教授中南大学材料科学与工程学院
教师简介

  刘华山:男,1969年12月20日出生,中南大学材料学院教授, 博士生导师, 2004年度教育部“新世纪优秀人才支持计划” 入选者。2000年10月至2002年9月由教育部派遣赴日本东北大学作博士后。回国后,承担了国家自然科学基金 “锡基无铅焊料与基材间界面反应的热力学与动力学研究”、“稀土Y对高强高电导铜合金中第二相粒子沉淀的热力学影响” 、“两种金属间界面反应时中间相形成序列的动力学研究”;正参与科技部“973”项目“航空航天用高性能轻合金大型复杂结构件制造的基础研究”子课题“高合金化大规格构件过饱和凝固成形与性能的外场调控”的研究。另外,还积极开展实际耐磨铁基材料的设计开发,正与相关企业联合开发新型耐磨轧辊材料和矿山耐磨材料。迄今,已在J. Mater. Res.、Intermetallics、J. Electr. Mater.、J. Phase Equil.、J. Alloys & Compds.、CALPHAD、Z. Metallkd.等国内外多种知名学术刊物上发表论文70余篇。

1. 学习工作经历

1987.9—1991.7    中南工业大学(现: 中南大学)材料系金属材料热处理专业,学士

1991.9---1994.3   中南工业大学(现: 中南大学)材料系金属材料热处理专业,硕士

1994.3---1997.10  中南工业大学(现: 中南大学)材料系金属材料热处理专业,博士

1997.12           获得博士学位

1997.10---2000.8  中南大学材料系,讲师

2000.9---2003.9   中南大学材料系,副教授

(2000.10—2002.9  日本东北大学材料系,博士后)

2003.9---         中南大学材料学院,教授

2004.6---         被聘为中南大学博士生导师

 

2.研究方向:

(1)块体材料的相图测定、热力学计算及不同材料间界面反应的实测、模拟;

(2)外场与微合金化对7XXX铝合金合金组织与性能的影响;

(3)特种铁合金(高碳钢和铸铁)的变质处理与热处理。

 

3.主要成果:

(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,提出了两种金属间界面反应时第一中间相形成的半经验判据,并成功地用于预测电子封装过程中新相的形成。该判据不仅可以预测界面稳定相形成,也可以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。该模型正进一步向多元体系(合金焊接)扩展。

(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;适用的成分范围宽。目前正与瑞典Thermo-Calc公司合作,在已有数据库中添加Mg、Ga、Ge三个组元,以便更好地用于电子封装。

(3)在金展鹏院士指导下,与同事合作,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,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,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)发明了用于高碳铁基合金的稀土—低熔点合金复合变质剂。该变质剂已用于超高碳钢、高铬铸铁及高镍铬钼无限冷硬铸铁的熔体变质处理,效果显著。

 

6.近五年代表性论文(10篇):

10. H.S. Liu, X. Qiao, Z.H. Chen, R.P. Jiang, X.Q. Li, “Effect of Ultrasonic Vibration during Casting on Microstructures and Properties of 7050 Aluminum Alloy,” J. Mater. Sci., 46(2011), 3923-3927.

9. J.Q. Liu, Y.Y. Chen, W. Wang, K.P. Liu, H.S. Liu, Y.D. Xiao, “Sliding Friction Properties of Austenite- and Martensite-based White Cast Iron Containing 8.5% Chromium,” J. Mater. Sci., 45(2010), 6108-6114.

8. X. Zhang, Y.F. Cui, G.L. Xu, W.J. Zhu, H.S. Liu, B.Y. Yin, Z.P. Jin, “Thermodynamic Assessment of the U-Mo-Al System,” J. Nucl. Mater., 402(2010), 15-24.

7. J.S. Wang, S. Jin, W.J. Zhu, H.Q. Dong, X.M. Tao, H.S. Liu, Z.P. Jin, “First-principles Calculations Assisted Thermodynamic Assessment of the Pt-Ga-Ge Ternary System,” CALPHAD, 33(2009), 561-569.

6. H.Q. Dong, S. Jin, L.G. Zhang, J.S. Wang, X.M. Tao, H.S. Liu, Z.P. Jin, “Thermodynamic Assessment of  Au-Co-Sn Ternary System,” J. Electr. Mater., 38(2009), 2158-2169.

5. J. Wang, H.S. Liu, L.B. Liu, Z.P. Jin, Assessment of Diffusion Mobility in FCC Cu-Ni alloys, CALPHAD, 32(2008) 94-100

4. H.S. Liu, H. Wang, X.M. Tao, W.J. Zhu, and Z.P. Jin, “Prediction of Formation of Intermetallic Compounds (IMCs) at Interface between Two Dissimilar Metals”, J. Mater. Res., 22(2007) 1502-1509.

3. W.J. Zhu, J. Wang, H.S. Liu, Z.P. Jin, “The interfacial reaction between Sn-Ag alloy and Co substrate”, Mater. Sci. Eng., A456(2007) 109-113.

2. J. Wang, H.S. Liu, L.B. Liu and Z.P. Jin, “Interfacial reaction between Sn-Bi alloy and Ni substrate”, J. Electr. Mater., 35(2006) 1842-1847.

1. H.S. Liu, Y.M. Wang, L.G. Zhang, Q. Chen, F. Zheng, and Z.P. Jin, “Determination of phase relations in the Co-Cu-Ti system by diffusion triple technique,” J. Mater. Res., 21(2006) 2493-2503.