两院院士
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李恒德

        材料科学与工程系教授,中国工程院院士。1921年生,河南洛阳人。毕业于西北工学院,美国卡内基理工学院硕士,美国宾夕凡尼亚大学博士。我国核材料和金属物理专家,曾任清华大学工程物理系主任,科学院原子能所兼职研究员,国家自然科学基金委员会材料与工程科学部主任,国务院学位委员会学科评审组委员,国家科委发明评奖委员会冶金组副组长,国家自然科学奖励委员会委员,中国核学会常务理事,中国金属学会材料科学学会理事长,《材料科学进展》、《中国材料研究学报》主编。
  现任清华大学材料研究所所长,国家杰出青年基金委员会副主任。中国核材料学会副理事长、中国材料研究学会理事长,国际材料研究学会中国委员会主席及国际材料研究学会联合会副主席。在国际上最早进行铍单晶塑性形变研究并阐明了铍的脆性机制和本质。对我国核反应堆用铸管的轧制工艺和氢化物分布关系,核燃料微芯试制以及带电粒子束辐射效应的早期和我国的核材料教育事业都努力作出了贡献。是国内最早开拓离子束材料改性新领域的专家之一,在国内最早领导开展离子注入金属材料改性研究,并首先指导研制成具有特色的离子束界面混合的模拟程序。他主持参加了我国第一台离子束辅助沉积设备的研制并利用它开展了一系列单质膜和纳米多层膜研究。1989年以来又领导开展了天然生物材料及结构仿生研究。曾获国家级或省部委级奖励四项,发表不同研究方向上具有代表性的论文近百篇。

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  • 教育背景
  • 工作履历
  • 学术兼职
  • 研究领域
  • 研究概况
  • 奖励与荣誉
  • 学术成果

1935-1938 开封高中

1938-1942 西北工学院 矿冶系 学士

1946-1947 美国卡尼基理工学院冶金系 硕士

1947-1947 美Notre Dame 大学工读研究,一年后转学

1948-1953 宾夕凡尼亚大学冶金系 博士

1942-1944 重庆大渡口钢铁厂炼钢厂工务员

1944-1945 南川第二飞机制造厂锻铸股股员

1947-1948 Notre Dame 大学研究助理

1948-1953 宾夕法尼亚大学研究助理

1953-1954 费城机械设计公司

1955-1988 清华大学工程物理系教授

1963-1966 中国原子能研究所研究员(兼)

1979-1997 清华大学材料研究所所长

1988-今 清华大学材料学院教授

1980-1988 中国核学会常务理事兼教育委员会副主席

1980-2000 中国核学会核材料分会连任4届副主任委员

2007-今 中国核学会核材料分会聘任为荣誉理事长

1991-1999 中国材料研究学会(C-MRS)第一,二届理事长

1997-1998 国际材料研究学会联合会(IUMRS)第一副主席

1999-2000 国际材料研究学会联合会(IUMRS)主席

2001-2002 国际材料研究学会联合会(IUMRS)前任主席

1988-1996 美国材料研究学会月刊MRS Bulletin编委会国际顾问委员

1990-2005 国际材料表面离子束改性会议(SMMIB)常设委员会委员(1998-1999在中国召开国际会议,任主席)

核材料,离子束材料表面改性,生物材料,纳米材料,仿生自组装材料。

李恒德在国际上于1950年代初最早研究了铍(Be)单晶在室温和500℃下的塑性变形机制,可以清晰地分析铍脆断的演发和本质。这个比较长的时间和机遇使他接触到“核材料”。回国后在清华大学工程物理系进入“核材料”专业作教学、研究和管理工作,当时作为国内唯一的特殊性材料类专业,抓住学科中心,考虑工程应用中的难题和“核”材料的特点,大力学习开展科学研究。在和有关部门配合与交流中,研究工作进展比较快。从1961年起,又在学校鼓励下,开始培养6年(5年)制研究生。其中有两名在1966年已经做完了研究工作,完成论文。一名研究生进行了“关于γ-热处理对金属铀晶粒度测定中的一些问题”的研究,另一人的研究为“纯锌双晶体热循环”(目的在模拟铀)。同时,在实验室利用自己装置的铀热循环机用真铀开始实验。70年代中李恒德在902厂帮助下在厂内开展了一段对我国反应堆用的薄壁锆管的轧制工艺和由工艺衍生的氢化锆析出物的走向分布的相关研究。中国人掌握了对自己锆管中氢化物分布的有利机理和方法,可以控制住析出物分布的要求,以避免锆管的脆裂。另外,1972年期间,李恒德曾收到一个委托任务,请他个人对UO2燃料微球(1mm直径)的试制做个研究。这是个他完全生疏的领域。经调研后开始用凝胶沉淀法,自金属铀作原料起步,一步步做到最后的UO2微球高温烧结,实验可说是成功。

78年以后,李恒德一直努力开拓离子注入金属材料进行材料表面改性的表面技术研究、方法、原理、应用和成果。后来他提出了建立清华自己设计制造的一个具有特色和多功能的离子束辅助沉积设备,在这一设备上开展了大量工作,除耐磨,耐蚀等研究外,也做了不少,如单层膜(如类金刚石),多层膜和生物仿生多层纳米膜(不同金属/TiN层次)。丰富了研究内容和领域,也提供到特殊的应用。

1989年他又跨入生物材料领域,首先进入天然生物材料,进而发现其问题深远无穷,被化学自组装吸引,研究起用化学自组装制备多孔材料和这些多孔材料的应用。

李恒德二十多年来发表论文300多篇,获国家及部级科技进步奖10余项。主编《材料科学及工程手册》,《核材料科学与工程(12本)》,《核技术在材料科学中的应用》,《中国材料发展现状及迈入新世纪对策》等专业著作。

50多年以来李恒德一直致力于我国的材料科学教育和科技事业。1994年遴选为中国工程院首批院士。1998年获何梁何利奖。2000年获ISI Citation Classic Award奖。2009年当选美国材料研究学会(Materials Research Society)MRS Fellow,以表彰他在促进多学科交叉,组织、推动材料科学与工程学科教育与人才培养事业,积极参与国际材料研究领域的交流与合作,以及在核材料、离子束应用和生物启发性材料研究中的卓越贡献。是第一位来自中国研究机构的Fellow。


2009 美国材料研究学会MRS Fellow,终生会员

2000 获ISI Citation Classic Award奖

1998 获何梁何利奖

1994 被遴选为中国工程院首批院士

1984 获国家级及部级科技进步奖十多种奖励


文章发表情况

A.核材料:

1. Twinning in Beryllium, H.T. Lee(李恒德), 1952, Research in Progress, JOM,Feb., 1952.

2. Deformation of Beryllium Single Crystals at 25 to 500ºC, 1956,H.T. Lee(李恒德), R.M. Brick, Trans, ASM, 48 (1956) 1103.

3. Zr-4管加工工艺和氢化物取向分布研究,《李恒德科技活动生涯》:29-68,2001,科学出版社。

4. A study of void swelling in electron radiated metals by HVEM, Zhuoyong Zhao, Jilu Fu, Jiguang Sun, Hengde Li , Proceeding 11th. Congress on Electron Microscopy, Kyoto, 1986.

5. 核技术在材料科学中的应用,1986,李恒德;离子注入和材料的表面改性,李恒德,124,科学出版社,1986。

B.离子束及材料相互作用及应用:

1. Some Experimental Studies on Metal Implantations, H.T. Li, P.S. Liu, S.C. Chang, H.C. Lu, H.H. Wang, K. Tao, J. of Nucl. Instr. Meth., 182/183, (1981) 915. 2nd IBMM Conference (1980).

2. Some Practical Aspects of N+ Implantations Various Steels Related to Wearing, Kun Yu, Hengde Li, Xiaozhong Zhang, Jiahe Tian, Nuclear Instr. and Meth. 209/210, 1063-1070 (1983).

3. Studies of Diamond-like Carbon Films Prepared by Ion Beam-Assisted Deposition. Hengde Li , He Xiaoming, Bull. Mater. Sci., 17 (1994) 7, 1415 (India).

4. 载能束对材料的表面改造作用,李恒德,新型材料与科学,科学出版社:133。

5. Modification of Tribological Characterizations of Metals after N+ Implantation, Fuzhai Cui, Hengde Li, Xiaozhong Zhang, Nucl. Instru. & Meth. 209/210 (1983) 881.

6. Reverse Sequence of Formation of Titanium Nitrides by Nitrogen Implantation, X. Zhou, H.K. Dong, H.D. Li, B.X. Liu, J. of Applied Phys., 63 (1988) 10: 4942.

7. Formation of Noble-Metal Nitrides by N+ Implantation, X. Zhou, H.D. Li, B.X. Li, Nucl. Instr. & Methods, B39: 583.1989.

8. Bonding Structure and Tribological Properties of DLC Films Synthesized by Dual-Ion-Beam Sputtering, Xiaoming He, Wenzhi Li, Hengde Li, Vacuum, 45 (1994) 9: 977.

9. Hardness Measurement of Thin Films: Separation from Composite Hardness, J.L. He, W.Z. Li, H.D. Li, Appl. Phy. Lett., 69 (1996) 1402.

10. Nano-indentation study on the mechanical of properties of nanosca on the TiC/Mo Multilayers deposited by ion beam assisted deposition technique , Jing Wang, Wenzhi Li, Hengde Li, Surface and Coating Technology,128-129 (2000) 161-165.

C. 生物材料及仿生研究:

1. The Microstructures of the Biomineralized Bivalvia Shells, L.J. Huang, H.D. Li, MRS Symp. Proc., 174 (1990) 101. 

2. Observation of the Phase Transition in the Growth of a Biomineralized Calcium Carbonate, L.J. Huang, H.D. Li , Biochemical and Biophys. Res. Communications, 176 (1991) 654.

3. Microstructural Investigation of the Early External Callus after Diaphyseal Fractures of Human Long-bones, H.B. Wen, F.Z. Cui, Q.L. Feng, X.D. Zhu, H.D. Li, Journal of Structural Biology, 114 (1995) 2: 115.

4. Observation of Damage Morphologies in Nacre During Deformation and Fracture, R.Z. Wang, H.B. Wen, F.Z. Cui, H.B. Zhang, H.D. Li, Journal of Materials Science, 30 (1995) 9: 2299.

5. Nacre, pearlite and Micro-assembly of Metal Carbide/Metal Multilayers, H.D. Li, F.Z. Cui, W.Z. Li, C.L. Ma, Q.L. Feng, 生体材料(日本, in English), 14 (1996) 1: 29.

6. Comparison of Wear Resistance of Ion Implanted Surgical Ti6A14V with Other Alloys, Jianqiang Zhang, Xiaozhong Zhang, Zintang Guo, Hengde Li, MRS Symp. Proc. 55, (1986) 229.

7. The Functionalization of Titanium with EDTA to Induce Biomimetic Mineralization of Hydroxyapatite, C.B. Mao, H.D. Li, F.Z. Cui, Q.L. Feng, C.L. Ma, J. Mater. Chem., 9 (1999) 2573.

8. Oriented Growth of Phosphates on Polycrystalline Titanium in a Process Mimicking Biomineralization, C.B. Mao, F.Z. Cui, C.L. Ma, Q.L. Feng, H.T. Li, J. Crystal Growth, 206 (1999) 308.

9. Crystal Orientation Regulation in Ostrich Eggshells, Q.L. Feng, X. Zhu, H.D. Li, T.N. Kim, Journal of Crystal Growth, 233 (2001).

10. 生物与材料(第100次香山会议特邀报告),1999,李恒德,《科学前沿及未来》,第4卷,中国科学出版社,1999。

D. 纳米材料及其它

1. Synthesis of Mesoporous Structured Material Based on Tin Oxide, Yude Wang, Chunlai Ma, Xiaodan Sun, Hengde Li, Microporous and Mesoporous Materials. 49 (2001) 171-178.

2. Meso-structured Tin Oxide as Sensitive Material for C2H5OH Sensor, Yude Wang, Chunlai Ma, Xiaodan Sun, Hengde Li,Talanta, 57(5),875-882, 2002.

3. Morphological Classification of Mesoporous Silicas Synthesized in a Binary Water-ether Solvent System, Qiang Cai, Yi Geng, Xiang Zhao, Hengde Li, Microporous and Mesoporous Materials.108 (2008) 1-3: 123-135.

4. Achievement of Thick Mesoporous TiO2 Crystalline Films by One-step dip-coating Approach. Wei Chen, Yi Geng, Xiaodan Sun, Qiang Cai, Hengde Li, D. Weng, Microporous and Mesoporous Materials. 111(2008) 1-3: 219.

5. Gel Electrolytes Containing Several Kinds of Particles Used in Quasi-solid-state Dye-sensitized Solar Cells, Yi Geng,Xiaodan Sun, Qiang Cai, Yantao Shi, Hengde Li, Rare Metals. 25 (2006) 6, Suppl. 1, 201.

6. Bio and Molecular Chemistry Pave New Areas for Materials Research and Education, Hengde Li, Journal of Material Education, 26 (2006) 1-2: 115-120.

7. Patterning of Nano-structured Cuprous Oxide by Surfactant-assisted Electrochemical Deposition, Jia Li, Yu Shi, Qiang Cai ,Qianyao Sun, Hengde Li, Crystal Growth & Design, 8 (2008) 8: 2652-2659.

8. Materials research in China, Lian Zhou, Hengde Li, Changxu Shi, Nature Materials, 7 (2008) 8: 603-605.

9. 生物科学给材料科学发展带来的机遇,2002,李恒德,毛传斌,《材料科学与工程国际前沿》,山东科学技术出版社。

10. 李恒德,中国历史上的钢铁冶金技术,1951,李恒德,自然科学,17 (1951) 591。

主要科技奖项:

1. 纳米晶磷酸钙胶原基骨修复材料,国家技术发明奖,二等奖,第三完成人,2008,2008-F-214-2-01-R03,崔福斋。

2. 高密度封装的应用基础研究,教育部科技进步奖,二等奖,第一完成人,1998,98-071,马莒生。

3. 载能束材料科学的若干基础研究,教育部科技进步奖,二等奖,第三完成人,1998,98-070,柳百新。

4. 离子束辅助沉积类金刚石等硬质膜研究,教育部科技进步奖,二等奖,第三完成人,1996,97-059,贺小明。

5. 多功能离子束增强沉积实验装置,国家科技进步奖,三等奖,第四完成人,1992,机-3-022-04,李文治。

6. 多功能离子束增强沉积实验装置,国家教委科技进步奖,二等奖,第四完成人,1992,91-03604,李文治。

7. 固体薄膜中的分形生长,国家教委科技进步奖,一等奖,第五完成人,1990,90-04505,柳百新。

8. 钛板和钛镀层彩色画,北京市科技奖,三等奖,第六完成人,章开琏。

重要科技成果:

1. 磷酸钙系生物矿物及其仿生制备,教育部科技成果,第一完成人,2002,360-02-10020168-01,冯庆玲。

2. C-N膜及其生物相容性研究,教育部科技成果,第二完成人,2002,360-02-10020167-02,冯庆玲。

3. 固体薄膜中分形生长的研究,国家科技成果,第五完成人,1995,053274.

4. 离子束材料相互作用:非晶化、准晶、分形及氮化物的形成,国家科委科技成果,第二完成人,1991,007099,柳百新。

5. 载能离子束与金属相互作用的基础研究,国家科委科技成果,第四完成人,1990,002785,柳百新。

发明专利成果:

1. 用于骨修复的纳米晶磷酸钙胶原基复合材料的制备方法,2002,CN1338315,崔福斋,张伟,冯庆玲,李恒德,蔡强,第四发明人。

2. 纳米相钙磷盐/胶原/高分子骨复合多孔材料的制备方法,2001,CN1325734,崔福斋,张曙明,廖素三,冯庆玲,李恒德,第五发明人。

3. 离子注入方法改善钴铬薄膜的磁性,1989,CN1031440,柳百新,李健,李恒德,第三发明人。

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