2022年2月27 日至3月3日，美國礦物、金屬和材料學(xué)會(huì)(The Minerals, Metals &Materials Society，簡稱TMS)第151次年會(huì)在美國加利福尼亞州安納海姆市舉行。中國科學(xué)院金屬研究所研究員、沈陽材料科學(xué)國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，簡稱富蘭克林·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)評審和董事會(huì)審定后，頒發(fā)給在國際材料科學(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)評選一人，是國際材料領(lǐng)域最具影響力的國際學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)之一，享有很高的國際盛譽(yù)。

過去100年來，共有100名材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的國際著名專家獲獎(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)域的著名專家，其中不乏多位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。曾任金屬所副所長的我國著名材料物理學(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內(nèi)耗研究方面的杰出貢獻(xiàn)，是之前我國唯一獲此獎(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)?。他的主要學(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。為解決困擾國際材料領(lǐng)域的這一重大科學(xué)問題，盧柯院士潛心研究30余年，通過發(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辟了新途徑，部分成果已經(jīng)在工業(yè)界應(yīng)用。

近年來，盧柯院士團(tuán)隊(duì)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(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。基于該研究提出的材料素化原理，為節(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，盧柯院士已在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文400余篇，獲得發(fā)明專利40余項(xiàng)，在國際學(xué)術(shù)會(huì)議上做特邀報(bào)告6 0余次。2005年，盧柯院士當(dāng)選德國國家科學(xué)院院士。2006年起受聘為美國《Science》周刊材料領(lǐng)域的評審編輯。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)域中的世界級領(lǐng)導(dǎo)才能”。2018年當(dāng)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(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域做出的杰出貢獻(xiàn)。2019年作為國內(nèi)首位獲獎(jiǎng)?wù)弑皇谟琛癆 c t a Materialia金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆保员碚盟诓牧峡茖W(xué)與工程領(lǐng)域長期作出的杰出貢獻(xiàn)。

（沈陽材料科學(xué)國家研究中心）

【相關(guān)鏈接】盧柯研究組研究領(lǐng)域

盧柯研究組致力于納米金屬材料的實(shí)驗(yàn)研究：發(fā)展制備與處理技術(shù)以探索金屬中的新型納米結(jié)構(gòu)，建立納米尺度下金屬材料的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系，揭示納米金屬材料的優(yōu)異使役行為并探索其工業(yè)應(yīng)用。其研究還包括在納米尺度下研究金屬的摩擦磨損機(jī)制。

極限尺寸納米金屬：

探索金屬的晶粒尺寸極限。研發(fā)新的塑性變形及電沉積制備技術(shù)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(xì)化機(jī)制；研究極小晶粒尺寸下材料的穩(wěn)定性及性能，探索利用晶界調(diào)控減少合金化實(shí)現(xiàn)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(jié)構(gòu)特征。

變形納米孿晶：

基于塑性變形原理發(fā)展普適的納米孿晶制備技術(shù),在多種金屬和工程合金中引入高密度、高熱穩(wěn)定性變形納米孿晶，重點(diǎn)研究其微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，提高材料強(qiáng)度的同時(shí)保持高塑性高導(dǎo)電性等性能，優(yōu)化材料綜合性能并探索工程應(yīng)用。

納米金屬使役行為：

圍繞納米金屬材料在應(yīng)用過程中所面臨的關(guān)鍵共性科學(xué)問題，重點(diǎn)開展：新型多級納米結(jié)構(gòu)金屬材料的構(gòu)筑及結(jié)構(gòu)——關(guān)鍵使役行為研究，以及納米金屬的擴(kuò)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(jié)構(gòu)——性能關(guān)系、失效機(jī)制及優(yōu)化途徑，發(fā)展具有優(yōu)異使役性能的納米金屬材料。

納米金屬化學(xué)行為：

聚焦納米金屬化學(xué)行為(如腐蝕與氧化)，重點(diǎn)研究：合金元素、晶粒尺寸和界面效應(yīng)對納米金屬材料微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控的作用機(jī)制，納米金屬氧化膜生長機(jī)制與腐蝕機(jī)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(qiáng)度的納米金屬材料的研發(fā)。深刻理解區(qū)別于塊體金屬的尺度效應(yīng)、界面效應(yīng)和量子效應(yīng)等物理化學(xué)現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)之上研發(fā)高強(qiáng)度、耐腐蝕、抗氧化的納米結(jié)構(gòu)金屬材料。