金属基复合材料与搅拌摩擦焊课题组-中国科学院金属研究所
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马凯
2022-01-10  |          【 】【打印】【关闭

  学习经历
2012.09-2016.07,贵州大学,材料成型及控制工程专业,本科学习
2016.09-2021.11,中国科学技术大学/中国科学院金属研究所,博士研究生
2019.09-2021.08,加拿大University of Quebec at Chicoutimi,联合培养

  工作经历
2022.01-至今,中国科学院金属研究所,助理研究员

  研究方向
金属基复合材料热加工原理、纳米复合材料构型化设计及服役性能研究、耐高温铝合金开发

  研究成果
1.研究SiC/Al、CNT/Al等典型DRA复合材料热变形本构关系,阐明不同类复合材料在热变形期间的组织演变规律及失稳机制。发现当增强相尺寸由微米级降低至纳米级时,易造成晶界拖拽而失稳。通过优化加工参数降低界面粘度,可促进增强相与基体之间的协调变形,从而降低变形失稳风险。
2.针对纳米强化相增强金属基复合材料塑韧性较差的缺点,设计并制备增强相富集区与贫瘠区交替排布的异质复合材料,并基于弹塑性断裂原理,提出构型参数优化设计模型。目前依据该模型所制备的异构CNT/Al复合材料保持了纳米复合材料原有的高强度、耐疲劳等优势,同时延伸率提升了一倍以上。
3.研发低成本商用耐高温铝合金,通过引入低热扩散系数合金元素、采用多级时效处理、改进热成型方法等,促进中高温弥散相均匀析出,定量化评测其高温强度与抗蠕变能力,提升商用铝合金在中高温环境中的服役能力。

  代表性论文
[1] K. Ma, Z.Y. Liu, K. Liu, X. Grant Chen, B.L. Xiao, Z.Y. Ma., Structure optimization for improving the strength and ductility of heterogeneous carbon nanotube/Al-Cu-Mg composites, Carbon, 2021, 178: 190-201.
[2] K. Ma, X.N. Li, Z.Y. Liu, K. Liu, X. Grant Chen, B.L. Xiao, Z.Y. Ma., Improving the high-cycle fatigue strength of heterogeneous carbon nanotube/Al-Cu-Mg composites through grain size design in ductile-zones, Compos. B, 2021, 222: 109094.
[3] K. Ma, Z.Y. Liu, S. Bi, X.X. Zhang, B.L. Xiao, Z.Y. Ma., Microstructure evolution and hot deformation behavior of carbon nanotube reinforced 2009Al composite with bimodal grain structure, J. Mater. Sci. Technol., 2021, 70: 73-82.
[4] K. Ma, B.S. Liu, Z.Y. Liu, B.L. Xiao, Z.Y. Ma., Improving ductility of heterogeneous carbon nanotube/2009Al composites by optimizing coarse grain microstructure via hot extrusion, Compos. A, 2021, 140: 106198.
[5] K. Ma, Z.Y. Liu, X.X. Zhang, B.L. Xiao, Z.Y. Ma., Hot deformation behavior and microstructure evolution of carbon nanotube/7055Al composite, J. Alloys Compd., 2021, 854: 157275.

  获奖情况
2021年中国科学院院长优秀奖
2021年博士研究生国家奖学金
2021年中国科学技术大学“江淮蔚来”奖学金
2021年中国科学院金属研究所师昌绪一等奖

金属基复合材料&特种焊接与加工研究团队-中国科学院金属研究所

金属基复合材料&特种焊接与加工研究团队

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