吴永全
男，1973年6月出生，钢铁冶金专业工学博士，上海大学材料科学与工程学院，教授，博士生导师。
基础科学研究体系描述
【研究手段】
计算机模拟（Ab initio calculation, Molecular dynamics simulation）与非弹性光散射分析（Raman and Brillouin spectroscopy）
【研究对象】
高温熔体（金属、硅酸盐），界面（金属-金属界面、金属-非金属界面、固液界面、晶界），金属材料中的空位及其它缺陷
【研究内容】
金属材料中的空位及其它缺陷；
液态金属及其对应晶体、玻璃的微观结构描述及非弹性光散射检测；
硅酸盐熔体的微观结构及其热力学模型构建与计算；
微观固液界面的结构、各向异性及凝固、熔化动力学，理论描述体系；
液态金属凝固过程中的nucleation过程结构演化及其理论描述；
界面的原子扩散及其结构演变；
空位对所有热力学、动力学性能的影响；
分子动力学模拟技术中的原子精确标定；
布里渊散射理论体系的构建；
布里渊散射解决液态金属粘度测量的标准统一。
【研究目标】
微观结构与宏观力学、热力学、动力学性质的关系，过程变化中的结构演变。
应用研究体系描述
钢铁冶金过程的夹杂物控制及其改性；
冶金等企业独立操作单元的能量平衡计算及评估；
连铸过程的流场、温度场及浓度场计算机模拟与预测；
冶金操作设备及工艺技术的优化与改进；
新型金属材料的结构及性能设计与预报；
材料弹性性能及光弹性能的布里渊散射检测。
代表性论文
【部分期刊论文代表】(*号代表通讯作者)
1.H Wang and YQ Wu*. 2025. Direct monitoring of vacancy thermal equilibration, J. Phys. Chem. Lett. 16: 6608-6614.
2.YQ Wu*, H Cheng, HX Miao, K Zhang, and JL You. 2025. A concise, efficient and accurate method for calculating the solid–liquid interfacial free energy, Phys. Chem. Chem. Phys. 27, 5459-5463.
3.YQ Wu*, H Wang, JH Fu, BY Zhang, X Zhao, and K Zhang. 2024. Time-averaged atomic volume spectrum: locating and identifying vacancies, Materials Horizons, 11, 2115. (Back cover article)
4.T Zhou, YQ Wu*, JL You. 2023. The embedded-seed-method molecular dynamics simulation of the crystallization of Al and the influence of the artificial initial stress, J. Cryst. Growth, 601, 126928.
5.T Zhou, YQ Wu*, JL You. 2023. Evolution of the shape and microstructure of body-centered cubic seeds during Cu melt solidification, Chem. Phys. Lett. 829, 140771.
6.YQ Wu*, ZP Bao, JL You, 2023. Photoelasticity of a MgO single crystal from polarized Brillouin scattering spectroscopy, Phys. Chem. Chem. Phys. 25(44), 30516-30524.
7.J Wang, M Wang, JL You, LM Lu, SM Wan, YQ Wu, SB Zheng. 2021. Fine structures and their impacts on the characteristic Raman spectra of molten binary alkali tungstates, J. Raman Spectr. 52(8), 1452-1461.
8.YQ Wu*, T Zhou, RG Yu, QM Lai, H Wang, JL You. 2020. A new crystallization pattern of nested tetrahedral lamellar structure for the face-centered cubic metals with low stacking fault energy, Script. Mater. 186, 74-78.
9.YQ Wu*, K Zhang, JJ Xiao, YW Jiang, LL Lv. 2020. Conjugated bilayer structure of the homogeneous solid-liquid interface of metals, Phys. Chem. Chem. Phys. 22(21), 11996-12006.
10.J Luo, YW Jiang, RG Yu, YQ Wu*. 2017. The competition of densification and structure ordering during crystallization of HCP-Mg in the framework of layering, Chem. Phys. Lett. 678, 203-211.
11.YW Jiang, J Luo, YQ Wu*. 2017. The validation and preference among different EAM potentials to describe the solid-liquid transition of aluminum, Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 25(4), 12.
12.YL Sun, YQ Wu*, XM Lu, R Li, JJ Xiao. 2015. Anisotropy and roughness of the solid-liquid interface of BCC Fe, J. Mol. Model. 21(2), 11.
13.YQ Wu*, C Dai, GC Jiang. 2014. Local structure of calcium silicate melts from classical molecular dynamics simulation and a newly constructed thermodynamic model, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 24(5), 1488-1499.
14.Li R, Wu YQ*, Xiao JJ. 2014. The nucleation process and the roles of structure and density fluctuations in supercooled liquid Fe. J. Chem. Phys. 140:034503
15.Wu YQ*, Shen T, Lu XM, Zhang N, Lai LS, Gao S. 2013. Solidification of Liquid Fe with Embedded Homogeneous Solid Fe Nanoparticles from Molecular Dynamics Simulations. Acta Phys.-Chim. Sin. 29:245-9
16.Wu YQ*, Shen T, Lu XG. 2013. Evolutions of lamellar structure during melting and solidification of Fe-9577 nanoparticle from molecular dynamics simulations. Chem. Phys. Lett. 564:41-6
17.Wu YQ*, Lu XM, Shen T. 2013. Arrhenius relationship and two-step scheme in AF hyperdynamics simulation of diffusion of Mg/Zn interface. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 23:508-16
18.Shen T, Wu YQ*, Lu XG. 2013. Structural evolution of five-fold twins during the solidification of Fe-5601 nanoparticle: a molecular dynamics simulation. J. Mol. Model. 19:751-5
19.Shen T, Meng WJ, Wu YQ*, Lu XG. 2013. Size dependence and phase transition during melting of fcc-Fe nanoparticles: A molecular dynamics simulation. Appl. Surf. Sci. 277:7-14
20.赖莉珊, 吴永全*, 沈通, 张宁, 高帅. 2012. 纳米Al2O3颗粒对纯Fe液诱导凝固过程的分子动力学模拟. 物理化学学报 28:1347-54
21.高帅, 吴永全*, 沈通, 张宁, 赖莉珊. 2012. Zn-Mg合金的结构分析和Zn-Mg扩散体系的物相分布. 物理化学学报 28:2037-43
22.王召柯, 吴永全*, 沈通, 刘益虎, 蒋国昌. 2011. Zn-Mg合金的长程Finnis-Sinclair势. 物理学报 60:497-507
23.Wu GX, Zhang JY, Wu YQ, Li QA, Chou KC, Bao XH. 2011. Hydrogenation mechanism in lanthanum-activated magnesium films. Appl. Phys. A-Mater. Sci. Process. 102:739-45
24.刘益虎, 吴永全*, 沈通, 王召柯, 蒋国昌. 2010. 连续升温过程中γ-Fe→δ-Fe→液态-Fe相变的分子动力学模拟. 金属学报 46:172-8
25.Wu GX, Zhang JY, Li QA, Wu YQ, Chou KC, Bao XH. 2010. Dehydrogenation kinetics of magnesium hydride investigated by DFT and experiment. Comput. Mater. Sci. 49:S144-S9
26.Wu GX, Zhang JY, Wu YQ, Li Q, Chou KC, Bao XH. 2009. Density functional theory study of hydrogenation mechanism in Fe-doped Mg(0001) surface. Appl. Surf. Sci. 255:6338-44
27.Wu GX, Zhang JY, Wu YQ, Li Q, Chou KC, Bao XH. 2009. Adsorption and dissociation of hydrogen on MgO surface: A first-principles study. J. Alloy. Compd. 480:788-93
28.Wu GX, Zhang JY, Wu YQ, Li Q, Chou KC, Bao XH. 2009. The effect of defects on the hydrogenation in Mg (0001) surface. Appl. Surf. Sci. 256:46-51
29.胡志刚, 吴永全*, 沈通, 王召柯, 刘益虎. 2009. 用于α-Al2O3分子动力学模拟的长程Finnis-Sinclair势函数. 物理学报 58:7838-44
30.张先明, 杨立红, 吴永全*, 沈通, 郑少波. 2008. 一种描述金属界面原子扩散的加速分子动力学方法. 物理学报 57:2392-7
31.程江伟, 张先明, 吴永全*, 王秀丽, 郑少波, 蒋国昌. 2007. α-Fe和γ-Fe长程F-S势的分子动力学模拟. 物理化学学报 23:779-85
32.徐利莹, 王秀丽, 吴永全*, 蒋国昌. 2006. 铝硅酸钙熔体中氧原子的配位性质及动力学，硅酸盐学报 34:1117-23
33.Wu YQ*, Jiang GC, You JL, Chen H, and Xu KD. 2006. The Raman coupling coeffiecients of calcium and sodium silicate melts in high-frequency region － SiOT model study. J. Phys: Conf. Seri. 29:77-86
34.吴永全*, 尤静林, 侯怀宇, 陈辉, 蒋国昌. 2005. 硅酸盐熔体微结构单元的对称伸缩模的拉曼散射系数. 物理学报 54:961-6
35.Jiang GC, Wu YQ*, You JL, Chen H, Xu KD. 2005. The investigation on the microstructure of metallurgical molten slags and the foundation of the primary cluster theory. Steel Res. Int. 76:746-51
36.Wu YQ*, You JL, Jiang GC, Chen H. 2004. Theoretical study of structural and Raman spectral properties of CaSiO3 quenched from melt to glass. Chin. J. Inorg. Chem. 20:133-8
37.Wu YQ*, Jiang GC, You JL, Hou HY, Chen H, Xu KD. 2004. Theoretical study of the local structure and Raman spectra of CaO-SiO2 binary melts. J. Chem. Phys. 121:7883-95
38.Wu YQ*, Jiang GC, You JL, Hou HY, Chen H. 2004. Coordination properties and structural units distribution of Q(T)(i) in calcium aluminosilicate melts from MD simulation. J. Cent. South Univ. Technol. 11:6-14
39.Wu YQ*, You JL, Jiang GC. 2003. Molecular dynamics study of the structure of calcium aluminate melts. J. Inorg. Mater. 18:619-26
40.Wu YQ*, Jiang GC, You JL, Hou HY, Chen H. 2002. A new method for the Raman spectra calculation of vitreous or molten silicate. Chin. Phys. Lett. 19:1880-3
41.Wu YQ*, Huang SP, You JL, Jiang GC. 2002. Molecular dynamics of structural properties of molten CaO-SiO2 with varying composition. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 12:1218-23
42.Wu YQ*, Hou HY, Chen H, You JL, Jiang GC. 2001. Coordination and bond properties of Al and Si ions in system of Al2O3-SiO2 melts. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 11:965-71
【部分国际会议论文代表】
43.PP Fan, YQ Wu*. 2017. Brillouin Scattering Study on Elastic Properties of Bulk hcp ZnO Single Crystal, TMS Annual Meeting and Exhibition / Symposium on Characterization of Minerals, Metals, and Materials, Springer International Publishing Ag, San Diego, CA, pp. 553-560.
44.XY He, WJ Meng, YQ Wu*. 2016. Brillouin Scattering Spectroscopy on Mg-Nd Alloy in Different Aging Time, Symposium on Materials Characterization held during 145 Annual Meeting of The-Minerals-Metals-and-Materials-Society (TMS), John Wiley & Sons Inc, Nashville, TN, 2016, pp. 577-584.
45.YQ Wu*, R Li, T Shen. 2014. Solid-liquid Phase Transitions of Fe Nanoparticles, 143rd TMS Annual Meeting & Exhibition, John Wiley & Sons Inc, San Diego, CA, pp. 1007-1014.
46.Wu YQ*, Li R, Shen T. 2014. Solid-liquid Phase Transitions of Fe: From Nano Particle to Bulk and from Spontaneous to Induced Solidifications. The TMS 2014 Annual Meeting and Exhibition, San Diego, California, Feb. 16-20.
47.Li R, Wu YQ*. 2014. Nucleation and Growth of Nucleus in Supercooled Liquid Fe: A Molecular Dynamics Study. The TMS 2014 Annual Meeting and Exhibition, San Diego, California, Feb. 16-20.
48.Jiang GC, Wu YQ*, You JL. 2009. The high temperature Raman spectroscopy and ion cluster theory for metallurgical slag and magma, VIII International Conference on Molten Slags, Fluxes & Salts, Santiago, Chile, Jan. 18-21.
49.Wu YQ*, Jiang GC, You JL, Chen H, and Xu KD. 2005. The Raman coupling coefficients of calcium and sodium silicate melts in high-frequency region － SiOT model study, Third Conference of the Asian Consortium for Computational Materials Science (ACCMS-3), Beijing, China, Sep. 8-11.
50.Wu YQ*, Jiang GC, You JL, and Chen H. 2004. A new method for the Raman spectra calculation of binary silicate melts: application to the calcium silicate, 19th International Conference on Raman Spectroscopy, Gold Coast, Australia, Aug. 8-13.
51.Jiang GC, Wu YQ*, You JL, Chen H and Xu KD. 2004. The embryo of cluster theory for metallurgical slags, Proceeding of the 10th Japan-China symposium on science and technology of iron and steel, Chiba, Japan, Nov. 18-19.
52.Jiang GC, Wu YQ*, You JL, and Chen H. 2004. The correlation of Raman spectra, Vibrational Density of States and Coupling Coefficients of Calcium Silicate Melts, 19th International Conference on Raman Spectroscopy, Gold Coast, Australia, Aug. 8-13.
专著
1.蒋国昌，吴永全，《熔融金属物理初步》，冶金工业出版社，2012年
2.Jiang GC, Wu YQ, You JL, Zheng SB, A study of ion cluster theory of molten silicates and some inorganic substances, Trans Tech Publication Inc., Switzerland, UK, USA, 2009
3.蒋国昌，吴永全，尤静林，郑少波著，《冶金/陶瓷/地质熔体离子簇理论研究》，科学出版社，2007年
主要承担课题
【主持的项目】
1.国家自然科学基金[52574353]：金属凝固过程空位捕获的微观机制，2026.01 ~ 2029.12
2.国家自然科学基金[52074178]：金属固液界面的共轭双膜结构，2021.01 ~ 2024.12
3.国家自然科学基金[51374141]：典型纯金属凝固过程中的Ostwald分步形核机制及结构遗传性，2014.01 ~ 2017.12
4.国家自然科学基金[51174131]：金属凝固初期从类固相团簇到晶胚再到晶核的预形核动力学，2012.01 ~ 2015.12
5.国家自然科学基金[50974083]：钢液－纳米夹杂界面能的尺寸依赖，2010.01 ~ 2012.12
6.国家自然科学基金钢铁联合基金[50774112]：锌镁合金镀层热处理过程中的原子扩散、合金化及相分布，2008.1 ~ 2010.12
7.国家自然科学基金青年基金[50504010]：基于微观、介观到宏观尺度的钢液中氧化物夹杂界面现象及生长机理，2006.1 ~ 2008.12
8.中国教育科研网格二期建设项目：材料科学与工程重点学科网格平台及应用建设，2009.01 ~ 2013.12
9.上海市科委青年科技启明星计划[07QA4021]：钢液中MnO-TiOx系复合夹杂界面结构及动力学的跨尺度研究，2007.9 ~ 2009.9
10.上海市教委科研创新项目[09YZ24]：锌镁合金界面微观结构及动力学，2009.1 ~ 2011.12
11.上海市科委自然科学基金[04ZR14054]：钢液中富Ti稳定氧化物夹杂生长过程中界面现象的研究，2005.4 ~ 2008.3
12.上海市教委青年发展基金[04AC97]：铝硅酸钙三元系熔体扩散性质的MD模拟及HTRS光谱研究，2004.5 ~ 2006.12
13.苏州切浦汽车零部件有限公司：某圆柱型弹簧工作过程降噪涉及的优化模型开发，2024.09~2025.09
14.华菱集团湘钢横向课题：小方坯弧形连铸机结晶器技术优化，2022.09~2024.12
15.宝钢集团横向课题：夹杂物控制，2021.01~2023.09
16.宝钢集团横向课题：电磁搅拌的参数优化，2022.08~2024.12
17.宝钢集团横向课题：题目略，2008.07 ~ 2009.08
18.宝钢集团横向课题：题目略，2007.05 ~ 2009.07
19.宝钢集团横向课题：题目略，2007.05 ~ 2008.07
20.宝钢集团横向课题：题目略，2006.10 ~ 2007.05
21.宝钢集团横向课题：题目略，2006.05 ~ 2006.12
【重点参与的项目】
22.国家重点基础研究发展计划（973）子课题[2012CB722805]：氧化镍铁矿资源的高效分离与提取，2012.01 ~ 2014.12，项目联系人
23.国家科技支撑计划项目[2006BAE03A12-1]：预还原粉矿的碳-氧终还原工艺技术研究，2007.01 ~ 2009.12，主要参与人
24.教育部创新团队资助项目[IRT0739]：特种物理场下冶金与材料制备，2008.01 ~ 2010.12，主要参与人
25.国家自然科学基金重点项目[50334040]：高温Raman谱创新技术及高温下物质微结构与性能，2004.01 ~ 2007.12，主要参与人
26.上海市科委基础研究重点项目[06JC14031]：镁基复合材料的吸放氢过程热力学和动力学机理，2006.09 ~ 2008.08，主要参与人
获奖
1.2008年 上海大学优秀青年教师 上海大学
2.2007年 全国百篇优秀博士论文提名 国家教育部
3.2007年 上海市青年科技启明星 上海市科委
4.2006年 上海市优秀博士论文 上海市教委
5.2003年 上海市科技进步三等奖 上海市科委
授课
1). 新生研讨课，《从“走近”到“走进”材料科学》
2). 高年级研讨课，《冶金与材料的逻辑》
2). 本科生专业基础课，《金属学基础》
3). 本科生选修课，《冶金过程数值模拟》
4). 研究生专业基础课，《冶金物理化学高级教程》
5). 博士生课程，《现代冶金科学与技术 之 冶金熔体微观结构及其与宏观物性的关系》
联系方式
Email：yqwu@shu.edu.cn
