为了促进优秀科研成果的交流，拓展研究生的学术视野，创造研究生学术交流的机会，凝固技术国家重点实验室第十一期研究生学术沙龙活动于2020年12月21日在公字楼339室如期举办。此次会议由冯广辉和张佩分别主持，张佩、林博、王俞鉴、杨宾和冯广辉四位博士作学术汇报。汇报期间，现场氛围极为活跃，每位汇报人的报告都在热烈的掌声中结束。
首先，张佩同学介绍了“HfB2-MoSi2/SiC-Si 复合涂层制备及其1773 K与1973 K氧化行为研究”的相关工作。该工作以C、Si、Al2O3、HfB2和Mo为原料，先采用包埋法在C/C复合材料表面制备了SiC-Si过渡涂层，以缓解外涂层与基体之间的热适配；进而结合料浆浸渍，经热处理后Mo和Si原位反应形成MoSi2，最终制备得到HfB2-MoSi2/SiC-Si复合涂层。研究发现涂层试样1973 K抗氧化性能优于1773 K。X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热力学(吉布斯自由能变-温度，氧分压-温度)计算结果表明抗氧化性差异主要归因于：1973 K氧化后试样表面形成了氧渗透率低、高温稳定性好、流动自愈能力强的Hf-Si-O多相氧化膜，可有效填充孔洞等缺陷；而在1773 K氧化时，涂层试样表面的Hf-Si-O氧化膜层疏松，脆性大，进而大量的氧气进入内涂层以及C/C基体，最终严重失重。本工作有助于更好地理解SiC基涂层的高温氧化行为，且能为较好地指导未来碳基复合材料表面抗氧化性优异复合涂层的开发提供一定的借鉴意义。
参考文献：https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126418
林博同学介绍了以Zr/Nb为代表的HCP/BCC异质界面错配位错的研究进展。界面对提升多晶材料的力学性能具有重要意义，理论表明界面是由一系列错配位错构成的。界面力学行为，包括位错从界面上形核、界面对位错的阻碍作用、界面的剪切以及界面上的孪晶形核等，本质上是错配位错所主导的。因此，界面位错网络的形态是理解界面行为的关键。通过综合利用界面原子的应力分布特征、基于错配度分析的AIFB方法和基于原子“变形”信息的NTA方法，确定了Zr/Nb界面位错的确切形态，为理解HCP/BCC界面力学行为奠定了重要的基础。
参考文献：https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2020.102830
王俞鉴同学向大家介绍了关于颗粒初始团簇状分布对瞬态粗化行为影响的研究。该工作采用定量多相场模型模拟了初始不同团簇颗粒数目、不同团簇颗粒密度和非均匀团簇的粗化过程，分析了粗化速率、颗粒尺寸分布、颗粒空间分布等体系特征参量的演化规律以及对瞬态阶段持续时间的影响规律。研究结果发现，颗粒初始团簇状分布的粗化主要经历两个过程，即团簇形貌的消失以及颗粒进一步向稳态的演化。在瞬态粗化阶段，颗粒尺寸分布和粗化速率等特征参量的演化呈现非单调性，而且瞬态粗化时间随团簇内颗粒数目的增加而延长，但随颗粒密度变化较小；减小团簇尺寸可以有效的缩短瞬态粗化时间。此外，可通过归一化处理方法对整体瞬态粗化时间进行预测。该研究结果表明，通过合理的调整材料初始组织状态可以有效的改变粗化进程，这为材料微观组织粗化过程的调控提供了新思路。
参考文献：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-651X/abaff5
杨宾同学分享了SnTe基热电材料快速制备过程以及性能调控方面的工作，低的塞贝克系数和高的热导率限制了SnTe材料的商业化应用。通过引入多级散射机制增加声子散射是降低晶格热导率的有效手段，本文通过引入晶界、纳米析出相、位错、应力等散射中心极大得限制了晶格热导率。Sb元素掺入在提高塞贝克系数的同时也大大降低了SnTe材料的声子传播速度，使得热电优值有了很大的提升，这为我们制备高性能热电材料提供了新思路。
参考文献：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.155568
冯广辉同学介绍了TaC改性HfC涂层在高热流密度下的烧蚀性能研究。该工作选择采用包埋法和超音速等离子喷涂法在C/C复合材料表面制备TaC含量为10 vol%的HfC涂层，并测试其在高热流密度单一和循环条件下的烧蚀性能。通过对氧化层相组成，微观结构等研究对不同环境下的烧蚀行为进行分析。结果表明，TaC的引入使HfC涂层在单一和循环条件下的烧蚀性能均有明显提升，这为C/C复合材料烧蚀防护涂层的制备提供了新思路。
参考文献：https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126219
本次学术沙龙，同学们积极报名参与，现场大家对相关的研究内容进行了热烈的讨论，学术氛围浓厚。通过不同方向之间表征手段、测试方法等内容的交流，拉近同学们之间距离的同时也为大家后续的学术工作提供了更广阔的思路。
（文字：林博、王俞鉴、杨宾； 供图：冯广辉、张佩）
