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周玉院士贾德昌教授团队专题方向系列研究成果长文综述在国际著名刊物《材料科学进展》上发表

2018年06月22日 11时50分51秒新闻网浏览次数:7162

    哈工大报讯(材料/文)在国家自然科学基金委创新研究群体、国家杰出青年基金和面上基金等项目支持下,我校材料学院特种陶瓷研究所周玉院士、贾德昌教授团队在国际材料科学研究领域著名期刊《材料科学进展》(Progress in Materials Science,2017年发布影响因子31.14)上发表了题为“基于机械合金化的无机法制备亚稳态Si-B-C-N系陶瓷及其陶瓷基复合材料:制备、组织结构、性能及相关基础科学问题” (Metastable Si-B-C-N ceramics and their matrix composites developed by inorganic route based on mechanical alloying: Fabrication, microstructures, properties and their relevant basic scientific issues)的长文综述,这也是我校首次在该期刊上发表先进陶瓷材料领域的文章。贾德昌教授与博士生梁斌(现任职于清华大学深圳研究生院)为共同第一作者,贾德昌教授、杨治华副研究员和周玉院士为共同通讯作者。

    此次发表的长文综述共67页,引用参考文献319篇,含插图77幅、数据表9个,涵盖了该团队10余年来对该专题方向的相关研究成果。全文采用穿插对比的写法,以课题组在无机法制备Si-B-C-N系陶瓷及其复合材料方面取得的成果为主线,以国内外学者报道的有机法制备Si-B-C-N系材料的成果作参照,对该研究领域的发展现状进行了系统分析评述与归纳,最后对该系材料未来的研究发展方向进行了展望。该文的发表将有利于进一步提升我校材料学科在国际学术领域的影响力。

    航空、航天、国防、电子、冶金、石化、核能和高端装备制造等领域对先进结构陶瓷与陶瓷基复合材料的需求迫切,尤其是高温、剧烈热冲击、强烈高温高压燃气流冲刷烧蚀、核辐照、高温氧化等极端复杂服役环境下的应用场合,对新型多功能防热与高温结构陶瓷材料的要求越来越苛刻。因此,发展兼具承载、质轻、高强、耐高温、抗氧化、抗热震、耐烧蚀等性能优异的先进陶瓷材料亟待突破、难度也越来越高。

    2004年,周玉和贾德昌共同指导博士生杨治华开始探索研究可望满足上述极端服役环境使用要求的新型亚稳态Si-B-C-N系陶瓷材料,在国际上首次提出并成功将基于机械合金化技术的无机法用于制备亚稳态Si-B-C-N系陶瓷,既弥补有机先驱体法高致密块体Si-B-C-N系陶瓷难以突破的不足,又利于显著降低成本、缩短周期、绿色环保等。相关力学、热学、抗热震、耐烧蚀等性能报道填补了该领域研究的国际空白,初步证明高能机械合金化球磨“硬”的无机法与“软”的有机先驱体法在合成该系亚稳陶瓷方面殊途同归;并在国际上开拓了无机法制备新型亚稳态陶瓷及其复合材料新的研究领域。

    10余年来,团队先后在国家自然科学基金面上项目、“多功能防热陶瓷基复合材料”基金委群体项目和“先进陶瓷与陶瓷基复合材料”国家杰出青年基金项目等的支持下,对Si-B-C-N系无机晶态粉体在机械合金化球磨过程中非晶化、非晶粉末与块体陶瓷的高温晶化机理、化学键构建与转变、显微组织结构演变与性能调控、高温损伤机理等基础科学问题开展系统深入研究,取得了系列创新成果。该团队在国际上首次制备出了完全非晶的致密块体陶瓷材料,发明了该系亚稳态陶瓷及其复合材料10余种,不仅质轻、耐高温、抗高温蠕变、抗热震、耐烧蚀,还具有良好的可机械加工性;并首次在国际上研制出某新型航天器无毒高效绿色推进系统高温抗氧化陶瓷喷管等多种关键防热部件,并成功通过地面台架试车考核,为我国新型无毒高效航天推进动力系统的研制提供了重要材料和工艺技术支撑与储备。

    团队相关基础研究成果在《美国陶瓷学会志》《欧洲陶瓷学会志》等先进陶瓷领域国际著名期刊上发表论文40余篇,受邀在《科学通报》和《先进陶瓷杂志》上发表评述文章;受邀在国际陶瓷联盟大会、高温陶瓷基复合材料国际会议、环太平洋陶瓷与玻璃技术国际会议等学术会议上作主题报告和邀请报告20余次;已申报国家发明专利16项,其中已授权9项、在审7项;相关成果曾获黑龙江省技术发明一等奖。

    原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642518300665


编辑:张妍

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