先进材料学科平台

先进材料学科平台围绕国家战略需求与世界科学前沿,主要面向高温材料及防护涂层、航空发动机热端部件CMAS高温腐蚀与防护研究、生物医用材料、新型功能材料与器件等研究方向。已建成材料制备实验室、微结构与形貌表征实验室、热物理性能测试实验室、CMAS浸润行为测试实验室、力学性能测试实验室、化学分析实验室等用于高性能航空材料的设计、制备和表征。

■ 高温功能涂层方向:主要从事包括新型热障、环境障等高温功能涂层材料与界面结构设计、制备科学以及涂层性能评价及高温CMAS腐蚀与防护等领域的基础研究。

■ 生物医用材料方向:主要从事包括新型医用钛合金及植入器械研制、医用钛合金表面改性技术和新型可生物降解医用镁合金等领域的基础研究。


一、团队成员

平台以北京航空航天大学材料科学与工程学院优秀教师派驻为基础,引进海外杰出人才和培养有学术潜力的青年人才并举,建设高水平专职科研教职梯队。现有北航派驻教师9人、专职教师和科研人员4人、硕博研究生20余人。先后承担国家自然科学基金重大项目、重点项目、杰出青年基金项目、联合基金项目、面上基金项目,以及两机科学中心重大基础研究项目等多项国家级项目。

团队负责人

郭洪波,教授,博士生导师。国家杰出青年基金获得者,教育部长江学者特聘教授,入选科技部中青年领军人才和中组部万人计划领军人才。担任国际热障涂层会议联合主席、高温结构材料及涂层技术工信部重点实验室主任、中国复合材料学会表面分会主任、高温腐蚀专业委员会副主任、中国有色金属学会理化检验委员会副主任。长期从事先进发动机高温防护涂层研究,研制的高温/超高温热障涂层在我国先进航空发动机上获得成功应用。承担国家重大重点项目10余项,发表学术论文150余篇,授权国家发明专利50余项。先后获得教育部自然科学奖一等奖、国防技术发明一等奖以及国家技术发明一等奖等多项科技奖励。

学术顾问

Donald Bruce Dingwell(唐纳德·丁韦尔),德国慕尼黑大学教授,慕尼黑大学地球与环境学院创始人、院长。曾任欧洲科学委员会秘书长,现担任欧洲科学院副主席,欧洲地球科学委员会主席,国际地球与火山协会主席。先后当选欧盟科学学会院士、加拿大皇家学会院士、德国国家科学院与德国科学技术研究院双院院士、英国皇家学会院士。曾获美国矿物学MSA奖、德意志联邦共和国荣誉勋章、美国地质学会阿瑟戴奖章、加拿大地质学会终身成就奖以及加拿大国家荣誉勋章等多项学术荣誉称号。长期从事航空安全与地质灾害领域的科学研究工作,在Nature、Science等国际顶级期刊上发表学术论文430余篇,ISI引用超过15000次,H因子62;谷歌引用超过20000次,H因子72。

团队核心成员

宋文佳,教授,博士生导师。海外高层次青年人才基金获得者,德国科技创新领军人才,德国“自由精神”奖,“洪堡基金”获得者。 李岩,教授,博士生导师。教育部新世纪优秀人才、新加坡南洋理工大学“陈振传”交流基金访问学者。

伍宇婷,博士后,本硕博毕业于天津大学,主要研究方向:热障涂层/高温合金界面设计与优化。 蒋成洋,博士后,本硕博毕业于东北大学,主要研究方向:先进航空发动机高温防护涂层。

潘露露,博士后,本硕博分别毕业于西北工业大学、北京航空航天大学与香港城市大学,主要研究方向:高温结构材料界面组织与力学表征。 胡寻寻,博士后,本硕博分别毕业于河南师范大学与北京航空航天大学,主要研究方向:环境障涂层高温腐蚀行为。


陈烨,科研助理,本硕毕业于北京航空航天大学。


二、科研平台

航空发动机高温功能涂层平台

航空发动机高温功能涂层平台主要面向国家重大发展战略需求与世界科学前沿,聚焦下一代先进航空发动机材料基础性、战略性关键技术,从事包括新型热障、环境障等高温功能涂层材料与界面结构设计、制备科学、性能评价以及高温CMAS腐蚀与防护等领域的基础研究。旨在解决我国先进航空发动机的“卡脖子”技术和难题,突破国外的技术封锁,助力国产航空发动机和大飞机的独立自主研制。

该平台团队以郭洪波教授为负责人,先后承担国家自然科学基金重大项目、重点项目、杰出青年基金项目、联合基金项目、面上基金项目,以及两机科学中心重大基础研究项目等多项国家级项目,发表高水平SCI论文百余篇。

该平台已建成材料制备实验室、微结构与形貌表征实验室、热物理性能测试实验室、CMAS浸润行为测试实验室,已配备热蒸发真空溅射仪、CMAS高温浸润测试仪、场发射扫描电子显微镜、热重-质谱耦合系统、差热分析仪、可见光红外荧光光谱仪等先进设备,用于高性能航空发动机涂层材料的设计、制备和表征。

试样制备实验室

热重-质谱耦合系统 可见光红外荧光光谱仪
CMAS高温浸润测试仪 探针式表面轮廓仪


生物医用材料实验平台

生物医用材料实验平台以航空航天高性能金属材料为基础,面向新型医用钛合金及植入器械、医用钛合金表面改性、新型可生物降解医用镁合金等研究方向,致力于发展新型高端国产医疗器械。目前所研发的医用钛合金及Mg-Ga等合金材料已实现工程化制备,在钛合金表面采用微弧氧化、阳极氧化及表面改性技术已制备出具有促成骨、抗菌等作用的功能化涂层,并进行钛合金及镁合金骨修复植入钉板产品的研制,在高端植入器械领域具有巨大应用潜力和市场价值。目前,实验室已配备生物细胞间、微弧氧化及阳极氧化等设备,具备生物学检测、表面功能化改性等实验能力。


微弧氧化电源等仪器设备
生物细胞间