编辑丨李子涵

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李法新：北京大学工学院力学与工程科学系研究员（正高），IOP期刊SmartMaterialsandStructures(SCI,IF=3.)副主编，固体力学学报编委，国家质量监督检验检疫总局全国衡器计量技术委员会委员，中国复合材料学会第一届智能复合材料专业委员会副主任。主要研究方向为：压电材料及传感器器件、结构健康监测，金属疲劳损伤检测、金属与陶瓷高温模量及内耗测量、高温合金热处理工艺。

研究领域：材料模量和内耗测量方法

模量和内耗（或阻尼）是所有固体材料的基本物理性质，它们随温度的变化可准确反映材料内部的演化过程，如原子扩散、晶界滑动、固态相变等。然而，目前缺少能同时准确测量材料模量和内耗的方法和仪器。商用的动态热机械分析仪（DynamicMechanicalAnalyzer,DMA），一般只能用来测量模量较小、阻尼较大的高分子软材料，而对硬材料的测量结果不准确，尤其是对内耗的测量偏差很大。

目前，硬材料模量的测量方法主要是美国ASTM标准的自由梁振动法，但该方法测量内耗的准确性很差。硬材料内耗的测量目前主要采用我国著名金属物理学家葛庭燧院士(-)提出的葛氏扭摆法，但该方法只能测量细丝样品的扭转内耗，对剪切模量的测量不够准确，而且测量过程比较繁琐，难以实现自动测量。最近，北京大学工学院李法新教授团队研制出了世界上首台适用于硬材料（金属、陶瓷等）的动态热机械分析仪，如下图1，该工作的第一完成人是级博士生谢明宇。

图1基于机电阻抗法的硬材料DMA及其自动测量软件界面

成果创新：适用于硬材料的高温DMA

李法新教授团队提出了基于机电阻抗法的模量和内耗测量方法，可准确快速测量材料的杨氏模量、剪切模量和相应的内耗(RevSciInstrum,Editor’sPick,doi:10./1.;JAppPhys,InvitedPerspectiveFeaturedArticle,doi:10./5.)。在此基础上，他们最近实现了自动化测量，并将测量温度提高到了?C，研制出这台适用于硬材料的高温DMA（实际上该方法对测量温度不敏感，只要加热炉的温度能达到，测量范围到?C以上也毫无问题）。

采用这台新型DMA，团队首次得到了高频振动下（几十kHz）多晶纯铝中的晶界滑动内耗峰（葛峰），峰温达到了近?C，这比年葛庭燧院士发现的低频内耗峰峰温?C高得多(Xie,Li,JAlloyComp,doi:10./j.jall

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