为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重点打造并开展研究生学术沙龙活动。于2020年10月21日下午3:00，凝固技术国家重点实验室第六期研究生学术沙龙在友谊校区公字楼334报告厅举办。活动以学生为主导，特邀凝固实验室老师王涛教授和曹晔洁副教授现场指导，旨在为研究生们提供一个学术交流和探讨的平台。大家针对报告中的数据处理方法，以及写作思路等问题展开了热烈讨论，此次学术沙龙的成功举办也得到了大家的一致好评。

本次沙龙邀请了博士生董浩、强凤鸣、吴智鸿、张明昌、李博这五位同学分别对其研究内容进行了汇报分享，分享过程由博士生李博和吴智鸿分别主持上下半场。

董浩同学分享了过冷共晶合金凝固过程中反常共晶组织的形成机理问题。使用高温激光共聚焦显微镜对Ni-18.7at％Sn共晶合金中反常共晶组织形成过程进行了原位观察。结果表明，反常共晶组织起源于初生规则共晶层片组织再辉平台时的失稳。基于上述实验观察，在界面稳定性分析框架内建立了定量描述初生规则层片共晶组织失稳的模型。模型计算结果与实验结果吻合良好。模型分析表明，初生规则层片共晶组织的失稳受控于溶质过饱和和界面能共同驱动的界面不稳定扰动。前者放大了扰动层片表面波谷处的振幅而触发层片组织失稳，而后者则主导了随后的形态转变过程。

参考文献：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359646219306025?via%3Dihub

强凤鸣同学主要探究了β凝固多相γ-TiAl合金α₂片层中β₀相的析出行为。采用透射电子显微镜（TEM）及高分辨成像（HRTEM）的方法研究了β凝固多相γ-TiAl合金Ti-42.05Al-3.96Nb-1.01Mo-0.21B（at.％）α₂片层中β₀相的析出行为。研究发现，该合金在950-1150°C时效6 h，可明显观察到β₀相从α₂片层析出，这是一个由Mo元素扩散控制的过程。β₀相在弯曲的α₂/γ片层界面处形核，优先沿α₂片层宽度方向生长，而后沿长度方向生长。因此，α₂片层的层间距和β₀相的生长阶段共同决定了β₀析出物的形貌。β₀相与基体α₂片层遵循Burgers取向关系，其匹配平面为{12-1}β₀//(1-100)α₂，错配度约为3.17%；与相邻的γ遵循K-S取向关系，其匹配平面为惯习面{101}β₀//(-1-11) γ，错配度为9.81%。在界面处存在界面位错以及其他点缺陷来适应晶格错配。此外，在时效过程中还会发生α₂→γ的分解，α₂/γ界面台阶促进了β₀相的成核，一旦β₀颗粒在α₂/γ界面析出便阻碍了α₂→γ的转变。α₂→β₀和α₂→γ两个相变过程的协调关系受时效温度的影响，当时效温度为1050°C时，在α₂片层中析出的β₀相含量最多。

参考文献：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1044580320319458

吴智鸿同学主要讲解了从晶粒取向和形貌角度分析了Ti-7333合金高周疲劳损伤机理。在较软的β基体中引入细小的α相可以显著提高亚稳β钛合金的强度水平。然而，这种组织结构设计常常导致微裂纹萌生于α/β界面。通过断口观察和聚焦离子束截面分析法研究了Ti-7Mo-3Nb-3Cr-3Al合金疲劳裂纹萌生模式和疲劳损伤机理。发现，疲劳损伤机制不唯一，且强烈依赖于显微组织组合特征。裂纹萌生区可观察到α_p/β复合刻面或孤立的α_p刻面。有利于基面滑移的长条α_p颗粒或等轴α_p颗粒充当疲劳裂纹萌生点，进而形成近基面刻面特征。β刻面常常对应于施密特因子值最大的{110}滑移面。此外，长条α_p刻面常常伴随粗糙的β刻面出现。进而推导了三种疲劳临界显微组织结构。联系晶粒形貌和晶体学取向深入理解了α析出强化型亚稳β钛合金的疲劳损伤过程。

参考文献：https://sci-hub.se/10.1016/j.msea.2020.140222

张明昌同学分享了三维Co@Co3O4纳米片阵列用于超高倍率性能的混合超级电容器的研究。Co3O4因其超高的理论比电容(3560f g-1)和成本效益而被广泛研究，为了提高Co3O4的电导率，在Co纳米片阵列(NSAs)表面通过热处理组装了原位形成的Co@Co3O4结构。其中，用简单的电沉积方法将Co NSAs沉积在活性炭布(ACC)上。氩气轰击Co3O4表面60秒后，用XRD、HRTEM和XPS对Co3O4核壳结构进行了表征。Co@Co3O4核-壳纳米结构的协同作用保证了电子的快速传输和氧化还原反应的活性。此外，还引入了氧化还原反应的动力学分析，以量化氧化还原赝电容和插层赝电容(“电池型”材料)的贡献。3D Co@Co3O4 NSAs在1 A g-1时的比电容为1520 F g-1，在10 A g-1时的比电容保留率为80.3%，具有优异的速率性能。这种优异的性能源于金属钴核心框架与氧化钴壳纳米结构之间独特的强相互作用。

参考文献：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.154115

李博同学分享了通过超音速等离子喷涂在锋利的前缘形C / C复合材料上制备了LaB₆-ZrB₂和La₂O₃-ZrB₂涂层，并研究了它们的氧乙炔烧蚀行为。 结果表明，由于过量的B含量，烧蚀LaB₆-ZrB₂涂层后产生的氧化皮呈现多孔性，从而降低了致密性。 对于La₂O₃-ZrB₂涂层，La₂O₃通过扩散溶解到ZrO₂中，形成了包含La0.1Zr0.9O1.95的致密氧化皮，提供了最佳的烧蚀保护。 此外，结合计算流体力学模拟对La₂O₃-ZrB₂涂层的分析揭示了不同区域的烧蚀行为。

参考文献：https://doi.org/10.1039/C9TC05490A

本次沙龙由王涛教授和曹晔洁副教授担任本次学术沙龙的点评嘉宾。

本次学术沙龙活动同学们踊跃参与，现场学术氛围浓厚，老师和同学们就大家科研过程中的问题进行了充分的探讨。学术交流活动促进了学生对新材料方面的了解和兴趣，对于研究生的学习和科研起到了很好的启发作用。