（通讯员 黄宇翔）  近日，日本AGC株式会社、著名玻璃材料专家Satoshi Yoshida博士应我室邓冰辉教授邀请来校访问交流。12月5日，Satoshi Yoshida博士做客我室第676期“杰出学者讲坛”，做了题为“Crack Initiation Load of Glass during a Drop Indentation Test”的学术报告。

        Satoshi Yoshida博士是国际知名的玻璃材料力学专家，主要从事氧化物玻璃变形和断裂行为的研究。他毕业于日本京都大学（Kyoto University），分别于1993年、1995年、2003年获得学士、硕士和博士学位，1995年开始在日本滋贺县立大学（University of Shiga Prefecture, USP）材料科学系担任助理教授，2007年至2020年担任副教授，2004年至2005年在法国雷恩第一大学（University of Rennes 1）担任客座教授。2016年荣获Ernst Abbe基金会颁发的第14届奥托·肖特研究奖（Otto Schott Research Award），2020年荣获日本陶瓷协会颁发的陶瓷科学与技术学术成就奖（Academic Achievements in Ceramic Science and Technology）。在国际学术会议上做特邀报告20余次，发表同行评审期刊论文90篇。

此次报告中，Yoshida博士首先指出，玻璃的压痕测试不仅广泛用于测量硬度，还用于评估玻璃对裂纹萌生的敏感性（Susceptibility to crack initiation）。既往研究表明，由压痕测试确定的裂纹萌生载荷（Crack Initiation Load，CIL）主要取决于玻璃的化学成分。尽管CIL是比较不同成分玻璃抗压痕诱导开裂能力的有效指标，但该参数通常是在准静态（Quasi-static）条件下获得的。他强调，目前关于玻璃在较高冲击速度下压头下方的机械响应，特别是开裂行为的信息非常有限。为此，他的研究团队开发了一种基于电磁感应现象的自制落锤压痕装置（Drop Indentation Set-up），用于评估硅酸盐玻璃的动态压痕行为。通过放置多层电磁项圈利用附带磁体的压头进行自由落体压痕测试，并通过测量过程中的电磁力（Electromagnetic Force, EMF）来精确表征玻璃的动态行为。

基于通过EMF推导出的动态载荷-位移曲线（Load-displacement curve），Yoshida博士对比分析了9种不同硅酸盐玻璃的能量耗散因子（Energy-dissipation factor）、速度比（V_in/V_out）以及动态裂纹萌生载荷（Dynamic CIL），得出以下结论：(1) 玻璃的能量耗散因子主要受其流动性控制，具体表现为致密化（Densification）或剪切流动（Shear flow）；(2) 在正常玻璃（Normal glasses）中，动态CIL与准静态CIL存在显著的相关性，这表明动态CIL同样是由材料的变形行为所主导；(3) 除变形控制外，断裂韧性（K_Ic）也是决定动态CIL的重要因素，这在致密的正常玻璃中表现得尤为明显。

在座师生围绕能量耗散因子的物理意义、不同玻璃组分对剪切流动的影响以及K_Ic在动态失效中的具体作用等问题踊跃提问。Satoshi Yoshida博士与师生们进行了深入交流，不仅解答了大家关于动态力学测试的技术细节疑问，也为大家理解玻璃材料在极端条件下的变形与断裂机制提供了全新的物理视角。

                                                   审核、校对：孙伟