大连理工大学材料学院材料物理与化学董闯

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董闯       
院系：        材料科学与工程学院
办公电话：        84708389
电子信箱：        dong@dlut.edu.cn
更新时间：        2005-4-11
其他专业：        材料学 等离子体物理
个人简介
1998.3－至今，三束材料改性国家重点实验室，主任
1996.1－至今，博导
1994.4－至今，大连理工大学材料工程系，教授
1993.10－1994.4，中科院北京电镜室，博士后
1992.1-93.10，法国南锡矿业学院，博士后。
1988.9-91.12，法国洛林国立理工大学（INPL）材料科学博士，导师J. M. Dubois。
1984.9-87.7，大连理工大学金属材料专业本科及硕士，导师郭可信。


短期国外工作
03.12-04.3，日本山口大学理学院，访问教授
01.11-02.5，美国Ames国家实验室、休斯顿大学超导研究中心，访问教授
98.10.18-11.17，香港城市大学物理及材料科学系，研究员
97.8.25-97.10.13，法国南锡矿冶学院材料科学与工程实验室
96.10.1-97.3.1，香港城市大学物理及材料科学系，研究员
96.3.28-4.28，美国Ames国家实验室，访问学者
95.12.10-96.3.15，印度科学学院，访问教授


社会兼职
材料研究学会、真空学会、电子显微学学会、金属学会材料科学学会理事，材料研究学会青委会常务理事，机械工程学会热处理分会理事及表面工程技术委员会委员，机械工程学会摩擦学分会摩擦学专业设计委员会委员。金属学报、大连理工大学学报编委，功能材料通讯编委。国家自然科学基金委第十届工程与材料科学部金属材料II学科评审组成员。辽宁省人民政府学位委员会第三届学科评仪组成员。中国科学院国际材料物理中心第三届学术委员会委员。山东大学材料液体结构及其遗传性教育部重点实验室学术委员会委员。
九三学社大连市副主委，大连市政协常委。
研究领域（研究课题）
载能束材料改性、准晶及非晶材料、合金相成份设计、材料微结构。
负责国家高科技计划（863）1项、国家杰出青年自然科学基金、国家教委优秀年轻教师基金以及国家自然科学基金面上项目3项，负责辽宁省和大连市基金各1项，参加1项国家自然科学基金重大项目。
硕博研究方向
准晶及非晶合金微结构及成份设计；非晶与准晶的联系；多元体系合金相成份规律探索；脉冲电子束材料改性机理及应用；激光表面热处理；等离子体辅助沉积制备DLC薄膜；脉冲电弧离子镀及纳米多层涂层。
与法国、德国、美国、印度、香港等地建立了密切合作关系，完成3项中法先进合作计划，正在执行1项科技部中印合作计划。与国外联合培养博士生4人。
出版著作和论文
著有《准晶材料》（1998，国防工业出版社），发表论文100余篇，SCI引用总次为530，单篇最高为94次。申请专利4项。建立了准晶材料研究室。6次在国际会议上做邀请报告，多次任会议组委，作为会议主席组织过3次区域性国际会议和3次全国会议。在法国、美国、德国、印度等国做过20多场学术报告，建立了广泛的国际科研合作，多次出访。
工作成果（奖励、专利等）
发现了一系列新准晶和大块非晶合金，建立了其共同的成份规律；利用离子注入合成了高质量的掺碳半导体金属硅化物薄膜；此外在脉冲电弧离子镀、脉冲电子束、激光诱发自蔓延合成非晶合金材料等方面有所贡献。
国家教委科技进步一等奖，1993
辽宁省青年科技拔尖人才，96年
国家百千万人才工程95－96年度第一、二层人选
大连市优秀专家，96年
国务院颁发的政府特殊津贴，97.10
校教学优秀奖，97年
中国青年科技奖，中宣部、中组部、中国科协，1998
辽宁省十大杰出青年，辽宁省团委，1999.5
大连市十大杰出青年，大连市团委，1999.5
九三学社辽宁省十佳杰出科技人才，辽宁省九三学社，2001.2
校学科特聘教授，2001.3
以单篇94次获得ISI1981－1998“High Impact Papers”中国大陆高引用SCI论文奖，2001
辽宁省青年学科带头人，2002.9
辽宁省高等学校学科拔尖人才，2003.5
教育部长江奖励计划特聘教授，2005.3
在读学生人数
硕士生在读9人，博士生在读9人。
毕业学生人数
硕士生毕业15人，博士生毕业12人。

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基于团簇模型设计的镍基单晶高温合金(Ni, Co)-Al-(Ta, Ti)-(Cr, Mo, W)及其在900 ℃下1000 h的长期时效行为

张宇1, 王清1, 董红刚1, 董闯1, 张洪宇2, 孙晓峰2

1 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室 大连 116024

2 中国科学院金属研究所 沈阳 110016

Nickel-Based Single-Crystal Superalloys (Ni, Co)-Al-(Ta, Ti)-(Cr, Mo, W) Designed by Cluster-Plus-Glue-Atom Model and Their 1000 h Long-Term Ageing Behavior at 900 ℃
Yu ZHANG1, Qing WANG1, Honggang DONG1, Chuang DONG1(), Hongyu ZHANG2, Xiaofeng SUN2
1 Key laboratory of Materials Modification by Laser, Ion and Electron Beams, Ministry of Education, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China
2 Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China


摘要:

基于团簇加连接原子模型,通过Ta-Ti和Ni-Co互换对第一代镍基单晶高温合金进行成分设计,并对所设计的A组和B组成分系列进行选晶法单晶制备、初熔温度测试、标准热处理和900 ℃、1000 h长期时效。其中,A组为[Al-Ni11Co1](Al1TaxTi0.5-xCr1W0.25Mo0.25),x=0、0.25和0.5 (对应Ta和Ti的质量分数分别为0Ta-2.65Ti、4.82Ta-1.26Ti和9.32Ta-0Ti);B组为[Al-Ni12-yCoy](Al1Ta0.25Ti0.25Cr1W0.25Mo0.25),y=1.5、1.75、2和2.5 (对应的Co质量分数分别为9.43Co、11Co、12.57Co和15.71Co)。在A组合金中,随Ta的增加(Ti的降低),初熔温度升高,均超过1330 ℃,其中9.32Ta-0Ti最高,在1335~1340 ℃之间;标准热处理后γ/γ′负错配度从-0.262%减小到-0.247%;长期时效中γ′的粗化得到抑制,9.32Ta-0Ti的粗化速率最低 (K=5.6×10-5 μm3/h)。对于B组合金,Co含量变化未明显改变初熔温度和长期时效γ′粗化速率,但初熔温度同样超过1330 ℃,Co作用主要体现在提高标准热处理后的γ′体积分数(约69%)和减小γ′尺寸(约0.55 μm)。2组合金的粗化速率均接近三代单晶合金水平(K≈(2.08~3.82)×10-5 μm3/h)。

基金资助:国家重点科研发展计划项目No.2016YFB0701401及国家自然科学基金项目No.11674045

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近日，我院董闯教授及张爽讲师共同在材料类TOP期刊《International Materials Reviews》（影响因子：21.086）上发表了题为“Review of structural models for the compositional interpretation of metallic glasses” 的综述类研究论文（董闯教授为第一作者及通讯作者）。该论文总结了金属玻璃具有代表性的原子和电子结构模型，同时给出了基于团簇加连接原子模型的成分解析方法，为新合金研发提供了全新的理论工具。论文链接：https://doi.org/10.1080/09506608.2019.1638581。

       董闯教授于2007年首次提出团簇加连接原子模型，经过十余年的研究积累，课题组储备了大量基于该模型进行成分解析与设计的研究实例，尤其对于金属玻璃，该模型已经体现出成分设计上的优势。本文中，董闯教授从Bernal硬球无规密堆模型开始，然后依次介绍Gaskell的立体化学模型、Miracle的有效团簇堆积模型、Nagel和Tauc的近自由电子模型、Häussler的共振模型，最后总结了自行发展的团簇加连接原子模型和团簇共振模型。文中关于金属玻璃结构模型的发展从上世纪五十年代一直写到当下，学术思想叙述得行云流水，各个结构模型在解析金属玻璃成分时的优势和局限性也是如数家珍，可以说是董闯教授团簇加连接原子模型在金属玻璃成分设计领域应用的精彩总结。
       除了在金属玻璃领域的成就，董闯教授早期致力于准晶体相关基础科学问题的深入系统研究，师从我国准晶研究先驱郭可信先生。近日，我院董闯教授、张爽讲师，同北京科技大学新金属材料国家重点实验室何战兵教授，以及苏黎世联邦理工学院Walter Steurer教授等合作完成的一项关于准晶的重要研究成果在《Nature Communications》（《Nature》子刊，影响因子：12.121）发表。在该工作中，发现了一种新的准晶准单胞，不仅可以大大简化人们对十次准晶结构的描述，也有助于更好地理解准晶体的长程准周期的生长过程。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-020-20077-4。