材料科學家盧柯院士榮獲富蘭克林·梅爾獎

2022年2月27 日至3月3日，美國礦物、金屬和材料學會(The Minerals, Metals &Materials Society，簡稱TMS)第151次年會在美國加利福尼亞州安納海姆市舉行。中國科學院金屬研究所研究員、沈陽材料科學國家研究中心主任盧柯院士榮獲2022年度金屬學院講座獎/羅伯特·富蘭克林·梅爾獎（Institute of Metals/Robert Franklin Mehl Award，簡稱富蘭克林·梅爾獎）。

富蘭克林·梅爾獎設立于1921年，以紀念著名冶金學家羅伯特·富蘭克林·梅爾教授。該獎項由國際材料領域專家提名，經TMS學會學術獎勵委員會評審和董事會審定后，頒發給在國際材料科學與工程領域做出突出貢獻并具有杰出學術領導力的科學家。該獎項每年在全世界范圍內評選一人，是國際材料領域最具影響力的國際學術獎勵之一，享有很高的國際盛譽。

過去100年來，共有100名材料科學與工程領域的國際著名專家獲獎。歷屆獲獎者包括W. 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，均是材料科學領域的著名專家，其中不乏多位諾貝爾獎獲得者。曾任金屬所副所長的我國著名材料物理學家葛庭燧院士曾于1999年榮獲此獎項，以表彰他在金屬材料滯彈性內耗研究方面的杰出貢獻，是之前我國唯一獲此獎項的科學家。

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項第101位獲獎者。他的主要學術貢獻包括：發現了金屬中納米孿晶結構、梯度納米結構和受限晶體結構，推動了金屬材料科學的發展。

提高金屬材料的強度一直是材料物理領域中最傳統、最核心的科學問題之一。通常的強化手段在提高強度的同時會降低其塑性和導電性等其他性能，即材料領域著名的強度—塑性倒置關系。為解決困擾國際材料領域的這一重大科學問題，盧柯院士潛心研究30余年，通過發展新的材料制備技術，在納米尺度調控金屬的微觀組織獲得新結構，拓展金屬的結構性能的關系，從而提升材料的綜合性能。

盧柯院士及其研究團隊開拓性地發展了電沉積及動態塑性變形技術，在金屬材料中引入高密度的納米孿晶界面，提出納米孿晶強化機制，在大幅度提高材料強度的同時保持良好的拉伸塑性和很高的電導率，開辟了納米金屬材料新的研究方向。納米孿晶強化原理已在多種金屬、合金、化合物、半導體、陶瓷中驗證和應用，成為具有普適性的材料強化原理。

盧柯院士團隊自主研發了多種表面塑性變形制備技術，發現了金屬的梯度納米結構及其強化機制。梯度納米結構具有獨特的變形機制和力學響應，使材料兼具高強度和高塑性，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辟了新途徑，部分成果已經在工業界應用。

近年來，盧柯院士團隊在國際上首次提出通過塑性變形制備出極小晶粒金屬，在其中發現強度接近材料理論強度且具有超高穩定性的受限晶體。該發現不僅為探索材料結構開辟了新的空間，一經發表后受到學術界的廣泛關注，同時為發展高溫高強材料提供了機遇。基于該研究提出的材料素化原理，為節約貴金屬等元素資源和材料可持續發展提供了發展路徑。

迄今為止，盧柯院士已在國內外學術刊物發表論文400余篇，獲得發明專利40余項，在國際學術會議上做特邀報告6 0余次。2005年，盧柯院士當選德國國家科學院院士。2006年起受聘為美國《Science》周刊材料領域的評審編輯。2017年被授予TMS Fellow獎，成為目前TMS會士中唯一一位中國大陸科學家，頒獎委員會一致認為“他在金屬和納米材料力學性能研究方面功勛卓著，同時還具備在材料研究領域中的世界級領導才能”。2018年當選美國工程院外籍院士，以表彰他在納米孿晶材料以及納米結構材料領域做出的杰出貢獻。2019年作為國內首位獲獎者被授予“A c t a Materialia金質獎章”，以表彰他在材料科學與工程領域長期作出的杰出貢獻。

（沈陽材料科學國家研究中心）

【相關鏈接】盧柯研究組研究領域

盧柯研究組致力于納米金屬材料的實驗研究：發展制備與處理技術以探索金屬中的新型納米結構，建立納米尺度下金屬材料的結構-性能關系，揭示納米金屬材料的優異使役行為并探索其工業應用。其研究還包括在納米尺度下研究金屬的摩擦磨損機制。

極限尺寸納米金屬：

探索金屬的晶粒尺寸極限。研發新的塑性變形及電沉積制備技術及工藝，通過自下而上和自上而下兩種方式獲得極小晶粒尺寸的金屬；研究納米晶的塑性變形和晶粒細化機制；研究極小晶粒尺寸下材料的穩定性及性能，探索利用晶界調控減少合金化實現材料素化的路徑；探索金屬的晶粒尺寸極限以及在極限尺寸下材料的結構特征。

變形納米孿晶：

基于塑性變形原理發展普適的納米孿晶制備技術,在多種金屬和工程合金中引入高密度、高熱穩定性變形納米孿晶，重點研究其微觀結構和力學性能，提高材料強度的同時保持高塑性高導電性等性能，優化材料綜合性能并探索工程應用。

納米金屬使役行為：

圍繞納米金屬材料在應用過程中所面臨的關鍵共性科學問題，重點開展：新型多級納米結構金屬材料的構筑及結構——關鍵使役行為研究，以及納米金屬的擴散及表面合金化研究。探索新型納米金屬在疲勞、摩擦和腐蝕等使役條件下的結構——性能關系、失效機制及優化途徑，發展具有優異使役性能的納米金屬材料。

納米金屬化學行為：

聚焦納米金屬化學行為(如腐蝕與氧化)，重點研究：合金元素、晶粒尺寸和界面效應對納米金屬材料微觀結構調控的作用機制，納米金屬氧化膜生長機制與腐蝕機理，極小尺度納米金屬材料的腐蝕與氧化原理，以及高耐蝕高強度的納米金屬材料的研發。深刻理解區別于塊體金屬的尺度效應、界面效應和量子效應等物理化學現象，在此基礎之上研發高強度、耐腐蝕、抗氧化的納米結構金屬材料。