2022年2月27日至3月3日,美國(guó)礦物、金屬和材料學(xué)會(huì)(The Minerals, Metals & Materials Society,簡(jiǎn)稱(chēng)TMS)第151次年會(huì)在美國(guó)加利福尼亞州安納海姆市舉行。金屬所研究員、沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家研究中心主任盧柯院士榮獲2022年度金屬學(xué)院講座獎(jiǎng)/羅伯特 富蘭克林 梅爾獎(jiǎng)(Institute of Metals/Robert Franklin Mehl Award,簡(jiǎn)稱(chēng)富蘭克林 梅爾獎(jiǎng))。
富蘭克林 梅爾獎(jiǎng)設(shè)立于1921年,以紀(jì)念著名冶金學(xué)家羅伯特 富蘭克林 梅爾教授。該獎(jiǎng)項(xiàng)由國(guó)際材料領(lǐng)域?qū)<姨崦?,?jīng)TMS學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)評(píng)審和董事會(huì)審定后,頒發(fā)給在國(guó)際材料科學(xué)與工程領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)并具有杰出學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力的科學(xué)家。該獎(jiǎng)項(xiàng)每年在全世界范圍內(nèi)評(píng)選一人,是國(guó)際材料領(lǐng)域最具影響力的國(guó)際學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)之一,享有很高的國(guó)際盛譽(yù)。
過(guò)去一百年來(lái),共有100名材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的國(guó)際著名專(zhuān)家獲獎(jiǎng)。歷屆獲獎(jiǎng)?wù)甙╓. M. Pierce、Egon Orowan、William Shockley、Morris Cohen、A. H. Cottrell、John W. Cahn、Michael F. Ashby、Sir Charles Frank、Frank R.N. Nabarro等人,均是材料科學(xué)領(lǐng)域的著名專(zhuān)家,其中不乏多位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。曾任金屬所副所長(zhǎng)的我國(guó)著名材料物理學(xué)家葛庭燧院士曾于1999年榮獲此獎(jiǎng)項(xiàng),以表彰他在金屬材料滯彈性?xún)?nèi)耗研究方面的杰出貢獻(xiàn),是之前我國(guó)唯一獲此獎(jiǎng)項(xiàng)的科學(xué)家。
盧柯院士因在納米金屬材料研究方面的杰出成就成為該獎(jiǎng)項(xiàng)第101位獲獎(jiǎng)?wù)摺K闹饕獙W(xué)術(shù)貢獻(xiàn)包括:發(fā)現(xiàn)了金屬中納米孿晶結(jié)構(gòu)、梯度納米結(jié)構(gòu)和受限晶體結(jié)構(gòu),推動(dòng)了金屬材料科學(xué)的發(fā)展。
提高金屬材料的強(qiáng)度一直是材料物理領(lǐng)域中最傳統(tǒng)、最核心的科學(xué)問(wèn)題之一。通常的強(qiáng)化手段在提高強(qiáng)度的同時(shí)會(huì)降低其塑性和導(dǎo)電性等其他性能,即材料領(lǐng)域著名的強(qiáng)度—塑性倒置關(guān)系。為解決困擾國(guó)際材料領(lǐng)域的這一重大科學(xué)問(wèn)題,盧柯院士潛心研究三十余年,通過(guò)發(fā)展新的材料制備技術(shù),在納米尺度調(diào)控金屬的微觀(guān)組織獲得新結(jié)構(gòu),拓展金屬的結(jié)構(gòu)性能的關(guān)系,從而提升材料的綜合性能。
盧柯院士及其研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)拓性地發(fā)展了電沉積及動(dòng)態(tài)塑性變形技術(shù),在金屬材料中引入高密度的納米孿晶界面,提出納米孿晶強(qiáng)化機(jī)制,在大幅度提高材料強(qiáng)度的同時(shí)保持良好的拉伸塑性和很高的電導(dǎo)率,開(kāi)辟了納米金屬材料新的研究方向。納米孿晶強(qiáng)化原理已在多種金屬、合金、化合物、半導(dǎo)體、陶瓷中驗(yàn)證和應(yīng)用,成為具有普適性的材料強(qiáng)化原理。
盧柯院士團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了多種表面塑性變形制備技術(shù),發(fā)現(xiàn)了金屬的梯度納米結(jié)構(gòu)及其強(qiáng)化機(jī)制。梯度納米結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的變形機(jī)制和力學(xué)響應(yīng),使材料兼具高強(qiáng)度和高塑性,大幅度提高摩擦磨損性能和疲勞性能,為提升工程材料的性能和使役行為開(kāi)辟了新途徑,部分成果已經(jīng)在工業(yè)界應(yīng)用。
近年來(lái),盧柯院士團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次提出通過(guò)塑性變形制備出極小晶粒金屬,在其中發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度接近材料理論強(qiáng)度且具有超高穩(wěn)定性的受限晶體。該發(fā)現(xiàn)不僅為探索材料結(jié)構(gòu)開(kāi)辟了新的空間,一經(jīng)發(fā)表后受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,同時(shí)為發(fā)展高溫高強(qiáng)材料提供了機(jī)遇?;谠撗芯刻岢龅牟牧纤鼗恚瑸楣?jié)約貴金屬等元素資源和材料可持續(xù)發(fā)展提供了發(fā)展路徑。
迄今為止,盧柯院士已在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文400余篇,獲得發(fā)明專(zhuān)利40余項(xiàng),在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上做特邀報(bào)告60余次。2005年,盧柯院士當(dāng)選德國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士。2006年起受聘為美國(guó)《Science》周刊材料領(lǐng)域的評(píng)審編輯。2017年被授予TMS Fellow獎(jiǎng),成為目前TMS會(huì)士中唯一一位中國(guó)大陸科學(xué)家,頒獎(jiǎng)委員會(huì)一致認(rèn)為“他在金屬和納米材料力學(xué)性能研究方面功勛卓著,同時(shí)還具備在材料研究領(lǐng)域中的世界級(jí)領(lǐng)導(dǎo)才能”。2018年當(dāng)選美國(guó)工程院外籍院士,以表彰他在納米孿晶材料以及納米結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域做出的杰出貢獻(xiàn)。2019年作為國(guó)內(nèi)首位獲獎(jiǎng)?wù)弑皇谟琛癆cta Materialia金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆保员碚盟诓牧峡茖W(xué)與工程領(lǐng)域長(zhǎng)期作出的杰出貢獻(xiàn)。