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东高峰,东高峰鲍溶,东高峰的意思,东高峰赏析 篇1

在我国, 北京科技大学新金属材料国家重点实验室长江学者特聘教授王沿东教授率领科研团队, 长期从事x射线与中子衍射应用金属材料结构与微结构分析与表征研究, 在国际上率先开展应用同步辐射高能x射线衍射原位表征材料微结构单元研究, 取得了诸多创新成果, 使我国中子衍射应力测量与分析水平有望在短期内达到世界先进水平, 受到世界各国知名研究所的广泛关注。

峥嵘岁月, 立志报国

王沿东虽出身于知识分子家庭, 童年却随父母在偏远的山村度过, 这培养了他独立、坚韧的性格。高中毕业后, 他考入东北工学院材料科学与工程系, 后被国际著名结构专家梁志德教授课题组接收为硕士研究生, 为他在X射线衍射与结构研究方面打下坚实的基础。硕士毕业后, 他到北京科技大学求学, 师承著名材料学家陈国良院士攻读博士学位。博士毕业后, 他前往法国梅斯大学进行合作研究。多元文化的求学路及高交流互动性为他后来的科学研究创新打下了基础。

在法国工作期间, 王沿东了解到金属形变过程中由于材料各向异性导致的第二类 (微观) 应力研究是困扰国际材料界的难题之一。在听取了瑞典皇家科学院1994年诺贝尔物理奖的公告后, 他敏锐的意识到, 中子衍射应用于工程材料领域的基础与应用研究工作, 特别是重要工程部件的内应力测量、结构测量、材料处理过程的原位研究及大型构件的应力测量技术具有重要的科学与应用潜力。另一方面, 由于这种微观应力与材料结构形成密切相关, 将结构研究与应力测量分析有机结合起来, 可以解决很多材料科学中未解难题。

时不待我, 王沿东立即申请到瑞典中子科学研究中心 (附属于世界著名的乌普萨拉大学) 博士后的位置, 开始从事应用中子衍射研究材料结构与应力的工作。通过与那里的中子衍射科学家合作, 他很快创建了直接从实测应变数据进行第二类应力分析的球谐级数法, 解决思路是:定义一个与晶粒取向相关的应力分布函数 (SODF) , 采用低阶广义球谐级数展开式予以描述;利用三维弹塑性模型给出的约束条件, 从不同实测点阵应变分布求解一组带约束条件的由应变分布与级数系数相关联的非线性方程, 由之确定SODF的低阶球谐级数的系数。SODF分析术不仅可以给出双相材料的平均相间应力, 而且可以得到与晶体取向相关的相间匹配应力的定量信息。该理论的提出受到应力与结构研究领域专家学者的广泛关注, 为王沿东后来的研究工作打下了坚实的基础。

科研创新, 勇攀高峰

王沿东的主要研究方向是中子与同步辐射技术在金属材料形变与相变应用以及新型磁驱相变合金与新型超弹合金研究, 并不断取得新的突破。

——提出晶粒取向相关应力分布函数概念, 建立了国际领先水平的多晶材料第二类应力分析球谐法, 发展了脉冲中子源同时测量、分析第二类与第三类内应力的新技术, 通过揭示不同疲劳周次下奥氏体不锈钢的第二类与第三类残余内应力的变化规律, 提出了各向异性材料疲劳过程中这两类应力变化的比率作为监测材料损伤的新判据, 学术思想被美国标准技术研究院及康乃尔大学等国际著名研究小组采用。

——利用中子衍射、同步辐射微束衍射技术, 建立了跨越微米到毫米量级的多尺度微观与宏观应力测量、表征与模拟方法。研究航空用高强铝合金等重要工程部件材料及模拟部件, 形变/相变过程中多尺度应变与应力演化规律。

——利用同步辐射与中子散射技术, 定量研究应力诱导相转变特征合金的微观力学行为, 建立微结构演变与微应力配分的微观力学模型, 特别是通过实验和模拟结合的方法, 解决确定形变过程中马氏体与铁素体的应力定量配分的难题。该研究将微观组织演化细节、微观塑性变形与微观应力——应变传递、相变与形变交互作用等揭示形变物理新机制的引进金属形变过程, 为发展跨越微米到毫米量级的多尺度各向异性连续体塑性变形的定量模型奠定基础。

——利用独特的原位高能X射线衍射技术, 深入系统研究了磁、温度、应力场耦合作用下铁磁 (反铁磁) 磁驱相变材料, 给出铁磁形状记忆合金中磁诱导反相变的直接晶体学证据, 首次揭示多场下马氏体变体选择重要基础规律, 揭示Ni Co Mn In合金巨磁致伸缩效应的物理新机制, 提出反铁磁材料的变体选择完全不同于铁磁材料的新学术观点。

——利用高能X射线漫散射技术, 揭示了应力诱导预马氏体纳米畴择优再取向可以导致超弹变形, 这种机制可产生窄应变滞后的特征, 从新角度揭示了不同于传统相变机制的超弹物理本质。根据发现的窄滞后特点, 通过巧妙合金设计, 在几种合金体系中找到了具有窄滞后超弹行为的新合金。

——提出了同步辐射高能X射线衍射技术分离形变结构与再结晶结构的新定量方法及现代材料结构分析的改进最大熵法, 将结构分析推广到原来很难进行的复杂晶结构物质, 为结构的准确定量分析和结构研究范围的拓展提供了有效的方法。

兢兢业业, 硕果累累

多年来, 王沿东教授为祖国培养了众多中子衍射在材料工程领域研究的新型人才。他还建立中子衍射工程材料研究创新团队, 并致力于航天、航空用涡轮发动机叶片及某类重要军事用途等关键大型工程部件宏观与微观应力原位检测技术、新研究方法及应用和先进结构与功能材料的制备过程与功能行为的原位研究。

目前, 他的研究团队已发表被SCI收录的国际刊物论文150余篇, 包括在国际权威杂志如《科学》、《自然材料》、《先进材料》等发表多篇有影响力的学术论文。他还多次在美国TMS年会上组织专题研讨会或作特邀报告, 研究成果被《Materials Today》报道, 先后入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”、教育部“长江学者奖励计划”特聘教授, 2007年获国家杰出青年基金。