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新型过渡金属三元层状硼化物MAB相及过渡金属二维硼化物MBene的结构与性能

来源:本站 作者: 发布时间:2018-10-11

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报告人:周延春研究员 航天材料及工艺研究所先进功能复合材料重点实验室

报告时间和地点:2018年10月15日上午10:00物理馆103会议室

报告摘要: 过渡金属三元层状硼化物MAB(迈博相其中M是过渡金属原子、AAlSi原子、B是硼原子)MAX相似,综合了金属和陶瓷的耐高温、抗氧化、低密度、高强度、高模量、导电、导热和抗损伤等性能,具有在高温和超高温应用的潜力。最近采用理论和实验相结合的方法对(MB2)nMAl( n=1, 2, 3)MAlB (M=Mo, W)M5Si3B (M=Cr, Zr, Hf)Y5Si2B8YAlB4MAB的电子结构、化学键特性及力学、热学和高温氧化等性能进行了预测,发现MAB相的高模量取决于B-B之间的强共价键,而低剪切变形阻力是由A-AM-A之间的金属键决定的。化学键的各向异性导致弹性性质和热膨胀系数的各向异性及低剪切变形阻力。

由于MAB相具有层状的结构特征及化学键和性能的各向异性,采用选择性腐蚀的方法可以由过渡金属三元硼化物MAB相制备二维过渡金属硼化物MBene(迈博烯)。虽然继石墨烯(graphene)后,硅烯(silicene)、磷烯(phosphorene)、硼烯(borophene)、二维金属氧化物和氢氧化物 (LDHs)、金属硫化物(TMDs)、迈科烯(MXene)等得到了广泛研究,但对二维过渡金属硼化物的研究并不多。本报告在对MAX相和MAB相的结构和性能关系进行系统描述的基础上,将介绍新发现的MABCr4AlB4并以新的MBene(迈博烯)材料---二维CrB的制备方法和结构特征为例介绍如何由过渡金属三元硼化物MAB相制备二维过渡金属硼化物MBene(迈博烯)的方法及其结构特征。

    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10多个新型高温碳化物、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。

                                                                                                                                          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12150多频次, H-因子58。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》主编

 

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四川大学物理科学与技术学院

                                                       20181010