一、報告題目:室溫塑性高強陶瓷從夢想到現實
二、報告人:北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室研究員
甬江實驗室先進陶瓷創新中心主任陳克新
三、報告時間:2025年5月21日(周三)下午13:30
四、報告地點:莫干山校區圖書館B510會議室
五、邀請人:浙江工業大學副校長、黨委委員胡軍
六、報告人簡介:
陳克新,現任北京科技大學研究員,甬江實驗室先進陶瓷創新中心主任。2004.06-2024.04曾擔任國家自然科學基金委員會學科主任。在Science,Advancedmaterials等國際頂級刊物上發表學術論文一百余篇,針對不同材料體系開發出多種創新性制備技術,授權30余項中國專利。
在燃燒合成領域發表論文數名列該領域全世界第一,突破了燃燒合成制備高品質氮化硅粉體新技術,解決了高品質氮化硅長期依賴進口的瓶頸問題,產品返銷日本等高端市場;首次報道了“室溫塑性氮化硅陶瓷”,為解決陶瓷室溫脆性這一世界性難題打下理論基礎,研究工作引起國際材料領域的廣泛關注;提出了“功能基元序構的高性能材料”的學術思想和材料研究新范式,功能基元序構的材料可以突破元素種類的限制,為探索具有變革性和顛覆性的高性能材料提供了更大的空間。
七、報告內容摘要:
脆性是陶瓷的基本特征也是致命弱點,其根源在于內部極強的原子鍵合(離子鍵或共價鍵)和復雜的晶體結構,缺乏獨立的滑移系,導致陶瓷材料在應力作用下很難像金屬材料那樣通過位錯滑移機制而發生塑性變形,所以陶瓷材料在室溫下塑性幾乎為零,極易斷裂破碎,導致可靠性差,因此,陶瓷的脆性一直都是限制其自身應用的關鍵因素,也是諸多尖端領域發展的重大瓶頸。我們通過巧妙的結構設計實現了氮化硅陶瓷中的“共價鍵斷裂-旋轉-再鍵合”,起到了類似金屬中位錯運動的效果,使得氮化硅陶瓷在室溫下可以發生明顯的塑性變形,該研究成果發表于Science,同時被Nature和Science選為研究亮點(ResearchHighlights),并被麻省理工科技評論等眾多知名學術媒體報道評述,在陶瓷材料發展歷史上具有里程碑意義。
Plasticdeformationinsiliconnitrideceramicsviabondswitchingatcoherentinterfaces.Science378.6618(2022):371-376.
Borroweddislocationsforductilityinceramics,ScienceAccepted.