日前,金屬所接到教育部、國務院學位委員會關于2008年全國優秀博士學位論文評選結果通知,由該所推薦的沈陽材料科學國家(聯合)實驗室博士畢業生麻晗的博士學位論文《Mg?Cu?RE合金系的玻璃形成能力及其內生復合材料》 (指導教師為盧柯研究員和徐堅研究員)入選“2008年全國優秀博士學位論文”。
全國優秀博士學位論文評選工作是由教育部和國務院學位委員會批準并組織進行的,旨在建立有效的質量監督和激勵機制,培養和激勵博士生的創新精神,促進高層次創造性人才脫穎而出。目前全國優秀博士學位論文數量已成為衡量高校研究生培養質量的一項重要指標。本年度評選中,中國科學院入選“全國優秀博士學位論文”共17篇(含中國科大),另有25篇論文被評選為“全國優秀博士學位論文”提名論文(含中國科大)。迄今為止,金屬所先后有10篇博士學位論文入選“全國優秀博士學位論文”。
鎂基金屬玻璃具有高強度、高比強度、高彈性極限等優異性能。為了滿足工業化應用的需求,發展具有強玻璃形成能力、可獲得大尺寸(厘米尺度)塊體材料、并兼有良好塑性的新型玻璃態鎂合金具有重要意義。麻晗的博士論文工作針對鎂?銅?稀土基合金的玻璃形成能力、形成內生金屬玻璃基復合材料及其力學行為開展了研究。主要創新點如下:
以Mg?Cu?Ag?Y四元合金系作為模型系統,建立了在三維空間定位玻璃形成能力最佳合金成分的方法(簡稱“3D法”)。利用“3D法”最終在Mg?Cu?Ag?Y四元系中優化出玻璃形成能力最強的合金:Mg54Cu28Ag7Y11,形成玻璃的臨界直徑可達到16 mm。該方法的優勢在于可以充分揭示給定合金體系玻璃形成能力的潛力,而此前人們采用的化學性質相似元素部分替代法,無能力優化出玻璃形成能力最佳的合金。
利用“3D法”,在Mg?Cu?Ag?Gd四元系中發現了具有超常玻璃形成能力的Mg54Cu26.5Ag8.5Gd11合金,其
形成玻璃的臨界直徑可達到25 mm,是目前尺寸最大的鎂基塊體金屬玻璃。Mg?Cu?Ag?Gd合金的玻璃形成能力可與鈀基合金、鋯基含鈹合金、稀土基合金相媲美,但明顯地具有價格低廉、輕質的優勢。
發展出一種經銅模澆鑄形成的?-Fe固溶體顆粒彌散分布于鎂金屬玻璃基體上的內生復合材料。尺寸為1?10 ?m的Fe顆粒有效地抑制了形變過程中金屬玻璃基體的單一剪切帶失穩擴展,促進了多重剪切帶萌生,從而提高了鎂基金屬玻璃的韌塑性。與單一鎂基塊體金屬玻璃相比較,含Fe顆粒的內生復合材料強度與塑性均得到提高,壓縮斷裂強度和塑性應變可分別達到990 MPa和1 %。
在攻讀博士學位期間,麻晗在《Applied Physics Letters》上發表論文2篇,在《Journal of Materials Research》上發表論文4篇。經檢索,這些論文已經被引用達223次。申請國家發明專利2項,其中“一類可鑄造形成厘米尺度非晶態塊體材料的鎂合金”已經獲得專利權。
麻晗于2000年8月經南京理工大學推薦免試進入中國科學院金屬研究所,師從徐堅研究員攻讀碩士學位。 2002年8月轉為攻讀博士學位,師從盧柯研究員和徐堅研究員。2006年2月獲得博士學位。(金屬所供稿)