李双明教授团队在Nat. Commun.发表研究成果:中高温应用的高性能p型柔性方钴矿薄膜热电材料

【引言】热电技术可以通过电子和声子的输运来实现热能和电能的全固态直接相互转换，并且不排放任何污染物，是一种绿色可持续的能量转换技术。该技术符合双碳战略要求，能积极促进双碳目标的达成，在深空探测供能、废热发电、人体余热利用、芯片精确控温等领域发挥着重要的作用。热电材料的能量转换效率主要由材料的无量纲品质因数ZT =S2σT/κ进行评估，其中S，σ，κ和T分别是塞贝克系数、电导率、总热导率和绝对温度，而S2σ...

​寇宏超教授团队在Materials Research Letters发表研究成果：通过调控β转变组织实现Ti-5Al-7.5V合金多重变形机制耦合作用提高加工硬化率

(α+β)两相钛合金因具有优异的综合性能而在航空航天等领域获得广泛应用，其拉伸变形行为及其与显微组织之间的关联一直是钛合金材料领域关注的重点。具有双态组织的钛合金通常以位错滑移主导合金变形，表现出较好的强塑性匹配，但合金的加工硬化率往往较低。有研究表明，在(α+β)两相钛合金β转变组织中引入α′六方马氏体，可发生重取向诱导塑性(α′ martensite reorientation-induced plasticity)，显著提高加工硬化率。基...

李双明教授团队在Adv. Funct. Mater.发表研究成果: Yb促进包晶凝固一步合成高性能N型方钴矿热电材料

【引言】实现能源的高效多级利用以提高现有化石能源的利用效率为早日实现碳中和提供了一个重要思路。热电器件可以完成热能和电能的直接相互转换，且具有零排放，全固态，体积小，寿命长等优势，对于余热的二次回收利用以及精确制冷控温具有独特作用。热电器件的能量转换效率受限于热电材料的ZT值以及机械性能等多个因素。评估热电转换效率的无量纲品质因数ZT =S2σT/κ，其中S，σ，T和κ分别是塞贝克系数、电导率、绝对温度和...

李双明教授团队在Adv. Energy Mater发表研究成果: 高性能N型方钴矿薄膜热电材料与器件

【引言】当前，高速的工业发展主要依赖于不可再生的化石能源。能量消耗中60%以上都以废热的形式耗散在自然环境中，既造成了能源的浪费也带来了环境的污染。越来越多的研究正聚焦在新型环境友好的能源技术。其中，热电技术是一种零排放的能量转换技术，可以实现热能和电能的全固态直接转换。在工业废热二次利用、信号传感、以及深空探测供能等领域有着不可替代的作用。热电材料和器件的能量转换效率主要由材料的无量纲品质因数ZT...

齐卫宏教授和刘维民院士在《Tribology International》上 发表研究成果：二维材料层间摩擦力的摩尔纹效应

二维材料层间以范德华力结合，这种弱的非键相互作用使得二维材料之间可以任意堆叠而无需晶格匹配，容易形成摩尔纹超结构（图1）。摩尔纹随二维材料层间旋转而变化，且与层间摩擦力密切相关，适当的层间旋转可以形成特定的摩尔纹，使得摩擦力近乎消失（摩擦系数小于0.001），实现层间超润滑。截止目前，二维材料形成的摩尔纹对摩擦性能的影响规律尚不明确，缺乏合适的理论模型，相关工作已经成为二维材料层间摩擦力研究的前沿内...

李金山教授课题组在Mater. Res. Lett.期刊上发表研究成果：纳米片层TiAl合金中长程堆垛有序诱导优异高温塑性

  论文链接：https://doi.org/10.1080/21663831.2023.21735371. 导读TiAl合金是非常有前景的航空航天材料，有望在650~900℃替代镍基高温合金制备航空发动机叶片、航天飞行器蒙皮、舵翼等关键耐高温部件。在TiAl合金的四大典型微观组织中，片层组织(LM)最具工程应用价值。根据Hall-Petch公式，片层间距(λ)越小，合金的室温和高温屈服强度越高。通常，片层组织的塑性变形主要通过位错滑移或孪晶进行。但随着λ下降到纳米级时,片...

李金山教授团队在《Acta Materialia》发表轻质钢重要研究成果

实现运载工具轻量化对于建设交通强国至关重要。含中、高Al含量的FeMnAlC奥氏体轻质钢具有低密度和高比强度的优点，是新一代轻量化运载工具的理想备选材料。传统的FeMnAlC奥氏体轻质钢通常含有高Al含量(8–12 wt.%)，而Al含量的升高往往会促进有序结构的形成，包括纳米尺度的有序域和κ′碳化物等。这类有序结构的形成可以显著提高强度。但是，高Al轻质钢通常具有较高的层错能，难以产生孪晶诱导塑性（TWIP）效应和相变诱导塑性...

李金山教授团队顶刊《Acta Materialia》，TiAl合金相变新机制：片层组织中βo沉淀相协助板条ωo析出

​导读钛铝合金由于其低密度、高比强度以及良好的高温蠕变抗力和抗氧化性能，成为航空航天领域制备高性能发动机重要的轻质高温合金。发动机需要在高温高应力状态下长期服役，合金在高温条件下蠕变抗力及显微组织的稳定性直接影响发动机服役性能及寿命。因此，分析蠕变加载过程中TiAl合金组织稳定性及相变行为对于控制合金显微组织、提高合金性能以及发展新合金至关重要。研究成果简介近日，凝固技术国家重点实验室李金山教授团...

李金山教授团队顶刊《IJP》：针对高强钛合金异相界面强化的量化策略与性能预测

导读钛合金凭借其密度低、比强度高以及成形能力好等优异的综合性能，成为航空航天领域制备承力结构件不可或缺的关键材料，而高速发展的新型空天飞行器等高端装备也对钛合金提出了更高标准的性能要求。在传统实验科学的基础上，发展材料集成计算工程对加速合金开发、优化合金成分、设计合金组织有着重要意义。在多种材料计算方法中，晶体塑性有限元方法（CPFEM）能够反映材料介观尺度下的塑性变形机制，是研究合金微观组织内部不...

刘维民院士和齐卫宏教授在《Research》上发表研究成果：二维材料层间范德华力的高通量计算和实验验证

​层间结合强度（包括结合力与结合能）是二维材料非常重要的物理性质。二维材料层间的范德华相互作用是一种非键相互作用，这种相对化学键而言更弱的相互作用使得二维材料之间可以任意堆叠而无需层间匹配晶格，容易形成二维材料范德华异质结与摩尔纹（Moiré-Pattern）等超结构，同时带来许多新奇的物理性质。层间结合力表征了二维材料剥离的难易程度，但长期以来，学术界都偏向于利用层间结合能来表征二维材料剥离的难易程度。刘...