题目：寻找不脆陶瓷的方法：从MAX相到MAB相

时间：2019年12月20日 9:30

地点：80足球直播吧 F103会议室

报告人：周延春 教授（航天材料及工艺研究所）

邀请人：倪娜 副教授（叶轮机械研究所）

报告人简介

周延春，教授，博士生导师，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。1999年获得国家杰出青年基金、2003年获得中科院百人计划。2010年获得美国陶瓷学会Global Star奖、2014年获得国家科技进步二等奖、2018年获得美国陶瓷学会工程陶瓷部Bridge Building奖等奖励。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。在Annal Rev. Mater. Res., Inter. Mater. Rev., Acta Mater., J. Am. Ceram. Soc.等国际著名期刊上发表SCI论文400多篇，被引用13700多频次，h-因子62。目前担任美国陶瓷学会会士 (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至今)。

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. Adv. Ceram.》Editor，《J. Mater. Res.》Principle Editor,《Inter. J. Appl. Ceram. Tech.》Associate Editor,《J. Asian. Ceram. Soc.》Editor,《Inter.  Mater. Rev.》、《Ceram. Inter.》和《J. Ceram. Soc. Jap.》等杂志的Editorial board member，《现代技术陶瓷》和《宇航材料及工艺》主编。

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（M_n+1AX_n, M是过渡金属、A是III_A或IV_A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M_n+1X_n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。