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高技术陶瓷及复合材料

高技术陶瓷及复合材料方向依托设立在材料学院的多个高端科研平台,包括山东省高校先进复合材料重点实验室、国家工业陶瓷工程技术研究中心、山东省陶瓷基复合材料工程技术研究中心等,经过长期的建设与发展,已形成了相对稳定且具有明显科研优势和特色的研究方向。

一、学术队伍

高技术陶瓷及复合材料研究方向,现有科研人员9名,其中教授3人,副教授4人,高级实验师1人,讲师1人;所有人员全都具有研究生以上学历,其中具有博士学位3人,硕士学位5人(3人正在攻读博士学位),45岁以下占67%,已形成了一支年龄、职称、学历及专业结构合理,年富力强,业务素质高的科研与教学队伍。

学术带头人:杨赞中 教授

学术骨干: 见下表

姓名

出生年月

学历/学位

职称

毕业学校/专业

杨赞中

1963.2

研究生/博士

教授

中国地质大学(北京)/材料学

许珂敬

1961.11

研究生/硕士

教授

合肥工业大学/化学

唐竹兴

1961.7

研究生/硕士

教授

武汉理工大学/材料学

孟凡涛

1970.6

研究生/硕士

副教授

青岛化工学院/材料学

周立娟

1973.8

研究生/博士

副教授

哈尔滨工业大学/材料学

魏春城

1976.2

研究生/博士

高级实验师

哈尔滨工业大学/材料学

乐红志

1977.5

研究生/硕士

副教授

武汉理工大学/材料学

董抒华

1975.2

研究生/硕士

副教授

山东大学/材料学

 

1979.3

研究生/硕士

讲师

景德镇陶瓷学院/材料学

二、研究特色

陶瓷及陶瓷基复合材料因其不同的化学组分和组织结构决定不同的特殊性质和功能,可作为工程结构材料和功能材料。本方向主要进行分子筛与微孔材料、功能陶瓷材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等方面的研究。

1、分子筛与微孔材料——分子筛与微孔材料在吸附、过滤、分离及催化等领域具有重要且广阔的应用前景。目前在此方面已形成了深厚的科学积累,尤其在新型大孔道分子筛的合成及其模板驱除机理、支撑沸石分子筛膜的制备与表征、微孔功能体系的分子组装、以及多功能(保温、隔热、隔音/吸音、防尘抗菌等)生态微孔材料的的制备表征及其应用等方面,形成了稳定且具有一定优势和特色的研究方向,主持完成和/或承担国家及省部级课题10余项,取得了一系列重要研究成果。

2、功能陶瓷材料——主要进行工业及环保用多孔陶瓷材料透波陶瓷、电热陶瓷材料、生态陶瓷材料等研究与开发。尤其在多孔陶瓷及过滤器元件的研制方面,先后承担了国家“863”课题和省市攻关等多项课题。在热气体过滤、高温烟气净化方面研究进展顺利,向商业化发展过程中迈出了一大步。同时,粘细物料过滤用陶瓷载体膜的研究,以及用于各种催化反应、化学合成、膜敏感材料等各种复合陶瓷膜的研究,也正在进行之中。

3、结构陶瓷及其复合材料——主要进行超高温陶瓷、轻质抗弹装甲陶瓷、高强度高热震性能陶瓷材料等的制备-表征-应用研究。尤其是在氮化物基的陶瓷复合材料的自蔓延燃烧合成-气相热等静压合成及其性能评价,化学气相渗透/沉积(CVI/CVD)制备陶瓷基复合材料的工艺技术,多相复合陶瓷包括纤维(或晶须)补强的陶瓷基复合材料、原位生长(in-situ)复相陶瓷、梯度功能复合陶瓷的制备方法及机制,以及陶瓷材料的裁剪和设计等方面开展一系列的研究,取得了许多重要研究成果。

三、研究成果

5年来,高技术陶瓷及复合材料方向承担各类科研项目40余项,其中纵向课题近20项,包括国家海洋公益科研专项课题、军工专项课题、国家908专项课题、山东省自然科学基金课题、淄博市科技计划项目,以及校企合作技术开发课题等,累计到位科研经费近1000万元,申请发明专利100余项,获得授权发明专利60多项;在核心期刊发表论文100多篇,其中被SCIEI检索40多篇,出版学术专著及国家级规划教材2部,获得地市级以上科技奖励9项。部分研究成果处于国际先进、国内领先水平,在高技术陶瓷及复合材料领域享有一定的学术声誉。

四、开放服务

高技术陶瓷及复合材料方向立足山东省(尤其是淄博市)材料产业发展基础,充分利用自身的科技人才、科研条件、科研成果与科技信息优势,为政府和行业管理部门提供决策依据,为企业提供科技服务。

1、人才培养:充分发挥学校的资源优势,积极为陶瓷/陶瓷基复合材料及相关企业开展技术人员培训及材料工程专业研究生等高层次人才的培养。

2、科技咨询:为陶瓷/陶瓷基复合材料及相关企业及管理部门提供生产及科研方面的咨询与指导,并提供文献、专利、资料等方面的服务。

3、成果转化:根据国际国内陶瓷/陶瓷基复合材料市场动态及现实需求,将各类产业化成果进行策划和推广。

4、分析检测:面向社会开展陶瓷/陶瓷基复合材料产品、原材料和辅助材料的分析测试,为相关单位提供科学公正的权威检测数据。

5、合作研究:与科研院所及相关企业进行--合作,就陶瓷/陶瓷基复合材料产业发展的瓶颈问题及技术难题进行联合攻关与合作研发,促进科技产业化发展。

6、标准化工作:为相关企业进行工业陶瓷国家标准、行业标准、地方及企业标准的研究、制订、修订及与国际标准接轨等工作。

联系人:杨赞中 教授(省重点实验室负责人/首席专家)

  话:0533-2782160

  箱:yzz@sdut.edu.cn

功能高分子材料方向

该方向以功能高分子材料为重点研究对象,兼顾结构材料,着重在高水膨胀材料及其固化机理、无机/聚合物纳米复合材料、自限温发热复合材料、高分子膜材料和超疏水功能高分子材料、功能高分子的合成及组装、腈纶预氧化阻燃纤维材料、连续纤维增强热塑性树脂基复合材料等方面开展工作。该所成员曾获国家科技进步二等奖、山东省技术发明二等奖、山东省科技进步二等奖、中国石化科技进步二等奖、三等奖等多项国家及省部级奖励。方向成员参加国家973项目子课题两项、国家863计划项目1项,承担国家自然科学基金1项,山东省自然科学基金、科技发展计划等课题10余项,企业委托合作研究项目数十项。三年来发表SCIEI检索论文50余篇,发明专利10余项。

方向带头人:王发刚 教授

学术骨干:杨彦功、谭洪生、柳巍、李爱香、粟常红、朱国全、丛日敏、李秋红、王厚德、高巧春

光电子材料与器件方向

光电子材料与器件在航空航天、国防高技术装备、信息产业等现代高技术中占有十分重要的地位。该方向已经形成了以刘俊成教授为带头人的较强的学术队伍,其中教授3人,副教授5人。2010年以来获得国家自然科学基金资助5项,山东省自然科学基金6项,其它省部级项目3项。在《Phys. Rev. Lett》、《Chem. Phys. Lett》等期刊发表学术论文60余篇。该方向重点开展了红外晶体材料、光纤激光器件及应用、强场激光动力学与X射线光谱学、透明导电膜与探测器件的研究。

红外晶体材料:通过对单晶体材料制备过程中的传热、传质等热物理现象的深入研究,揭示了工艺参数对晶体生长过程中对流、传热和传质的影响,研究了三传之间相互作用的规律,以及最终对晶体溶质组分偏析、位错密度、沉淀相等的形成及分布影响规律。该研究丰富和发展了晶体生长理论,制备了碲化镉、碲锌镉等材料的大体积优质单晶体。

红外晶体材料的研究获得国家自然科学基金的资助(500060165037203650972085),并获得教育部新世纪优秀人才支持计划资助(红外热成像材料大直径优质体单晶的制备NCET-04-0648)。该方向发表学术论文40余篇,其中SCIEI收录23篇,获得发明专利5项,获得省部级科学技术一等奖(2004)。刘俊成教授在中国晶体学会第4届全体会员大会晶体生长分会作了题为晶体生长过程中的传热、传质研究及碲锌镉单晶体制备的报告。刘俊成教授系美国科学促进会会员,中国晶体学会永久会员。

    光纤激光器件及应用:光纤激光技术在通信、传感、精密测量等领域获得中亚应用。研究重点了括石墨烯薄膜的光学可饱和吸收特性、石墨烯锁模超短脉冲光纤激光产生及应用、MOPA结构的黄光拉曼光纤激光器研制、光纤激光的相干合成以及光纤光栅研制与应用等。近两年先后利用倾斜光纤光栅获得偏振输出的1064nm1550nm激光输出,实现了多路掺镱光纤激光器的相干合成,获得了1120nm窄线宽激光输出,利用石墨烯研制成功超短脉冲光纤激光器等。已获得2项国家自然科学基金、1项省自然科学基金支持。

强场激光动力学与X射线光谱学研究:同步辐射光源和X射线自由激光的相继出现,开拓了极端非线性光学和X射线光谱学的新前沿。首次研究了XFEL激光与原子介质相互作用的微观机制,预言了XFEL激光的压缩和减速特性,为XFEL激光的建设和发展提供必要的理论指导;揭示了液态环境、波包干涉引起的量子拍频效应对RXS光谱的影响,并预言了RXS过程中新的跃迁选择定则。

透明导电膜与探测器件方面,制备了优质ITO薄膜、ZnO薄膜,试制了响应高、反应快的探测器器件紫外光探测器。

无机功能材料方向

无机功能材料是指具有某种特定结构,对外界的物理、化学或生物的作用做出反应,从而完成一种或多种物理的、化学的、生物的特定功能的无机材料。本研究方向的主要研究工作包括:微尺度无机功能材料的制备及表征,微尺度无机功能材料的性能及应用研究;无机生态功能材料的制备及表征,无机生态功能材料的应用以及与环境的相互关系等。

金属材料与低碳冶金工程方向

本研究方向主要从事先进金属材料的成分设计、计算机模拟、制备及加工过程的基础理论和应用研究,重点在高温、磨损、氧化、腐蚀环境下使用的特种金属材料的成分设计、制备工艺及微观结构和性能表征等领域开展工作;从事金属材料的表面工程技术研究,赋予金属材料新的功能。金属材料的高性能化可以有效地降低材料损耗和延长材料使用寿命,对节约金属材料和减少碳排放具有重要意义。目前在先进耐热钢及合金、金属材料界面工程、有色金属及合金、表面改性和金属变形机理研究等领域取得了一些创新性的成果。