2021年01月07日下午14：30-17：10在公字楼334会议室成功举办了凝固技术国家重点实验室2021年第一期研究生学术沙龙。此次沙龙活动邀请了谢薇、雷林、魏晨、马瑞、陈科和陆子旻六位同学分别对其研究内容进行学术汇报。报告由博士生陈科和谢薇分别主持上下半场。学术汇报内容引起了师生对学术问题的热烈讨论，取得了良好的学术交流效果，赢得了广泛好评。

首先，谢薇同学介绍了“La2O3改性SiC陶瓷氧化行为研究”方面的工作。C/C复合材料具有比重轻(理论密度为2.2 g/cm3)、线膨胀系数低、导热导电能力强、抗热震性能优异和耐摩擦磨损等特点，从而使其在航空航天领域具有广泛的应用前景。能否有效解决C/C复合材料在高温有氧环境下的氧化问题已经成为C/C复合材料作为热结构材料使用的关键。本文采用实验与理论计算相结合的方法研究La2O3改性SiC陶瓷在1973K下的氧化行为。结果表明： La2O3的引入可提高SiC陶瓷在1973K下的抗氧化性能，这与氧化过程中形成的La2Si2O7有关。实验和理论计算均表明La有向SiO2中扩散的趋势，而且La在SiO2晶格中以间隙原子的形式存在，并破坏了Si-O环中La附近的Si-O键，形成了La-Si和La-O键，有利于提高SiO2的高温稳定性。这为后续SiC陶瓷涂层在1973K下的应用提供了理论基础。

参考文献：https://doi.org/10.1111/jace.16708

雷林同学介绍了“水凝胶支撑负载Pt原子的石墨氮化碳纳米片作为新的自储水产氢光催化剂”的相关工作。该工作以三聚氰胺为前驱体，通过热聚合和热剥离及化学沉积得到负载Pt原子的g-C3N4纳米片，再与hydrogel结合得到hydrogel supported-CN，是一种可回收性的光催化复合材料。g-C3N4很好地分布在水凝胶基质中，储存在水凝胶中的水可以为光催化剂提供水，由于g-C3N4和水凝胶之间的分子间相互作用形成纳米结构，其增强了光吸收和电荷载流子的分离。H2的产生速率为7437 μmol h-1 g-1，比纯g-C3N4粉末在水中高1.3倍。此外，水凝胶支撑的g-C3N4能够在室温真空环境条件下发挥作用，而光催化性能不会显着降低。在杂化材料中，水凝胶和g-C3N4的结合使光催化剂在没有水的环境情况下实现了高效产氢。

参考文献：https://doi.org/10.1039/d0ta07805k

魏晨同学介绍了“Cu-Co难混溶合金的液-液相分离”的相关研究。该工作系统地研究了不同过冷度下亚稳难混溶Cu-Co合金的凝固路径和纳米富Co相的生成。对于亚稳混溶间隙以上过冷，凝固以正常方式开始，并伴随着初生α-Co枝晶的形核以及生长。在亚稳混溶间隙以下过冷，会发生一次甚至二次的液相分离。在两种情况下，凝固后的富铜相均易析出纳米级富钴相。研究结果为利用纳米相调整具有理想性能的难混溶合金提供了可能性。

参考文献：https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.127585

马瑞同学介绍了“V含量对多元Nb-Si基合金组织和性能的影响”的相关工作。该工作首先采用真空非自耗电弧熔炼法制备了四种成分分别为Nb-22Ti-15Si-5Cr-5Mo-4Zr-3Al-2Hf-xV(x=0,3,5,10，at.%)的多元Nb-Si基超高温合金。研究了V元素对Nb-Si基超高温合金组织、室温断裂韧性、显微硬度、1250 ℃下的压缩性能和抗氧化性能的影响。结果表明，四种合金均由初生γ(Nb,X)5Si3、Nbss/γ(Nb,X)5Si3共晶和Nbss/γ(Nb,X)5Si3/Cr2Nb三相共晶组成。随着V含量的增加，γ(Nb,X)5Si3相的显微硬度略有增加，而Nbss相的显微硬度则明显下降。当V的添加量为3at.%V时，合金的室温断裂韧性值达到最大值。然而，添加V元素却降低了Nb-Si基合金的高温压缩强度。V元素的添加有效改善了Nb-Si基合金氧化膜的粘附性，但由于氧化膜外层形成了较多的孔洞，仍无法有效保护基体，反而降低了Nb-Si基合金在1250℃下的抗氧化性能。

参考文献：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156254

陈科同学介绍了“GH4586合金微观组织演化与双性能涡轮盘成形工艺研究”的相关工作。该工作以GH4586合金为试验材料，基于流动应力应变曲线建立了GH4586合金高温塑性变形时的本构方程；基于DMM模型，建立了GH4586合金高温塑性变形的热加工图。研究了变形和热处理工艺对微观组织演化行为的影响：高温变形会导致孪晶减少，再结晶形核长大过程促使孪晶的形成。随着温度和变形程度的增大，γ′相尺寸和体积分数逐渐减少；应变速率增大会使γ′相尺寸减小，但对其体积分数影响较小；在固溶处理过程中，碳化物发生退化，在其界面位置形成γ′相。建立了GH4586合金塑性变形时的再结晶体积分数模型和再结晶晶粒尺寸模型以及固溶热处理过程中完全再结晶晶粒的晶粒长大模型。并基于等温锻造和梯度热处理过程有限元数值模拟结果，开展了GH4586合金涡轮盘的控制应变热模锻造和梯度热处理试验，为发展高温合金双性能涡轮盘先进塑性成形技术提供参考。

参考文献：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156141

最后，陆子旻同学介绍了“基于最近邻函数的钛合金晶粒形态分布定量方法研究”的相关工作。该工作首先通过引入参考点与晶粒几何中心的夹角，将最近邻函数应用于球形晶粒和具有方向性的长条晶粒，给出了计算球形晶粒和长条晶粒分布特征的计算公式，此外，基于材料的实际微观组织形貌，还引入了长条晶粒交点和平行长条晶粒团簇的概念，用于进一步描述长条晶粒的分布特征；其次，基于二维图形学，通过遍历算法获得大量参考点所对应的最近邻距离，统计分析最近邻距离的频率分布，从而获得实际的晶粒形态分布，并依次为基准采用判定系数和相对误差对理论模型进行检验；最后，给出了模型应用于TC4钛合金的一个示例，结果显示模型可靠性较高，能够定量地分析晶粒的分布特征。本工作完善了钛合金微观组织的定量方法，为更好地调控钛合金微观组织提供帮助。

参考文献：https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.108490

本次学术沙龙活动中大家积极分享并充分探讨，现场学术氛围浓厚，极大的拓展了大家的视野。该活动不仅促进了同学们的学术交流，对于研究生的学习和科研起到了很好的启发作用。

(文字：谢薇，马瑞，魏晨，雷林；供图：陈科，陆子旻)