【剛剛揭曉 #2020未來科學大獎#物質科學獎獲獎者 盧柯!】#微博公開課#盧柯,1965年出生,中國科學院院士,中國科學院金屬研究所研究員,瀋陽材料科學國家研究中心主任

獲獎評語:
獎勵他開創性的發現和利用納米孿晶結構及梯度納米結構以實現銅金屬的高強度、高韌性和高導電性。
提高金屬材料的強度一直是材料物理領域中最核心的科學問題之一。通常材料的強化均通過引入各種缺陷以阻礙位錯運動來實現,但材料強度提高的同時會喪失塑性和導電性,這導致了材料領域著名的長期未能解訣的材料強度與塑性(或導電性)的倒置關係。如何克服這個矛盾,成為國際材料領域幾十年以來一個重大科學難題。

盧柯及其研究團隊發現了兩種新型納米結構可以提高銅金屬材料的強度,而不損失其良好的塑性和導電性,在金屬材料強化原理上取得了重大突破。

盧柯團隊發現,在金屬銅中引入高密度納米孿晶界面,可使純銅的強度提高一個數量級,同時保持良好的拉伸塑性和很高的電導率(與高純無氧銅相當),獲得了超高強度高導電性納米孿晶銅。這個發現突破了強度-導電性倒置關係並開拓了納米金屬材料一個新的研究方向。納米孿晶強化原理已經在多種金屬、合金、化合物、半導體、陶瓷和金剛石中得到驗證和應用,成為具有普適性的材料強化原理。

盧柯團隊還發現了金屬的梯度納米結構及其獨特的強化機制。梯度納米結構可有效抑制應變集中,實現應變非局域化,其拉伸塑性優於普通粗晶結構。具有梯度納米結構的純銅樣品其強度較普通粗晶銅高一倍,同時拉伸塑性不變,也突破了傳統強化機制的強度-塑性倒置關係, 被應用在工業界並取得顯著經濟效益。

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