湖南大學(xué)

基本信息

教育背景

工作履歷

研究領(lǐng)域

1、快速凝固與噴射沉積

主要采用快速凝固/粉末冶金、噴射沉積工藝制備高性能輕量化材料，特別是噴射沉積制備高性能顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。

2、霧化法制備微細(xì)金屬粉末

主要研究雙流霧化法制備微細(xì)金屬及其合金粉末的設(shè)備及工藝。

3、樹脂基摩擦材料應(yīng)用研究

主要研究樹脂基摩擦材料的配方、工藝，研制高摩擦系數(shù)、高耐磨合成閘瓦(片)，以滿足車輛高速重載的制動需求。

4、金屬注射成形工藝

采用開發(fā)的塑基體系結(jié)合配方及其工藝，制備高性能不銹鋼、高密度合金等部件的研究。

5、特種高速鋼熱處理工藝研究

開展特種高速鋼的組織結(jié)構(gòu)、成分以及在熱處理過程的演變規(guī)律研究，探索在鋸切行業(yè)的開發(fā)和應(yīng)用。

研究概況

先后主持或參與了國家“863”、國家攻關(guān)項目、自然科學(xué)基金項目、部省級重點(diǎn)項目等30余項。近期主持項目：

1、SCT-121型電動輪自卸車制動盤抗磨損性能研究及其配副高摩合成閘片開發(fā)，廣州電力機(jī)車有限公司研發(fā)項目，25萬。

2、不銹鋼及其高密度合金部件注射成形生產(chǎn)線建設(shè)，廣東省校企合作項目，23萬。

3、汽車鋁基高性能復(fù)合材料的制備及爆燃噴涂涂料技術(shù)表面涂層改性的聯(lián)合開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，廣東科技計劃項目，50萬。

4、噴射沉積-激光重熔高速鋼復(fù)合成形與熱磨損特性研究，國家自然科學(xué)基金-鋼鐵聯(lián)合基金項目，19.2萬。

5、基于鋁熱反應(yīng)的高溫熔體噴射沉積熔覆機(jī)理研究，湖南省自然科學(xué)基金，5萬。

6、噴射沉積中空盤的制備，專利實(shí)施，5萬。

近期研究：

(1)開展2015年度國家自然科學(xué)基金委-鋼鐵聯(lián)合基金“噴射沉積-激光重熔高速鋼軋輥復(fù)合成形與熱磨損特性研究”項目工作，作為項目的聯(lián)合方，主要負(fù)責(zé)高速鋼軋輥噴射沉積制備、噴射沉積工藝控制研究以及噴射沉積層性能研究。

(2)開展“基于鋁熱反應(yīng)的高溫熔體噴射涂層機(jī)理研究”，項目將針對于此技術(shù)中自蔓延鋁熱反應(yīng)溫度和鋼液合金元素、微量元素成分對界面結(jié)合的強(qiáng)度影響機(jī)理，以及自蔓延鋁熱反應(yīng)產(chǎn)生的高溫合金鋼液在噴射過程中的霧化機(jī)理、沉積過程、界面結(jié)合模型進(jìn)行深入研究。通過系統(tǒng)的研究，完成蔓燃高溫熔體噴射涂層機(jī)理研究，掌握工藝過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和影響因素，完善工藝參數(shù)的設(shè)計，從而發(fā)展成為一種新的材料表面加工技術(shù)。

學(xué)術(shù)成果

主要業(yè)績、成果：

(1)提出了金屬熔體的氣固兩相流霧化新工藝，極大的提高了普通氣體霧化效率，并對其霧化機(jī)理、破碎模型進(jìn)行了充分研究，相應(yīng)工作獲得國家發(fā)明專利和機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步獎。

(2)發(fā)明了一種陶瓷顆粒流態(tài)化輸送裝置，實(shí)現(xiàn)了陶瓷粉末的均勻、精確、定量加入，解決了復(fù)合材料工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)過程中陶瓷粉末的加入問題;發(fā)明了一種雙環(huán)縫復(fù)合霧化器，解決了噴射共沉積過程中陶瓷粉末的分散均勻性和捕收問題。

(3)對噴射沉積裝置進(jìn)行了創(chuàng)新性設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了大尺寸復(fù)合材料坯的連續(xù)生產(chǎn)，如通過添置霧化器掃描與沉積基體下降運(yùn)動的自動控制系統(tǒng)，能夠精確控制沉積坯的直徑和形狀。采用該方法和裝置制備的復(fù)合材料具有冷速高、組織微細(xì)、陶瓷顆粒分布均勻、材料性能優(yōu)異等特點(diǎn)。

(4)對噴射沉積多孔坯件的擠壓、軋制、鍛造等熱加工技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，較成功地解決了此類材料的后續(xù)塑性加工成形技術(shù)問題，發(fā)展了楔壓成型、陶粒軋制致密化等多種噴射沉積坯工藝。采用所發(fā)明的噴射沉積制坯方法及其裝置，制備出了高性能大尺寸的8009耐熱鋁合金、6000Al和7000Al合金及其復(fù)合材料管、棒、板坯。沉積坯的冷速達(dá)103-104K/s，平均晶粒度在10mm以下。

(5)開展了高速鋼、硬質(zhì)合金與高強(qiáng)度鋼的異種金屬特種焊接研究，成果在鋸切、刀具等行業(yè)應(yīng)用效果顯著。

(6)高性能耐磨合成摩擦材料的開發(fā)，所制備的閘瓦(片)適合于鋼、鑄鐵、鋁基復(fù)合材料對偶，摩擦系數(shù)穩(wěn)定、可控，磨耗僅為傳統(tǒng)材料的1/10。

近5年來(第一或通訊作者)論文：

[1] 顆粒增強(qiáng)鋁基梯度復(fù)合材料的摩擦磨損性能.中國有色金屬學(xué)報，2011,21(6):1258-1263

[2] 深冷及回火處理對高速鋼M42組織和力學(xué)性能影響. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2012，39(4):53-58

[3] 酚醛和丁腈橡膠配比對鋁基復(fù)合材料用樹脂基摩擦材料性能的影響. 非金屬礦，2013,36(1):77-80

[4] M42/X32異種金屬CO2激光焊接接頭組織和性能的研究. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,40(11):89-95

[5] The criterion of gas and solid dual-phase flow atomization crash in molten metal. Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2014,24(1):208-216

[6] Zr55Cu35Al10金屬玻璃中緊鍵結(jié)合團(tuán)簇的定量表征. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2015,42(6):73-77

[7] 高硅鋁基材表面爆燃噴涂WC-Co層的性能.材料保護(hù)，2015,48(11):51-58

[8] Microstructure and tensile creep resistance of Mg-5.5%Zn-(0.7%, 1.5%, 3.5%, 7.5%)Y alloys. J. Cent. South Univ. 2015,22: 4112−4122

[9] 介孔TiO2 載體對固體聚合物電解質(zhì)水電解陽極催化劑性能的影響.高等化學(xué)學(xué)報，2016,37(1):126-133

[10] 擠壓態(tài)CuCr25熱變形行為及其加工圖. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2016，43 (6) :10-15

獎勵與榮譽(yù)

獲獎情況

1、移動坩堝自動化控制噴射沉積技術(shù)及裝置，教育部提名科技進(jìn)步1等獎。

2、液體金屬與合金的固體霧化過程原理研究，機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步獎3等。

3、陶瓷顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究, 湖南省科技進(jìn)步獎,3等。

4、多層噴射沉積技術(shù)與裝置，機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步獎，2等。

5、大尺寸坯件的噴射沉積制備技術(shù)及裝置，湖南省科技進(jìn)步獎3等。

6、大尺寸有色合金多孔坯楔壓熱致密化成型研究，機(jī)械工業(yè)部科技進(jìn)步獎2等。

7、固液反應(yīng)球磨制備金屬間化合物微細(xì)粉末技術(shù)的研究，機(jī)械工業(yè)部科技進(jìn)步獎2等。

發(fā)明專利：

1.噴射沉積制備中空盤件的方法(ZL201110400685.5)，第一發(fā)明人。

2.一種基于鋁熱反應(yīng)的高溫鋼液噴射沉積軋輥修復(fù)方法(ZL201201234444.2)，第一發(fā)明人。

3. 銅包覆鉻復(fù)合粉末及其制備方法和應(yīng)用(ZL201410151550.5)，第一發(fā)明人。

4.陶瓷顆粒增強(qiáng)鋁基梯度復(fù)合材料及其制備方法和用于制備該材料的噴射沉積裝置(ZL201010122076.3)，第二發(fā)明人。

5. 大型噴射沉積方形坯件致密化加工的方法及其裝置(ZL200610031567.0)，第二發(fā)明人。