基本信息
张伟刚  男  博导  中国科学院过程工程研究所
电子邮件: wgzhang@ipe.ac.cn
通信地址: 北京市海淀区中关村北二条1号
邮政编码: 100190

研究领域

主要研究领域:1)高温复合材料与涂层的制备研究:通过化学气相沉积制备炭/炭、碳化硅等复合材料,实现快速致密化过程和微观结构定向控制;2)纳微颗粒与复合涂层的热喷涂技术研究:通过加压氢还原和水热技术等制备特种复合粉体,采用热喷涂、3D打印等制备发动机热防护涂层材料;3)陶瓷前驱体高分子材料的化工合成与连续陶瓷纤维的制备研究。研制的大面积热防护涂层、烧蚀型层孔隔热材料、金属/陶瓷可磨耗封严材料在国防领域获得批量应用;开发的锆铪系超高温复合材料用于保障预研型号发动机的研制等。

论文与专利:在各类学术刊物上发表论文80余篇,会议论文40余篇,申请和授权国家和国防发明专利20余项。申请和授权国家发明专利、国防专利共计34件。

专著:《化学气相沉积》(科学出版社,2007

合著:《过程工程:基于复杂反应过程的材料化工技术》(科学出版社,2010);《MAX Phases and Ultra-High Temperature Ceramics for Extreme Enviornment》(IGI Global,2013)。

招生信息

   
招生专业
080502-材料学
招生方向
陶瓷基复合材料
发动机涂层材料
连续陶瓷纤维

教育背景

1995-09--1998-07   中国科学院金属研究所   博士学位
学历

1995-09--1998-07   中国科学院金属研究所   博士研究生 

学位

1995-09--1998-07   中国科学院金属研究所   博士学位

工作经历

   
工作简历
2004-01~现在, 中国科学院过程工程研究所, 研究员
1998-09~2003-12,德国卡尔斯鲁厄大学, 博士后/助教授
社会兼职
2013-08-01-2018-08-01,复合材料委员会纳微材料专业委员会, 委员
2012-08-21-2017-08-21,特种陶瓷委员会, 委员
2008-10-01-今,《炭素》期刊编委会委员, 委员
2004-10-01-今,《过程工程学报》编委会 , 委员
2004-05-01-今,《新型炭材料》期刊编委会委员, 委员
2003-12-30-今,国防科工委民口配套材料项目评审专家, 评委

教授课程

材料科学基础
材料化工与应用

专利与奖励

   
奖励信息
(1) 中国侨界贡献奖--创新成果, 部委级, 2016
(2) 中国侨界贡献奖--创新个人, , 部委级, 2012
(3) 科技进步奖, 一等奖, 专项, 2009
(4) 高技术武器装备发展建设工程荣誉奖章, , 部委级, 2007
(5) 国防科技工业协作配套先进个人称号, , 部委级, 2006
专利成果
( 1 ) 一种润滑硬质复合涂层材料及其制备方法和应用, 发明, 2010, 第 1 作者, 专利号: 201010049283.0
( 2 ) 用微波等离子氢化四氯化硅制三氯氢硅和二氯氢硅的方法, 发明, 2009, 第 1 作者, 专利号: ZL200910238263.5
( 3 ) 快速循环流化床化学气相沉积制备多晶硅的设备及方法, 发明, 2011, 第 1 作者, 专利号: ZL201110304521.2
( 4 ) 复相陶瓷纤维及其制备方法, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: ZL201410493930.5
( 5 ) 聚金属碳硅烷及其制备方法和应用, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: ZL201410398745.8
( 6 ) 一种连续氮化硼陶瓷纤维复合有机前驱体及其制备方法, 发明, 2012, 第 1 作者, 专利号: ZL201210257965.X
( 7 ) 有机金属催化聚合的聚金属碳硅烷及其应用, 发明, 2015, 第 1 作者, 专利号: PCT / WO2016/023416 A1

出版信息

   
发表论文
(1) 钛合金叶尖保护涂层的制备与表征, 稀有金属材料与工程, 2018, 通讯作者
(2) 一种基于Boltzmann 方程的碳基复合材料氧化烧蚀微观界面的追踪方法, 新型碳材料, 2018, 第 5 作者
(3) Hot corrosion of Ni,Cr and 80Ni20Cr in the presence of NaCl and water vapor at 750 C, Materials and Corrosion, 2017, 通讯作者
(4) 镍基耐高温自润滑刷式封严涂层研究, 航空制造技术, 2017, 通讯作者
(5) Hot corrosion behavior of porous nickel-based alloys containing molybdenum in the presence of NaCl at 750 °C, Engineering Failure Analysis, 2017, 通讯作者
(6) 多孔NiCr在750CNaCl沉积盐中的热腐蚀机理研究, 航空制造技术, 2017, 通讯作者
(7) Formation mechanism of the lubrication film on the plasma sprayed NiCoCrAlY-Cr2O3-AgMo coating at high temperatures, Surface and Coatings Technology, 2017, 通讯作者
(8) High-Temperature Solid Lubricant Coating by Plasma Spraying Using Metal-Metal Clad Powders., Journal of Thermal Spray Technology, 2017, 通讯作者
(9) Tribological and oxidation behaviors of the plasma sprayed NiCoCrAlY-Cr2O3-AgVO3 coating, Surface and Coatings Technology, 2016, 第 3 作者
(10) Preparation and characterizations of nickel-based composite coatings with self-lubricating property at elevated temperatures, Surface and Coatings Technology, 2016, 通讯作者
(11) Polymerization of methylsilylenes into polymethylsilanes or polycarbosilanes after dechlorination of dichloromethylsilanes?, RSC Advances, 2016, 第 2 作者
(12) Oxidation and Hot Corrosion Behavior of Plasma-Sprayed MCrAlY–Cr2O3Coatings, Journal of Thermal Spray Technology, 2016, 通讯作者
(13) Tribological properties and lubrication mechanisms of a Ag-Mo composite, Lubrication Science, 2016, 通讯作者
(14) Synthesis and microstructure of continuous composite ceramic fibres of ZrC/ZrB2–SiC derived from polymeric precursors, Ceramics International, 2016, 通讯作者
(15) HfB2-HfC-SiC改性C/C复合材料的超高温烧蚀性能研究, 装备环境工程, 2016, 通讯作者
(16) Cf/SiC复合材料表面HfO2涂层的制备及其抗热冲击性能研究, 装备环境工程, 2016, 通讯作者
(17) Phase separation in pre-ceramic polymers blends and its influence on the microstructure of ZrC/SiC ceramic derivatives, Materials Letters, 2015, 通讯作者
(18) Fabrication and characterization of biomorphic cellular C/SiC–ZrC composite ceramics from wood, Ceramics International, 2015, 通讯作者
(19) Metallocene Catalytic Insertion Polymerization of 1-Silene to Polycarbosilanes, Scientific Reports, 2015, 通讯作者
(20) Phase separation in pre-ceramic polymers blends and its influence on the microstructure of ZrC/SiC ceramic derivatives, Materials Letters, 2015, 通讯作者
(21) Hydrogenation of Silicon Tetrachloride in Microwave Plasma, CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, 2014, 第 2 作者
(22) Resistance of Ti3Al/BN abradable seal coating, ACTA METALL SIN, 2014, 第 4 作者
(23) Friction and Wear Characteristics of Plasma-Sprayed Self-Lubrication Coating with Clad Powder at Elevated Temperatures up to 800 °C, Journal of Thermal Spray Technology, 2014, 通讯作者
(24) Pyrolysis synthesis and microstructure of zirconium carbide from new preceramic polymers, Ceramics International, 2014, 第 2 作者
(25) Corrosion Behavior of an Abradable Seal Coating System, Journal of Thermal Spray Technology, 2014, 通讯作者
(26) Corrosion Resistance of Ti3Al/BN Abradable Seal Coating, Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 2014, 通讯作者
(27) Dynamic response to fluid extraction from a poroelastic half-space, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 2014, 通讯作者
(28) Influence of Initial Surface Area / Volume Ratio of the Fiber Preform on Kinetics of Chemical Vapor Infiltration and Texture of Infiltrated Carbon, MATERIALS CHINA, 2013, 第 1 作者
(29) Raman microprobe spectrometry of carbon/carbon composites with differently-textured pyrolytic carbon matrices, ZANGEW MATH MECH, 2013, 第 1 作者
(30) Thermal expansion of pyrolytic carbon with textures, Z ANGEW MATH MECH, 2013, 第 1 作者
(31) Pyrolysis synthesis of Si–B–C–N ceramics and their thermal stability, Ceramics International, 2013, 通讯作者
(32) Wear behavior of a NiCr/AgVO3 self-lubricating composite, Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 2013, 通讯作者
(33) Frictional response of a novel C/C-ZrB2-ZrC-SiC composite under simulated braking, Journal of Advanced Ceramics, 2013, 通讯作者
(34) Cf/ZrC-ZrB2-SiC-C超高温陶瓷复合材料的显微结构表征, 中国材料进展, 2012, 第 2 作者
(35) Preparation of a novel BN/SiC composite porous structure, Ceramics International, 2012, 通讯作者
(36) Oxidation Resistance and High Temperature Thermal Insulation of a Polymeric Precursor Derived BN/SiC Ceramics Foam, Journal of Inorganic Materials, 2012, 通讯作者
(37) Investigation of Pt-Dy co-doping effects on isothermal oxidation behavior of (Co,Ni)-based alloy, Journal of Rare Earths, 2012, 通讯作者
(38) Preparation and properties of hollow BN fibers derived from polymeric precursors, Journal of the European Ceramic Society, 2012, 通讯作者
(39) Preparation and properties of hollow BN fibers derived from polymeric precursors, Journal of the European Ceramic Society, 2012, 通讯作者
(40) Synthesis and Microstructure of Zirconium Diboride Formed from Polymeric Precursor Pyrolysis, Journal of the American Ceramic Society, 2012, 通讯作者
(41) Study on salt spray corrosion of Ni–graphite abradable coating with 80Ni20Al and 96NiCr–4Al as bonding layers, Surface and Coatings Technology, 2011, 通讯作者
(42) The effect of Al content on the galvanic corrosion behaviour of coupled Ni/graphite and Ni–Al coatings, Corrosion Science, 2011, 通讯作者
(43) Wear behavior of sintered hexagonal boron nitride under atmosphere and water vapor ambiences, Applied Surface Science, 2011, 通讯作者
(44) The study on porosity and thermophysical properties of nanostructured La2Zr2O7 coatings, Applied Surface Science, 2011, 通讯作者
(45) 炭/炭复合材料的宽温域自愈合抗氧化, 中国材料进展, 2011, 第 1 作者
(46) Preparation and wear performance of NiCr/Cr3Cw-NiCr/hBN plasma sprayed conposite coating, SURFACE AND COATIONGS TECHNOLOGY, 2011, 第 3 作者
(47) Microstructure, mechanical and tribological characteristics of plasma, detonation gun and HVOF sprayed NiCr/Cr3C2-BaF2.CaF2 coatiings, SURFACE ENGINEERING, 2011, 第 3 作者
(48) Preparation and characterization of plasma sprayed Ni3Al–hBN composite coating., Surface and Coatings Technology, 2010, 通讯作者
(49) Effect of NiCr Clad BaF2 center dot CaF2 Addition on Wear Performance of Plasma Sprayed Chromium Carbide-Nichrome Coating, JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY, 2010, 通讯作者
(50) Deposition of BN interphase coatings from B-trichloroborazine and its effects on the mechanical properties of SiC/SiC composites, APPLIED SURFACE SCIENCE, 2010, 第 1 作者
(51) Diffusion research between Ni3Al coating and titanium alloy produced by plasma spraying process, APPLIED SURFACE SCIENCE, 2010, 第 1 作者
(52) ZrB_2-SiC前缘构件气动加热及热应力的数值模拟分析, 过程工程学报, 2010, 通讯作者
(53) 热处理温度对热解炭及炭/炭复合材料力学性能的影响, 无机材料学报, 2010, 第 2 作者
(54) Fabrication and properties of ZrB2–SiC–BN machinable ceramics, Journal of the European Ceramic Society, 2010, 第 2 作者
(55) Preparation and characterization of plasma sprayed Ni3Al–hBN composite coating, Surface Coatings Technology, 2010, 第 2 作者
(56) Effect of NiCr Clad BaF2?CaF2 Addition, Journal of Thermal Spray Technology, 2010, 第 3 作者
(57) Preparation of lanthanum zirconate nano-powders by Molten Salts method, Journal of Non-Crystalline, 2010, 第 3 作者
(58) Ni/石墨封严涂层的盐雾腐蚀研究,  航空材料学报, 2010, 第 3 作者
发表著作
(1) 《化学气相沉积:从烃类气体到固体碳》, 科学出版社, 2007-08, 第 1 作者
(2) 《过程工程:基于复杂反应过程的材料化工》, 科学出版社, 2010-01, 第 1 作者
(3) MAX Phases and Ultra-High Temperature Ceramics for Extreme Enviornment, IGI Global, 2013-01, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 高性能抗氧化C/C-SiC复合材料研制, 主持, 国家级, 2008-07--2012-01
( 2 ) 航空发动机特种粉体与涂层材料, 主持, 国家级, 2011-06--2013-06
( 3 ) 微波等离子氢化与多晶硅CVD技术研究, 主持, 国家级, 2011-06--2013-06
( 4 ) 抗氧化碳/碳-碳化硅材料研制, 主持, 国家级, 2008-08--2010-07
( 5 ) 舰船装备耐海洋腐蚀涂层, 主持, 国家级, 2015-01--2017-12
( 6 ) 超高温复相陶瓷纤维研制与结构性能研究, 主持, 国家级, 2015-01--2018-12
( 7 ) 连续氮化硼纤维研制, 主持, 国家级, 2012-01--2016-07
( 8 ) 超高温陶瓷前驱体研制, 主持, 国家级, 2012-01--2015-12
( 9 ) 院平台建设项目, 主持, 部委级, 2014-03--2017-03
参与会议
(1)陶瓷基复合材料化学合成   第九届高温陶瓷基复合材料国际会议和全球可持续发展先进材料和技术论坛   2016-06-26
(2)Synthesis and microstructure of continuous composite ceramic fibers of ZrC/ZrB2-SiC derived from polymeric precursors   第九届先进陶瓷国际研讨会(CICC-9)   2015-11-04
(3)炭纤维预制体初始结构对热解炭沉积速率和微观结构影响规律   第十二届海峡两岸碳材料学术研讨会   2014-11-27
(4)聚合物前驱体基C/C-Zr(Hf)B2-Zr(Hf)C-SiC复合材料的制备、微观结构和耐烧蚀性能   第38届国际先进陶瓷与复合材料大会   张伟刚   2014-01-25
(5)丙烯热解化学及热解炭化学气相沉积与化学气相渗透的动力学研究   第六届海峡两岸碳材料研讨会   张伟刚   2007-12-20

合作情况

   
项目协作单位
   

指导学生

已指导学生

杨艳  博士研究生  081701-化学工程  

吴文军  硕士研究生  081701-化学工程  

钱扬保  博士研究生  081701-化学工程  

黄传兵  博士研究生  081701-化学工程  

于守泉  博士研究生  081701-化学工程  

陈烨  硕士研究生  081701-化学工程  

武海棠  博士研究生  081701-化学工程  

王学营  博士研究生  081701-化学工程  

沈志洵  博士研究生  081701-化学工程  

卢振西  博士研究生  081701-化学工程  

曹玉霞  博士研究生  081701-化学工程  

蔺晓轩  硕士研究生  081701-化学工程  

陈明伟  博士研究生  081701-化学工程  

谢昌明  硕士研究生  081701-化学工程  

骆丽杰  博士研究生  081701-化学工程  

张文婷  硕士研究生  080502-材料学  

张峰  博士研究生  081701-化学工程  

李捷文  博士研究生  080502-材料学  

田跃龙  博士研究生  080502-材料学  

张甜甜  博士研究生  080502-材料学  

吕晓旭  博士研究生  080502-材料学  

现指导学生

谭竞  博士研究生  080502-材料学  

刘若愚  博士研究生  080502-材料学  

张浩  博士研究生  080502-材料学  

王志广  博士研究生  081701-化学工程  

吕灏中  硕士研究生  080502-材料学