶态的区别 

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 张教授讲解电子显微镜下非晶态金属和晶态金属

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 张教授讲解非晶态的短程有序

(图/ 16硕 邵啟鹏)

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