| 评审组: | 基础研究组 | | 项目名称: | 非晶合金黏弹性力学行为研究 |
| 提名单位: | 陕西省教育厅 |
| 提名等级: | 二等奖 |
| 提名单位意见: | 该项目成果属于非晶合金黏弹性力学行为研究领域。被推荐人获得科技部中法杰出青年科研人员交流项目,陕西省杰出青年科学基金项目,“香江学者计划”,中国材料大会非晶与合金分会杰出青年科学家奖等人才项目,及4项国家自然科学基金和3项陕西省自然科学基金的持续资助下,完成了重要学术突破。项目开创性地提出综合多种因素,在不同时间和空间激励下深入探究非晶合金黏弹性力学变形机理,突破了以往仅关注单一因素的局限,为全面、系统地理解非晶合金的微观结构与力学性能之间的复杂关系奠定了坚实基础。取得以下原创性成果:
(1) 首次揭示了固定时间域/超低频区域的类液态行为与非晶合金低温黏弹性表现—β弛豫之间存在本征关联,阐明了高熵非晶合金静态力学与动力学之间的内在联系。
(2) 揭示了组元混合焓对β弛豫行为及塑性变形能力的影响规律,同时阐明了微合金化作用下模型合金微观结构的演化机制。
(3) 揭示了结构非均匀性与非晶合金黏弹性力学性能之间的本征关联,为改善非晶合金的延展性提供了理论支撑。
(4) 揭示了非晶合金黏弹性力学中应力弛豫过程从应力驱动机制向热激活机制的转变,深入地理解了动态非均匀性和结构弛豫机制的内禀关联。
(5) 揭示了非晶合金高温力学性能与应力弛豫行为的内在关联,对提升其塑性具有重要贡献。
鉴于被推荐人在非晶合金黏弹性力学行为研究领域所取得的杰出成果,特推荐其申报陕西省自然科学奖项目二等奖。
|
| 项目简介: | 
|
| 客观评价: | 

|
| 代表性论文专著目录: | 

|
| 主要完成人情况: | - 姓名:乔吉超
排名:1 行政职务:学院副院长 技术职称:教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:本项目负责人,全面把控研究方向,提出创新性学术思想,为项目奠定理论基础。深入研究非晶合金原子流动性演化规律,突破传统认知局限,揭示了原子流动性在多因素耦合作用下的动态演变过程。明确了物理时效对非晶合金结构弛豫的显著影响,填补了该领域研究空白。采用准点缺陷理论对非晶合金动态弛豫机制进行系统性描述,创新性地剖析了原子尺度缺陷在动态弛豫过程中的关键作用机制。在流变行为研究方面,提出完整的高温应力松弛实验与理论分析方法,准确预测了非晶合金在高温条件下的应力松弛行为。深入探讨了非晶合金在不同应力水平下的蠕变机制,为优化高温力学性能、拓展高温应用范围提供了关键指导。相关贡献对应代表性论文1-5。
- 姓名:段亚娟
排名:2 行政职务:无 技术职称:教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:主要完成人之一,对高熵非晶合金的玻璃转变过程进行了深入研究,揭示了非晶合金微观结构非均匀性与弛豫机制及变形载体之间的内在关联。通过动态力学分析仪,结合剪切转换区模型,系统地探究了高熵非晶合金的动态力学弛豫和变形行为,并成功建立了高熵非晶合金动态力学弛豫、蠕变机制与结构非均匀性之间的联系。通过高温蠕变和应力松弛实验,发现高熵非晶合金在高温下具有更低的表观激活能和更高的脆度指数,这表明其在高温环境中展现出更优异的热稳定性。这一发现不仅揭示了非晶合金微观结构与热力学的不均匀演化过程,还为理解高熵非晶合金的复杂力学行为提供了新的理论依据。相关贡献对应代表性论文1。
- 姓名:姚尧
排名:3 行政职务:校长 技术职称:教授 工作单位:西安工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:主要完成人之一,明晰了非晶合金的动态弛豫机制,深入揭示了非晶合金原子在不同动力学激励条件下的移动性演化规律,并成功建立了动态弛豫机制与微观结构非均匀性之间的内禀性关联。此外,阐明了非晶合金在高温条件下的变形行为、动态弛豫与微观结构非均匀性之间的复杂关联,为理解非晶合金在高温环境下的力学行为提供了重要理论支持。在应力松弛研究方面,该成员发现了非晶合金应力松弛过程的双阶段现象,并通过蠕变等实验手段,深入阐明了非晶合金粘弹性的物理本质,为优化非晶合金的制备工艺和提升其综合性能提供了关键指导。相关贡献对应代表性论文2,4,5。
- 姓名:王云江
排名:4 行政职务:无 技术职称:研究员 工作单位:中国科学院力学研究所 完成项目时所在单位:中国科学院力学研究所 对本项目主要学术贡献:主要完成人之一,运用先进的分子动力学模拟技术,深入探究了非晶合金在应力松弛过程中的复杂行为,揭示了其独特的双阶段弛豫过程。在初始阶段,弛豫过程主要由应力主导,表现为快速的弛豫行为,这一阶段的弛豫速率较高,主要反映了原子在应力作用下的快速响应和结构调整。随着过程的推进,弛豫逐渐过渡到由热主导的慢弛豫阶段,这一阶段的弛豫速率显著降低,更多地体现了原子在热激发下的缓慢重排和结构优化。这一发现不仅为理解非晶合金在应力松弛过程中的微观机制提供了新的视角,也为优化非晶合金的力学性能和制备工艺提供了重要的理论依据。相关贡献对应代表性论文1,4,5。
- 姓名:杨勇
排名:5 行政职务:系主任 技术职称:教授 工作单位:香港城市大学 完成项目时所在单位:香港城市大学 对本项目主要学术贡献:主要完成人之一,明晰了非晶合金的动态弛豫机制,揭示了非晶合金原子在不同动力学激励条件下的移动性演化规律,并建立了动态弛豫机制与微观结构非均匀性之间的内禀性关联。通过特征激活能量化剪切转变区的热动力学,深入探索了动态力学弛豫行为与蠕变过程中微观机制的异同,为理解非晶合金在不同工况下的力学行为提供了新的理论基础。此外,揭示了在动力学转变区域,高熵非晶合金的强液体属性以及超低频类液区行为与β弛豫之间的内禀性关联。他进一步建立了相对缺陷浓度与温度和应变速率的定量描述,为准确预测非晶合金在复杂工况下的力学行为提供了有力的理论支持。相关贡献对应代表性论文1和3。
|
| 主要完成单位: | - 单位名称:西北工业大学
单位贡献:西北工业大学是本项目的第1完成单位,全面负责项目的实施进度和总体技术方案的制定,并对项目的技术路线、可行性和技术内容进行了严格把关。学校为项目的顺利开展提供了全方位的保障,包括办公场所、试验设备等必要支持。经过多年发展,课题组团队围绕非晶合金的特殊物理和力学性质,建立了完善的制备和测试实验平台。依托学校材料测试中心,购置了大量可共享的分析测试设备,能够对材料进行全面的分析测试和深入研究。在项目实施过程中,力学弛豫实验、蠕变和应力松弛实验以及样品制备与表征测试(如X射线衍射、热力学性质和透射电镜表征等)主要在团队实验室和学校材料测试中心完成。学校材料测试中心的老师提供了专业的指导和建议,为项目的顺利开展提供了有力的技术支持。
- 单位名称:中国科学院力学研究所
单位贡献:中国科学院力学研究所作为本项目的第2完成单位,为项目中的分子动力学模拟提供了强大的计算资源,并与项目团队共享了实验与模拟的数据。通过结合双方的研究优势,促进了项目的顺利开展,并为后续的模型建立和理论分析奠定了坚实基础。中国科学院力学研究所的非线性力学国家重点实验室拥有丰富的跨尺度力学研究经验和高性能计算平台。该单位项目完成人所在的“LNM冲击动力学与新型材料力学性能”课题组,在非晶合金的力学行为研究方面具有深厚的基础,涵盖实验、理论和模拟研究,长期从事力学、物理和材料科学交叉领域的多尺度计算机模拟工作,重点关注材料微结构跨尺度力学的物理问题。其在无序合金的强度、弹塑性、蠕变、应力松弛、扩散以及跨时间尺度分子动力学等方面积累了丰富经验。在本项目中,承担了计算机模拟非晶合金多级动力学行为的任务,明确了蠕变实验中观察到的分级弛豫行为的微观原子结构起源和演化机理,并结合实验数据分析,为非晶合金应力松弛和蠕变多级动力学的研究提供了重要基础。
- 单位名称:香港城市大学
单位贡献:香港城市大学作为本项目的第3完成单位,承担了部分关键实验,有力协助并推进研究工作。该校是香港特别行政区政府重点资助的研究型高校之一,学校拥有世界级重点实验室和多个大学级别的研究中心,为研究人员提供了持续开展研究的平台。此外,香港城市大学以创新方法融合科学与文化,拓宽专业研究技能以满足工业发展需求,鼓励研究人员运用专业知识解决实际问题,通过跨学科团队合作提升能力,增强竞争力。该校与内地高校保持密切合作关系,推进高等教育合作发展。依托“香江学者计划”等交流项目,项目第一完成人曾赴香港城市大学交流学习。期间,香港城市大学协助完成了部分非晶合金的力学弛豫和纳米压痕实验,对实验数据进行了提取和分析,对非晶合金α和β弛豫模式的分解做出了重要贡献,并基于弛豫数据发展了相应理论模型,通过实验数据验证了模型,进一步强化了结构弛豫的物理图像。
|
| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
|