材料学院学术报告

报告题目： 基于界面第一性原理计算的铝合金设计方法和研究实例

报告时间： 2019.6.26下午4:00

报告地点： 材料学院216报告厅

报告  人： 江勇教授，中南大学材料学院

报告简介：

（1）7系铝合金η′析出相界面的第一性原理计算与实验表征

7系铝合金中主要析出强化相为亚稳相η′，其形核与长大受界面结构及其能量的直接影响，后者又极大影响着合金的力学性能。基于球差矫正HADDF-STEM实验表征结果，对η′/Al界面结构、能量学、元素偏聚开展了系统深入的第一性原理计算研究。结果显示，η′相的盘面界面高度共格，具有较低的界面能，盘状η′相在长大过程中将倾向于维持其厚度不变而宽度逐渐增加，与实验观测吻合。界面偏聚计算进一步揭示主合金元素在η′/Al界面上的偏聚行为及效应，为7系铝合金设计与性能优化提供新思路。

（2）Al合金中纳米核壳结构析出相的形成热力学和热稳定性

以Al-RE（稀土或近稀土元素）合金为例，基于第一性原理方法首先计算研究了核壳结构L1₂纳米析出相的体相和界面溶质偏析、界面能、共格应变能和形核功。进一步基于经典成核理论和第一性原理计算，评估了各种可能的L1₂析出结构的形成热力学，揭示了三元L1₂-Al₃(Er_，Zr)和L1₂-Al₃(Sc_，Zr)析出相倾向于形成（Al₃Er-核+Al₃Zr-壳）或（Al₃Sc-核+Al₃Zr-壳）结构的热力学本质，并预测核壳之间能够保持稳定、清晰的界面。同时讨论了温度、Er/Zr或Sc/Zr原子比对L1₂纳米相结构稳定性的影响。通过以上分析，可以确定核壳结构设计是提高合金中纳米析出相热稳定性的有效途径，同时可以为文献中各种不同的实验观测结果提供清晰解释。

报告人简介：

江勇，中南大学材料学院教授、博士生导师、院长助理。1991-1998年先后获中南大学材料学学士、硕士。2000-2005年先后在美国克莱姆森大学和亚利桑那州立大学学习，获硕士和博士，2005-2007年美国Delphi汽车系统公司研究所任材料科学家，2007-2009美国加州大学圣芭芭拉分校材料系任博士后研究员，2009-2010年任研究副专家。2010年回国任中南大学“升华学者”特聘教授。2011年入选教育部新世纪人才计划。长期专注于材料表面和界面基础性研究，以及新合金、高温涂层、金属基复合材料等设计和制备新方法。目前已承担或参与国家自然科学基金项目4项、承担国家重大研发计划课题1项、国家973子项目1项、省部产学研重点项目1项。在Acta Mater、Scripta Mater、Phys Rev. B、Appl Phys Letts、J. Am Ceram Soc等期刊发表SCI论文70余篇，SCI引用1000次，单篇最高他引130次。Metall Mater Trans 主审委员（Key Reader）、Acta Metall Sinica 编委、中国材料研究会凝固分会理事、国家自然科学基金和以色列科学基金评审人。