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刘华山
刘华山

个人简介

刘华山 hsliu@csu.edu.cn

男 1969年12月20日出生。

中南大学材料学院教授,博士生导师。

教育部2004年度“新世纪优秀人才资助计划”入选者。自1987.9—1997.9在中南工业大学(现:中南大学)材料系金属材料热处理专业先后攻读学士、硕士、博士学位,并于1997年12月获得博士学位后留校任教,任讲师,2000年任副教授,2003年9月任中南大学教授。2000年10月至2002年9月赴日本东北大学作博士后,主要从事光电子器件用无铅焊料体系热力学研究。回国后,承担了“稀土Y对高强高电导铜基合金中第二相沉淀的热力学影响”、“两种金属间界面反应过程中新相形成序列的动力学研究”以及“钛合金与纯金属间界面反应的实测与热力学、动力学解析”等多项国家自然科学基金课题。建立了Au-Sn基焊料体系(含17个组元)的热力学数据库;提出了预测二元体系界面反应中界面新相优先形成的定量判据,不仅能成功解释电子封装中二元体系界面反应、也用于简单多元界面反应的预测,不仅可以预测亚稳相的形成、也能预测非晶相的形成。热力学计算的基础上,成功开发了面向高碳铁基熔体的变质剂,并已用于铸铁轧辊生产。目前,已在在国际知名学术刊物J. Mater. Res., Intermetallics, Mater. Sci. Eng. A, J. Alloys Compds., CALPHAD, J. Electr. Mater.等共发表学术论文120余篇。参与编写了由徐祖耀院士主编的研究生教材《材料热力学》(高等教育出版社,2009),以第二主编身份编写了本科生教材《金属材料及热处理》(中南大学出版社,2010)。



课程一:

金属材料及热处理:固态相变基础、具有多形性转变的金属的热处理、无多形性转变的金属的热处理。面向材料学方向的本科生。属国家精品课程。

课程二:

材料学基础--合金三元相图分析及相图应用。面向材料学院的高年级本科生和硕士研究生。属国家精品课程。

课程三:

电子封装材料与工艺:面向材料学院硕士研究生。

课程四:

计算材料学:面向材料学院博士生


科研方向
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1. 相图、相变、热力学与动力学数据库及合金设计

2. 电子封装中的界面反应研究:实验测定、动力学模拟

3. 纳米颗粒合金的热力学 :测定与优化

4. 高驱动力下的相变:实验研究与动力学模拟


学术成果
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(1)在综合经典的形核动力学、改进已有的长大动力学的基础上,提出了界面中间相的长大速率的计算式,进而提出了两种金属间界面反应时第一中间相形成的定 量判据。该判据不仅可以预测界面稳定相形成,也可以预测亚稳定甚至非晶的形成;不仅适用于二元系,也适用于简单三元体系。

(2)建立了包含Au、Ag、Al、Bi、Cu、Co、In、Ni、Pb、Pt、Si、Sb、Sn、Zn等共14个组元的面向电子封装的金基焊料热力学数据库。该数据库的特点是:优化了100余个三元系,其中包含了几乎所有含金的三元系;适用的成分与温度范围宽。

(3)与同事合作,重新优化了Ti-Nb合金相图,获得了较前人研究更合理的结果;进一步利用相图热力学原理,外推计算Ti-Nb合金中各种亚稳相平衡关系,并 针对钛合金中固态相变多样性的特点,考虑固态下原子扩散等动力学因素,利用热力学与动力学相互竞争的关系,解释了不同冷却条件下Ti-Nb合金中马氏体和 w相的形成规律。

(4)与长高新材料有限公司(中南大学以技术入股)合作,基于传统的变质机理并结合相图热力学计算,发明了用于高碳铁基 合金的稀土—低熔点合金复合变质剂及相关技术。该变质剂及相关技术已成功用于超高碳钢、高铬铸铁及高镍铬钼无限冷硬铸铁耐磨材料的生产。变质剂及相关技术 已获得国家发明专利一项。

在以上研究中,已在多种国际学术期刊发表学术论文120余篇,获得发明专利一项。


学术奖励
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1. 指导硕士生陈强发表的学术论文“Isothermal Sections of Al-Ni-Zr Ternary System at 850 and 1050 °C”获得国际刊物J. Phase Equil. & Diffus. (相平衡与扩散杂志)2013年度最佳论文奖“The 2013 Editor Choice Award”。