哈尔滨工业大学（深圳）学术讲座

演讲人Speaker：张志良     

题目Title: Towards a new generation void-based predictive paradigm for hydrogen embrittlement

时间Date：2024年12月 10日       Time：上午10：00

地点Venue： H栋307室

内容摘要Abstract： Hydrogen is a versatile and clean energy carrier with great potential to shape a near-zero emissions future. As the smallest atom, however, hydrogen can interact with metal surfaces, diffuse through the bulk, and become trapped at various microstructure features, leading to the degradation of mechanical properties. Manifested as hydrogen-induced ductile-to-brittle transition, HE poses a serious threat to the integrity of hydrogen energy systems. Despite over a century of research, predictive models have not achieved the same richness as experimental findings. Mechanism-based HE predictive models are crucial for designing hydrogen-resistant materials and assessing the integrity of existing ones. This talk will first review the current predictive approaches and pinpoint their key limitations, including a lack of connection to microstructure and limited transferability beyond laboratory settings. We will then introduce our recent efforts towards a new generation HE predictive paradigm that for the first time, brittle and ductile failures will be unified within a self-consistent, void-based framework. This approach marks a clear departure from current approaches, enabling mechanism-based assessments of safe operating conditions and the optimization of microstructures for enhanced hydrogen resistance.

个人简介(About the speaker):

张志良，同济大学土木工程专业本科（1985）和硕士（1988），芬兰拉彭兰塔理工大学博士（1994）。曾任挪威SINTEF材料技术研究所资深研究员（1994-2003）及哈佛大学访问学者（2000-2001），现为挪威科技大学终身教授（2003年至今），并于2006年独立创建了挪威科技大学纳米力学实验室。他曾担任北京科技大学长江学者奖励计划讲座教授（2008-2011），并于2009年当选为挪威技术科学院院士。自2010年至2022年，他担任欧洲结构完整性协会（ESIS）执行委员会委员，并于2011年受聘为京都大学JSPS访问教授。2014年，他担任第20届欧洲断裂大会主席。其后，他曾于加州理工学院担任访问学者（2017-2018）。自2022年起，他担任断裂力学领域权威期刊《Engineering Fracture Mechanics》的国际期刊主编，并于2024至2025年担任日本九州大学访问教授。因在断裂力学和氢脆模拟领域的卓越贡献，张教授于2024年荣获欧洲结构完整性协会颁发的Griffith Medal奖。迄今为止，他在挪威科技大学主持了14个外部资助研究项目，共计直接负责了超过1200万欧元的研究经费，并培养了60余名博士生及博士后。他长期致力于断裂力学、损伤力学、纳米力学理论及其在能源工业中的应用、材料测试新方法、氢脆多尺度模拟及物理预测模型，以及基于断裂力学原理的防疏冰表面涂层设计等研究。他作为通讯作者，带领其挪威课题组及国际合作者，在领域顶级期刊上包括 Chemical Reviews, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Advanced Science, Nano Letters, Nature Communications, Journal of the American Chemical Society (JACS), Acta Materialia 和 Journal of Mechanics and Physics of Solids (JMPS), 发表了多篇重要研究成果。