吕坚院士介绍
一.本国及国际上获奖:
1. 法国国家荣誉骑士勋章 (2006)
2. 美国实验力学学会会士(Fellow) (2010)
3. 法国国家技术科学院院士 (2011)
4. 香港工程科学院院士 (2012)
5. 法国国家荣誉军团骑士勋章 (2017)
6. 第12届光华工程科技奖 (2018)
二.研究领域(从事年份、历史上里程碑性成绩):
涉及纳米材料与先进材料的制备和力学性能, 实验力学,材料表面工程和仿真模拟,仿真模拟设计。曾任法国、欧盟和中国的多项重大或一般项目的负责人, 并与空客,EADS( 欧洲宇航防务集团),宝钢,安赛乐米塔尔,阿海珐(AREVA), ALSTOM, EDF, ABB等世界五百强公司有合作研究关系或为它们进行科学咨询工作。目前,已取得26项欧,美,中专利(含拓展专利),在顶尖杂志Nature(封面文章), Science, Nature Materials, Nature Communications, Science Advances,Materials Today,Advanced Materials, PRL, Acta Materialia, JMPS等SCI杂志上发表论文350余篇,引用22800余次 (Google Scholar) 。
1998年起获得自然科学基金委“两个基地”项目(杰青B前身),与中科院沈阳金属所卢柯院士共同提出了材料表面纳米化的系统概念, 并首先用超声表面球磨技术Surface Mechanical Attrition Treatment(SMAT)得以实现,系统地研究了纳米结构材料、纳米组织在不同材料体系中形成的过程机制,主持研发了几代表面纳米化的机器及工艺优化,实现了用表面机械研磨处理(SMAT)对材料扩散突破性改性。通过SMAT改性可以显著提高金属的疲劳、耐腐蚀和耐磨等性能,这项技术克服了目前复杂形状大尺寸纳米晶体材料制备的技术困难,同时着眼于工程金属材料,将纳米晶体材料的优异性能与传统工程金属材料相结合,在工业应用领域具有重要的价值。这项工作正越来越多地引起世人的注意,相关多篇论文每年被引用300余次,其中Science(科学)杂志报道的工作被评为2003年中国十大科技新闻之一。与中科院兰州化物所薛群基院士研究组合作研究不锈钢纳米材料的制备与摩擦磨损性能的提高机制及与中科院力学所武晓雷及洪友士研究员合作研究铝,钴表面纳米化,研究成果在Acta Materialia等杂志上发表多篇论文。
残余应力控制与优化是所有材料塑性加工,热处理,焊接,涂层, 表面工程工艺的共性问题,主持欧盟支持的表面工程与预应力和设计项目,该项目聚合了四所大学和欧盟内世界级大型公司(Airbus,EADS, AREVA, Siemens, Volvo,ABB, Fiat, Scania,Hydro Aluminum, SNECMA(Safran),Warsilat),使用数值模拟计算方法,实验方法和工艺优化并行使用的全新概念,大大提高了欧洲公司产品的性能,其中关键技术使他们在空客的设计,新型航空发动机设计,核电站安全,汽车减重,汽车发动机,F1跑车等领域都能在世界处于一定的领先地位。同时参加该项目的四所大学团队成为该领域在1999-2004年发表的SCI论文在世界处于领先地位。
在这个领域和美国实验力学学会合作主编了关于残余应力测量(1996年),残余应力与工艺(2006年),残余应力与设计(2006年)三部手册,其中主编并参与撰写(9章中的4章)的残余应力测量方法(1996年)一书已被SCI杂志他引180余次。2005年回港工作后于2007年在底特律召开SAE组织的世界汽车大会上做该领域一小时特邀报告。2012年起与钢铁研究总院合作,开展中国航空发动机高温合金涡轮盘预应力工程优化残余应力的研究工作,并取得初步成功。
金属非晶材料是新型材料中发展最快的高强材料,但是它们工业应用的最大障碍是低断裂韧性,吕坚教授组发展了不同的多尺度力学实验方法表征金属玻璃的断裂性能及机制,提出并发展了动态微墩及快beta迟豫测量等实验以表征金属玻璃的原子尺度的组织结构缺陷及用以研究破坏过程中的原子尺度结构演变。最近研究组成功地使用磁控溅射获得超纳尺度(〈10纳米)镁基非晶-纳米晶非同质的镶嵌结构的新材料,由于该材料的纳米晶晶粒约6纳米,在加载过程中几乎不产生位错, 变形能力由非晶部分产生非灾难性多剪切带形成的新变形机制,材料强度接近材料的理论值(E/20), 这种超纳新结构为材料科学家带来超小晶粒间的有别于晶界的新型材料家族,因而会改变金属材料所有和超小晶粒及晶界有关所有物理及化学性能,为生物医学假肢和其他轻质结构领域的工业应用提供了新的前景。
三.担任国际会议大会主席情况:
1.Residual Stresses and New Technologies (Laser, plasma coating, metal matrix composite), France, 1990
2.Residual Stress and Design, France, 1991
3.MAT-TEC 96, Improvement of Material, France, 1996
4.The first Sino-France Workshop on prospect of Advanced Materials Towards 21th Century, Xian, China, January 1998
5.The second Sino-France Workshop on prospect of Advanced Materials Towards 21th Century, Troyes, France, September 1999
6.Symposium on the Recent Progress in Residual Stress Research and Applications, SEM, USA, June 1998
7.Poly'98 Workshop on Mechanical Reliability of Polymeric Materials and Plastic Packages of IC Devices (ASME, IEEE, SPE, IMAPS, AFM), Paris, France, Nov 1998
8.IFAMST4 (International Forum on Advanced Material Science and Technology), Troyes, France, July 2004
9.IFAMST6 (International Forum on Advanced Material Science and Technology), Hong Kong, June 2008
10.MFMS2008 (International Conference on Multifunctional Materials and Structure), Hong Kong, July 2008
11.International Conference on Advanced High-Temperature and High-Strength Structural Materials, Hong Kong, October 2009
12.IFAMST7 (International Forum on Advanced Material Science and Technology), Dalian, China, June 2010
13.BMGVIII (The 8th International Conference on Bulk Metallic Glasses), Hong Kong, May 2011
14.SMN2011 (3rd International Conference on Smart Materials and Nanotechnology in Engineering ), Shenzhen, China, December 2011
15.Gordon Research Conference (Structural Nanomaterials: Interfacial and Surface Effects on Structural Nanomaterial Properties), Hong Kong, China, 10-15 July 2016
16.The 14th International Conference on Nanostructured Materials (NANO2018), Hong Kong, 24-29 June 2018
四.学者代表性论文、出版物
1.H. Kou, J. Lu, & Y. Li, High-strength and high-ductility nanostructured and amorphous metallic materials, Advanced Materials, 26, 31, p. 5518-5524, 20 Aug 2014
2.Q. Wang, S.T. Zhang, Y. Yang, Y.D. Dong, C.T. Liu, J. Lu, Unusual fast secondary relaxation in metallic glass, Nature Communications. 6, 7876, 2015
3.Y.F. Ye, Q. Wang, J. Lu, C.T. Liu, Y. Yang, High-entropy alloy: challenges and prospects, Materials Today, Volume: 19, Issue: 6, Pages: 349-362, July-August, 2016
4.G. Wu, K.C. Chan, L.L. Zhu, L.G. Sun and J. Lu, Dual-phase nanostructuring as a route to high-strength magnesium alloys, Nature (cover story), 545, 80–83 , 4 May 2017
5.Q. Wang, J. Liu, Y. Ye, T. Liu, S. Wang, C. Liu, J. Lu, & Y. Yang, Universal secondary relaxation and unusual brittle-to-ductile transition in metallic glasses, Materials Today, 20, 6, p. 293-300, Jul 2017
6.A. Banerjee, D. Bernoulli, H.T. Zhang, M.F. Yuen, J.B. Liu, J.C. Dong, F. Ding, J. Lu, M. Dao, W.J. Zhang, Y. Lu, S. Suresh, Ultralarge elastic deformation of nanoscale diamond, Science, 20 Apr. 2018, Vol. 360, Issue 6386, pp. 300-302
7.G. Liu, Y. Zhao, G. Wu, J. Lu, Origami and 4D printing of elastomer-derived ceramic structures, Science Advances, 4, 8, 17 August 2018
8.Chen, A., Zhu, L., Sun, L., Liu, J., Wang, H., Wang, X., Yang, J. Lu, J., Scale law of complex deformation transitions of nanotwins in stainless steel, Nature Communications, 10, 1403, 2019
9.Z. Jia, Q. Wang, L. Sun, Q. Wang, L. Zhang, G. Wu, J. Luan, Z. Jiao, A. Wang, S. Liang, M. Gu, J. Lu, Attractive in-situ self-reconstructed hierarchical gradient structure of metallic glass for high efficiency and remarkable stability in catalytic performance, Advanced Functional Materials, 1807857, Feb 2019
10.G. Wu, C. Liu, L. Sun, Q. Wang, B. Sun, B. Han, J. Kai, J. Luan, C.T. Liu, K. Cao, Y. Lu, L. Cheng & J. Lu, Hierarchical nanostructured aluminum alloy with ultrahigh strength and large plasticity, Nature Communications, 10, 5099, 2019