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葛庭燧 

 

  葛庭燧(1913—2000),著名金属物理学家,1913年5月3日出生于山东蓬莱。早年在家乡和北京等地求学,1928年进入北京师范大学理预科学习,1937年毕业于清华大学,1940年获燕京大学理学硕士学位,后任西南联合大学(昆明)物理系教员。1941年赴美,就读于美国加里福尼亚大学伯克利分校,1943年获物理学博士学位。1949年回国任清华大学教授和中国科学院应用物理研究所研究员。1952年前往沈阳参加中国科学院金属研究所筹建工作,先后任研究员、副所长。1980年调合肥参加合肥科研基地和合肥分院的建设,并负责筹建固体物理研究所,先后任合肥分院副院长、固体物理研究所第一任所长、名誉所长。曾任第三、五、六、七届全国人民代表大会代表,第三届九三学社中央委员,第七届九三学社中央常委等职。1955年当选为中国科学院数理化学部委员,中国科学院院士。

  葛庭燧院士毕生致力于金属物理学的发展,1947年在美国芝加哥大学金属研究所工作期间创造性地发明了被国际科学界誉为战后最天才发明的金属的内耗测量装置(葛氏扭摆),并成功利地利用该装置首次发现了晶粒间界内耗峰(葛氏峰),奠定了"滞弹性"这一新理论的实验基础,被公认为世界金属内耗研究领域的创始人之一和该研究领域的国际大师。1949年回国后致力于新中国科学研究的奠基工作。他最先将"全息照相技术"和"激光技术"引入国内,极大地推动了这两项技术在中国的发展。

  葛庭燧院士在晶界驰豫、位错阴尼和非线性滞弹性内耗方面取得了大量令人瞩目的开创性成果,获得了国家和中国科学院的多次奖励,使开放室成为国际上知名的内耗与固体缺陷研究中心之一。先后获得内耗与超声衰减最高国际奖--甄纳奖(1989),桥口隆吉材料科学奖(1996),何梁何利科技进步奖--物理奖(1996),美国TMS学术最高奖--梅尔奖(1999)。

  葛庭燧院士毕生忠诚于祖国的科学事业。他不仅在基础研究领孜孜不倦地追求,还将研究课题与生产实际相结合,深入工厂企业了解和解决技术难题并以顽强的毅力完成了学术著《固体内耗理论基础》,在生活、工作和学习上为我们树立了光辉的典范。

 

  葛庭燧院士主要从事固体内耗、晶体缺陷和金属力学性质研究,是国际上滞弹性内耗研究领域创始人之一。首创了“葛氏扭摆”,首次发现晶界内耗峰(葛峰),发现点缺陷与位错交互作用以及位错与晶界交互作用引起的非线性滞弹性内耗峰。

  1945—1949年,葛庭燧院士参加芝加哥大学金属研究所的筹建工作,进行金属弛豫谱(内耗)和金属力学性质的基础研究,这一时期是他在科研上取得奠基性和开拓性成就的时期。在四年中,他创制了用于低频内耗测量的扭摆,证明了金属晶粒间界的黏滞性质,提出了晶粒间界的黏滞滑动模型,并且发现了表现反常振幅效应的反常内耗现象,突破了经典内耗理论的框架。

  1946年,葛庭燧院士第一个创制了研究“内耗”用的扭摆仪,并被国际上命名为“葛氏扭摆”;1947年,他第一次用该仪器发现了晶粒间界内耗峰(被命名为“葛峰”),阐明了晶粒间的粘滞性质,奠定了滞弹性内耗的理论基础。

  1949年,葛庭燧院士提出晶粒间界无序原子群模型,被称为“葛氏晶界模型”—短短4年时间,他独立地取得了一系列奠基性和开拓性的科研成就,成为国际固体内耗领域的创始人之一。

  1952年,葛庭燧院士在沈阳金属研究所建立了新中国第一个内耗实验室,继续对非线性滞弹性现象进行深入研究。他领导的科研小组逐步认识到,非线性滞弹性现象应该与位错和溶质原子的交互作用有关,从而提出了位错弯结—溶质原子芯气团模型,揭示了该现象的物理本质。

  20世纪80年代,葛庭燧院士与中青年科技人员一起,对晶界“葛峰”又进行了更深入、系统的研究,肯定了“葛峰”是由于晶粒间界的变化过程所引起的论断并且在“葛峰”附近发现了两个新的内耗峰,一个出现在较“葛峰”温度略高的温度区域,是由于单晶体经过扭转形变所引起的,另一个出现在较“葛峰”温度略低的温度区域,是由于试样中含有竹节晶界所引起的。

  20世纪80年代后期,葛庭燧院士根据“葛峰”和竹节晶界峰的张豫强度随着温度降低而减小并最后变为零这一结果,又把晶界内耗峰的研究成果与晶界的重合点阵模型及结构单元模型联系起来,这是晶界内耗研究与晶界原子研究相结合的一个创举。

 


1934烟台八中同学王文述毕业留影(左二)


1947与叶笃正在芝加哥


1947在芝加哥首创的“葛式扭摆”原始装置


1955随中国科学访日代表团于上海合影
(后排右三)


1956访苏期间在莫斯科钢铁学院参观
芬克尔斯坦实验室葛氏扭摆内耗仪装置(中)


1956与芬克尔斯坦教授及团队在内耗实验室留影(前排中)


1975与鞍钢工人一起攻关解难(右二)


1978与夫人何怡贞同何泽慧、钱三强夫妇合影于庐山(左一)


1986中国科学院数理学部会议合影


1999获梅尔奖

 

 


1943年工作笔记


1961年科普讲座手稿

 


1957中国科学院科学奖金二等奖证书


科学奖章

 

中文主要论著:
[1]葛庭燧. 钠汽遇氮气及氢气时在其主系线侧所生的散漫吸收光带[J]. 中国物理学报,1950,(02):419-420. 
[2]葛庭燧. 铝铜合金在陈化时的内耗及晶粒间界沉淀[J]. 中国物理学报,1950,(02):427. 
[3]葛庭燧. 金属的强度[J]. 科学通报,1950,(05):303-309. 
[4]葛庭燧. 气体放电电键:(一)为控制3厘米波带的低权级微波讯号用[J]. 中国物理学报,1951,(01):14-15. 
[5]葛庭燧. 气体放电电键:(二)为控制10厘米波带的低权级微波讯号用[J]. 中国物理学报,1951,(01):32. 
[6]葛庭燧,甄纳. 由滞弹性测量推知金属在冷加工后的构造[J]. 中国物理学报,1951,(02):131-132. 
[7]葛庭燧. 原子能应用与金属问题[J]. 物理通报,1951,(Z2):39-44. 
[8]葛庭燧. 金属的力学性质[J]. 物理通报,1951,(Z1):174-176. 
[9]葛庭燧,容保粹. 钢中含氢所引起的内耗峯[J]. 物理学报,1954,(02):153-169. 
[10]葛庭燧,孔庆平. 多晶纯铁的高温蠕变及加碳的影响[J]. 物理学报,1954,(04):365-382. 
[11]葛庭燧. 金属中的内耗[J]. 科学通报,1954,(12):20-25. 
[12]葛庭燧,容保粹,王业宁. 钢铁中碳、氮的扩散、脱溶和沉淀[J]. 物理学报,1955,(01):91-106. 
[13]葛庭燧,王其闵. 碳在面心立方系合金钢与金属中微扩散所引起的内耗峰[J]. 物理学报,1955,(05):387-402. 
[14]葛庭燧,钱知强,卡列尔·密歇克. 关于镍中含碳所引起的内耗峰[J]. 物理学报,1955,(05):403-410. 
[15]葛庭燧,马应良. 钢中马氏体在回火转变中所引起的内耗峰[J]. 物理学报,1955,(06):479-492. 
[16]葛庭燧,钱知强. 碳在面心立方系合金钢中扩散内耗峰的机构[J]. 物理学报,1956,(06):607-621. 
[17]容保粹,葛庭燧. 用内耗方法研究碳在α-铁中的内吸附[J]. 物理学报,1956,(06):622-631. 
[18]葛庭燧,马应良. 碳在低碳合金马氏体中微扩散所引起的内耗峰[J]. 物理学报,1957,(01):69-77. 
[19]孔庆平,葛庭燧. 氢分子在几种高铬镍合金钢中微扩散所引起的内耗峰[J]. 物理学报,1957,(02):130-141. 
[20]葛庭燧,周本濂. 用压电芯片法研究铁在稳定磁场中作横振动时的声频内耗[J]. 物理学报,1957,(02):142-149. 
[21]葛庭燧,杨本炜. 用内耗方法研究碳在γ-铁中的扩散[J]. 物理学报,1957,(05):409-416. 
[22]葛庭燧. 金属中的内耗与金属的力学性质的研究[J]. 科学大众,1957,(05):222-223. 
[23]葛庭燧. 提高金属强度的新可能途径[J]. 科学通报,1960,(18):555-559. 
[24]王中光,葛庭燧. 用测定能量消耗的方法研究金属疲劳微裂缝[J]. 科学通报,1960,(19):602-604. 
[25]葛庭燧,万耀光. 由汽态还原生长金属须的机制[J]. 物理学报,1961,(08):296-302. 
[26]葛庭燧 ,万耀光. 含有杂质的金属须的生长和强度[J]. 物理学报,1961,(09):439-444. 
[27]葛庭燧 ,庄应烘 ,万耀光. 混合金属须的金相观测和强度测量[J]. 物理学报,1961,(09):445-449. 
[28]葛庭燧. 位错理论的继承、分析、应用和发展[J]. 科学通报,1962,(07):1-21. 
[29]葛庭燧,王中光. 铝在疲劳载荷作用下所发生的基本过程[J]. 物理学报,1962,(08):379-391. 
[30]葛庭燧,王中光. 在疲劳载荷下含铜4%的铝合金中的位错钉扎和解脱[J]. 物理学报,1962,(08):392-399. 
[31]葛庭燧,黄元士,王中光. 时效、断续载荷和再溶处理对于铝铜合金的疲劳过程的影响[J]. 物理学报,1962,(08):400-410. 
[32]周乃标,葛庭燧. 二元金属须的强度和形变特点[J]. 物理学报,1963,(12):807-815. 
[33]马应良,葛庭燧. 高碳和低碳马氏体回火分解产物的共格性所引起的内耗峯[J]. 物理学报,1964,(01):72-82. 
[34]马应良,葛庭燧. 铁锰合金在正、反马氏体型相变温度范围内出现的位错内耗峰[J]. 物理学报,1964,(09):909-918. 
[35]葛庭燧,张肇源. 镍碳固溶体在范性形变过程中的位错内耗[J]. 物理学报,1965,(01):154-160. 
[36]葛庭燧,王中光,黄元士. 不同时效状态的含铜4%的铝合金在疲劳载荷下溶质原子与位错的交互作用[J]. 物理学报,1965,(06):1242-1252. 
[37]葛庭燧,张进修. Al-0.5%Cu合金中表现反常振幅效应的低频位错内耗[J]. 物理学报,1965,(10):1711-1724. 
[38]葛庭燧,张进修. 铝-0.5%铜合金中反常振幅效应内耗峰的进一步实验和位错弯结气团模型[J]. 物理学报,1966,(01):71-82. 
[39]葛庭燧,张志舜,张进修. 铝-0.1%镁合金中表现反常振幅效应的低频位错内耗峰[J]. 物理学报,1966,(03):270-280. 
[40]葛庭燧,张进修. 金属范性形变低频内耗的位错动力学模型[J]. 物理学报,1975,(02):87-90. 
[41]葛庭燧. 铝合金中位错与替代式溶质原子交互作用引起的低频振幅内耗峰[J]. 金属学报,1980,(02):218-230. 
[42]张进修,葛庭燧. 铝铜合金在范性形变过程中的低频内耗[J]. 物理学报,1980,(07):850-859. 
[43]葛庭燧. 固体内耗与超声衰减[J]. 物理,1987,(09):547-551+530. 
[44]葛庭燧. 固体内耗的概况和新近发展[J]. 物理,1988,(01):1-7. 
[45]葛庭燧. 固体内耗的概况和新近发展(下)[J]. 物理,1988,(02):65-71. 
[46]王力田,葛庭燧. MnCu合金马氏体相变和马氏体的内耗[J]. 金属学报,1988,(03):147-154. 
[47]衣虎春,葛庭燧. 时效对Mn-Cu-Al三元合金的内耗、杨氏模量和力学性能的影响[J]. 金属学报,1988,(05):317-324. 
[48]葛庭燧. 毫微米材料的制备、结构和性能[J]. 兵器材料科学与工程,1989,(04):1-16. 
[49]葛庭燧. 纳米材料的结构与性能[J]. 科学,1989,(03):163-167. 
[50]程波林,葛庭燧. 晶粒间界局域无序化引起的滞弹性弛豫[J]. 金属学报,1990,(05):5-10. 
[51]葛庭燧. 内耗与固体缺陷研究[J]. 现代物理知识,1990,(04):5-6+14. 
[52]段玉华,葛庭燧,张天宜. 双晶铝晶界弛豫的转变温度[J]. 物理学报,1993,(02):297-303. 
[53]段玉华,葛庭燧,张天宜. 双晶铝晶界弛豫强度与温度的依赖关系[J]. 力学学报,1993,(01):22-28. 
[54]方前锋,葛庭燧. 与位错和点缺陷的交互作用有关的低温内耗峰[J]. 物理学报,1993,(03):458-464. 
[55]葛庭燧. 竹节晶界内耗峰的发现及其机理的研究[J]. 力学进展,1993,(03):289-301. 
[56]关幸生,葛庭燧. 铝双晶晶界的内耗峰[J]. 金属学报,1993,(08):1-4. 
[57]葛庭燧. 点缺陷与位错交互作用所引起的非线性力学弛豫——Ⅰ.非线性弛豫峰的发现和肯定[J]. 自然科学进展,1993,(04):289-302. 
[58]葛庭燧. 点缺陷与位错交互作用所引起的非线性力学弛豫——Ⅱ.高温和低温非线性弛豫峰[J]. 自然科学进展,1993,(05):395-406. 
[59]葛庭燧. 点缺陷与位错交互作用所引起的非线性力学弛豫——Ⅲ.七个非线性弛豫峰及其相互联系[J]. 自然科学进展,1993,(06):489-500. 
[60]葛庭燧. 扭摆内耗仪的发明和内耗研究的开拓与发展[J]. 力学进展,1994,(03):336-352. 
[61]葛庭燧. 位错管道纵向和横向扩散所引起的非线性内耗峰[J]. 自然科学进展,1995,(05):11-17. 
[62]葛庭燧. 位错芯区扩散引起的非线性滞弹性内耗峰[J]. 物理学报,1996,(06):1016-1025. 
[63]葛庭燧. 内耗与团体缺陷研究[J]. 现代物理知识,1996,(S1):89-90. 
[64]葛庭燧. 非线性滞弹性内耗的实验和理论研究[J]. 金属学报,1997,(01):9-21. 
[65]葛庭燧,方前锋. 溶质原子在位错芯区内扩散所引起的非线性滞弹性内耗峰的理论——Ⅰ.溶质原子在位错芯区内的扩散方程[J]. 自然科学进展,1997,(04):15-22. 
[66]方前锋,葛庭燧. 溶质原子在位错芯区内扩散所引起的非线性滞弹性内耗峰的理论——Ⅱ.P_1′峰和P_0峰的理论[J]. 自然科学进展,1997,(05):18-26. 
[67]方前锋,葛庭燧. 溶质原子在位错芯区内扩散所引起的非线性滞弹性内耗峰的理论——Ⅲ.P′′_1峰的理论[J]. 自然科学进展,1998,(02):78-86. 
[68]朱爱武,葛庭燧. 室温附近的低频非线性滞弹性内耗峰的理论[J]. 自然科学进展,1998,(06):31-38. 
[69]葛庭燧. 非线性滞弹性研究的开拓和进展(Ⅰ)[J]. 自然科学进展,2000,(04):18-27. 
[70]葛庭燧. 非线性滞弹性研究的开拓和进展(Ⅱ)[J]. 自然科学进展,2000,(05):14-21. 
[71]方前锋,葛庭燧. 与位错和点缺陷交互作用有关的非线性滞弹性内耗的研究[J]. 中山大学学报(自然科学版),2001,(S3):203-207. 

英文主要论著:
1. T.S.Kê,Experimental Evidence on the Viscous Behavior of Grain Boundaries in Metals,PhysRev, 1947,71:533~546;1947,72:41~46
2. T.S.Kê,A Grain Boundary Model and the Mechanism of Intercrystalline SlipJApplPhys,1949,20:274~280
3. T.S.Kê,Amonalous Internal Friction Associated with the Presence of Copper in Coldworked Al-Cu Alloys,PhysRev,1950,78:420~423
4. T.S.Kê,Low-frequency “Amplitude Peaks” of the Internal Friction Associated With the Interaction of Substitutional Solute Atoms with Dislocation in Aluminium Alloys,Internal Friction and Ultrasonic Attenuation in Solids,Pergamon Press,1980,157~165
5. T.S.Kê,On the Physical Models of the Cold-work (Snoek-Kster) Internal Friction Peaks in Bcc Metals,Scripta Metall,1982,16:225~232
6. T.S.Kê,Amomalous Internal Friction Peaks as Function of Strain Amplitude,Jde Physique,1985,46(C10):267~275
7. T.S.Kê,Recent Development on Internal Friction Studies of Grain Boundaries and Dislocation Substructures in High-purity Aluminium,Fundamentals of Diffusion Bonding,Elsevier Science Publishers,1987,373~396
8. T.S.Kê,Amplitude Internal Friction Peaks Associated with the Interaction Between Dislocation Kinks and Solute Atoms in Aluminium,1989,169:275~284
9. T.S.Kê,Contribution of Internal Friction Study on Grain Boundaries and Dislocation Substructures,Advances in Science of China,Physics,1989~1990,3:1~113;Micro-mechanism of Grain Boundary Relaxation in Metals,Scripta Metallurgicaet Materialia,1990,24:347~352
10. T.S.Kê,Internal Friction Peaks Associated with Fine-grained Grain Boundariesnd Bamboo Boundaries,Internal Friction and Ultrasonic Attenuation in Solids,International Academic Publishers,Pergamon Press,1990,113~120

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