理学论坛第一百六十三次学术活动(周延春报告)
发布时间: 2019-10-14   浏览次数: 76

时间20191017日1500

地点仙林校区教2-314

主办单位:理学院

报告题目:寻找不脆陶瓷的方法:从MAX相到MAB相陶瓷

报告人:航天材料及工艺研究所周延春研究员

报告摘要:超高温陶瓷是高超声速飞行器的鼻锥、翼前缘和超燃冲压发动机的燃烧室的关键候选材料。然而,本征脆性和缺陷敏感性限制了它们的应用。脆性的本质源于强共价键作用,因此,改变脆性必须从电子结构和化学键特性的研究入手。本报告首先从MAX相(Mn+1AXn, M是过渡金属、 A是IIIA或IVA族原子、X是C或N)的多层次结构与宏观性能的关系入手,提出不脆、可加工陶瓷的判据,然后利用这些判据寻找新的超高温硼化物陶瓷。MAX相综合了金属和陶瓷的共同优点:耐高温、抗氧化、抗热冲击、导电、导热、容易加工。其晶体结构由周期性交替排列的Mn+1Xn层和A原子层构成,M-X为强共价键而M-A为弱的香蕉键。化学键的各向异性导致电学和力学性能的各向异性。根据MAX相的结构和性能特征,预测了新型三元层状硼化物(MAB相,M是过渡金属、 A是Si或Al原子、B是硼)的结构和性能。在此基础上,设计并制备了二维过渡金属硼化物MBene。

报告人简介:周延春,1985年毕业于清华大学,1988和1991年在中科院金属所分别获得硕士和博士学位。1992-1994年在美国密苏里大学做博士后。现任航天材料及工艺研究所研究员,先进功能复合材料技术重点实验室副主任,中国运载火箭研究院首席技术专家。

主要从事高温陶瓷及复合材料的多层次结构设计、制备和性能研究。

主要学术贡献包括:(1)发现了16个新型高温碳化物、氮化物和硼化物新相并确定了晶体结构;(2)提出了高损伤、可加工陶瓷的设计准则,并以此理论为基础通过实验发现或证实了一系列新型抗损伤、可加工陶瓷;(3)提出了基于原位反应制备体材料、多孔材料和二维硼化物的方法。

在Annal Rev. Mater. Res., Inter. Mater. Rev., Acta Mater., J. Am. Ceram. Soc.等期刊上发表SCI论文400多篇,被引用13500多频次, H-因子61。获得中科院院长奖学金特别奖(1991)、中科院技术发明二等奖(1998)、辽宁省自然科学一等奖(2005)、国家科技进步二等奖(2014)、美国陶瓷学会Global Star奖(2010)、美国陶瓷学会工程陶瓷部Bridge Building奖(2018)、国际衍射数据中心(ICDD)贡献奖(2009\2012\2014) 等奖励。获得国家杰出青年基金(1999)、中科院百人计划(2003)支持。

主要学术荣誉和兼职有:美国陶瓷学会会士(Fellow 2010), 世界陶瓷科学院院士(2010), 亚太材料科学院院士(2013),美国陶瓷学会工程陶瓷部国际委员会主席(2009-2010),世界陶瓷科学院顾问委员会委员(2010-2014),世界陶瓷科学院选举委员会委员(2010-2014),美国陶瓷学会Ross Coffin Purdy奖励委员会主席(2015),美国陶瓷学会Jeppson奖励委员会委员(2018), 美国陶瓷学会出版委员会委员(2014-2018),美国陶瓷学会工程陶瓷部提名委员会主席(2015-2016),中国硅酸盐学会特陶分会副理事长(2008-)。

主要国际学术期刊任职包括《J. Mater. Sci. & Tech.》Vice-editor-in chief,《J. Am. Ceram. Soc.》Editor, 《J. Mater. Res.》Principle Editor,《Inter. J. Appl. Ceram. Tech.》Associate Editor,《J. Asian. Ceram. Soc.》Editor,《Inter.  Mater. Rev.》、《Ceram. Inter.》、《J. Ceram. Soc. Jap.》和《J. Adv. Ceram.》等杂志的Editorial board member,《现代技术陶瓷》和《宇航材料及工艺》主编。