南京理工大学材料科学与工程学院曹阳

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曹阳，南京理工大学教授，2013年于澳大利亚悉尼大学取得博士学位，现任南京理工大学材料科学与工程学院副教授。长期研究各种金属材料在剧烈塑性变形中的组织演化，成果发表在Acta Materialia，International Journal of Plasticity 和Applied Physics Letters等国际知名期刊上。曹阳曾经第一个提出了“利用双相材料将高压扭转变形施加的剪切应力视觉化”的方法，直观的揭示局部应力集中的存在，解释了这个困扰相关领域学者们长达20多年的难题。曹阳的一系列工作曾得到了相关领域专家们的高度评价，获得了数个国内外奖项。


姓 名        曹阳       
性 别        男
出生年月        1983年8月       
籍贯        郑州
民 族        汉族       
政治面貌        群众
最后学历        博士研究生       
最后学位        哲学博士
技术职称        教授       
导师类别        硕士生导师
导师类型        校内       
兼职导师        否
行政职务       
Email        y.cao@njust.edu.cn
工作单位        南京理工大学        邮政编码       
通讯地址        材料学院340栋321室
单位电话        025-84303283


研究方向       
曹阳之前从事的研究领域是在剧烈塑性变形中双相结构材料的微观组织演化和变形机理。他通过观察双相钢在高压扭转变形下微观组织的演化，直观的揭示局部应力集中的存在，解释了这个困扰相关领域学者们20多年的一个难题。他拥有丰富的电子显微学和位错理论知识，通过一系列高分辨以及电子衍射成像等手段，深入分析了剧烈塑性变形中孪晶和去孪晶的机制。
现阶段，曹阳的主要研究方向是梯度纳米结构材料和异质纳米结构材料的微观组织与性能，并通过原位透射电子显微镜分析位错与晶界和相界之间的交互作用。
至今曹阳在材料科学领域共发表SCI论文20篇(http://www.researcherid.com/rid/C-4942-2011), 引用400余次(h-index 11)。其中,多篇文章发表在Acta Materialia, Applied Physics Letters, Scripta Materialia 等国际知名杂志上。他的工作在业界认可度非常高，并获得国内外科研奖项6个。曹阳现阶段主持一个国家青年基金项目51601094(Y.C.)，参与一个国家重大项目2017YFA0204403。


工作经历
2016/6 – 至今，南京理工大学，材料学院，副教授
2014/1 – 2016/5，澳大利亚新南威尔士大学，博士后
2009/1 – 2009/11，澳大利亚悉尼大学，研究助理


教育经历
2010/1 – 2013/5，澳大利亚悉尼大学，材料科学与工程，博士
2008/3 – 2008/11，澳大利亚悉尼大学，机械自动化，硕士
2004/3 – 2007/11，澳大利亚悉尼大学，机械工程，学士


获奖、荣誉称号
1)Research Excellence Award 2013, the University of Sydney, Oct. 2013.
2)Chinese Government Award for Outstanding Self-financed Students Abroad 2011, Apr. 2012.
3)Sydnovate Runner-Up award for Excellence in Innovation at the Research Conversazione 2011, Oct. 2011.
4)ACMM-21 bursaries -- The Australian Microscopy and Microanalysis Society Inc. (AMMS Inc.), Apr. 2010
5)UFG VI Young Scientist Award, -- TMS (The Minerals, Metals & Materials Society) 2010 Annual Meeting & Exhibition, Seattle, Washington, USA, Feb. 2010;
6)University of Sydney Postgraduate Awards (UPA), 2010;


科研项目
主持项目：国家自然科学青年基金；时间：2017-2019；金额：20万人民币；项目号：51601094；
参与项目：2017年国家重点研发计划《新型纳米金属材料的构筑及使役行为研究》；时间：2018-2022；金额：4460万；项目号：2017YFA0204400


发表论文
(1) Y. Cao, L.C. Zhang, Y. Zhang, Twinning interactions induced amorphisation in ultrafine silicon grains, Materials Science and Engineering: A 658: 321-325 (2016)
(2) Y. Cao, Y.B. Wang, X.H. An, X.Z. Liao, M. Kawasaki, S.P. Ringer, T.G. Langdon, and Y.T. Zhu, Grain boundary formation by remnant dislocations from the de-twinning of thin nano-twins, Scripta Materialia, 100:98–101 (2015)
(3) Y. Cao, Y.B. Wang, X.H. An, X.Z. Liao, M. Kawasaki, S.P. Ringer, T.G. Langdon, and Y.T. Zhu, Concurrent microstructural evolution of ferrite and austenite in a duplex stainless steel processed by high-pressure torsion, Acta Materialia, 63:16-29 (2014)
(4) Y. Cao, Y.B.Wang, Z.B.Chen, X.Z. Liao, M. Kawasaki, S.P. Ringer, T.G. Langdon, and Y.T. Zhu, De-twinning via secondary twinning in face-centered cubic alloys, Materials Science and Engineering: A 578:110-114 (2013).
(5) Y. Cao, Y.B. Wang, X.Z. Liao, M. Kawasaki, S.P. Ringer, T.G. Langdon, and Y.T. Zhu, Applied stress controls the production of nano-twins in coarse-grained metals, Applied Physics Letters, 101:231903 (2012)
(6) Y. Cao, Y.B. Wang, R.B. Figueiredo, L. Chang, X.Z. Liao, M. Kawasaki, W.L. Zheng, S.P. Ringer, T.G. Langdon, and Y.T. Zhu, Three-dimensional shear-strain patterns induced by high-pressure torsion and their impact on hardness evolution
Acta Materialia, 59:3903–3914 (2011)
(7) Y. Cao, M. Kawasaki, Y. B. Wang, S. N. Alhajeri, X. Z. Liao, W. L. Zheng, S. P. Ringer, Y. T. Zhu and T. G. Langdon Unusual macroscopic shearing patterns observed in metals processed by high-pressure torsion, Journal of Materials Science, 45:4545–4553 (2010)
(8) Y. Cao, Y. B. Wang, S. N. Alhajeri, X. Z. Liao, W. L. Zheng, S. P. Ringer, T. G. Langdon, and Y. T. Zhu A visualization of shear strain in processing by high-pressure torsion, Journal of Materials Science, 45:765 (2010)

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纳米异构材料中心团队在异质结构材料的研究方向取得了重要进展，在金属领域国际一区顶级期刊《材料学报》(Acta Materialia)上在线发表了题为“Critical microstructures and defects in heterostructured materials and their effects on mechanical properties”的学术论文（https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.03.001）。博士生刘艳芳为论文第一作者，曹阳副教授为论文的通讯作者（文章链接：https://authors.elsevier.com/a/1altm4r9SUJ2t2）。

图1:左边是EBSD图像，展示两种不同的异质结构，右边是SEM照片，展现两种异质结构材料不同的断裂机制

异质结构材料拥有优异的强度-塑性匹配，近年来得到了广受关注和快速的发展。由于异质结构材料属于新兴材料，而且结构相对复杂，所以学者们和材料工程师们对异质结构材料的结构设计和变形机理满怀兴趣。论文内容针对本领域的热点，对两种不同结构的异质结构材料进行了系统性的研究，详细观察了材料的微观结构与缺陷，并深度了解了微观组织和机械性能之间的关联性。论文讨论了异质结构材料在拉伸过程中软硬区之间的协调变形，验证了异质结构材料独有的非均质强化机理和协调变形机制。实验数据表明，粗晶嵌入超细晶形成的异构材料在拉伸过程中会形成网状的微观剪切带，可以有效地延缓颈缩，阻碍裂纹聚集。这种网状微观剪切带形貌是首次在异构材料中被电子显微镜直观的观测到，充分验证的最近刚刚被相关领域专家们提出的微观剪切带理论。这份报告中所提供的数据和结论，为进一步优化异构材料的力学性能和使役性能提供了关键性的依据。
该领域近年来，已经快速的发展成一个初具规模的国际材料研究领域。该团队在近几年一直专注于异构材料方面的研究，并于2019年获得了国家自然科学基金委重点项目的支持。曹阳副教授主要致力于异质纳米结构材料和梯度纳米结构材料的微观组织与力学性能研究，通过原位扫描电镜，透射EBSD和原位透射电镜等高新技术，来分析位错与各种界面之间的交互作用。博士生刘艳芳是本校保送硕博连读生，并取得了国家留学基金委的资助，现在美国马塞诸塞州-阿姆斯特分校访学。刘艳芳致力于推进和拓展增材制造技术（3D打印）和异构材料相结合的研究方向，通过增材制造将异构有机结合，提高异构的可控性，从而科学的优化异构材料的力学性能和使役性能。
该研究工作得到了国家重点研发计划纳米科技重点专项、国家自然科学基金和留学基金委的支持。