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    1. 材料物理系前身是金屬物理教研室,始建于1960年,是國家首批擁有學士、碩士和博士學位授予權的學科;所在的一級學科“材料科學與工程”為國家一級重點學科,擁有博士后流動站;所屬二級學科“材料物理與化學”于2000年被認定為國家級重點學科,擁有一個國家級優秀教研團隊、一門國家精品課程、一個“高性能銅及銅基復合材料”省級創新團隊。全系現有教學、科研人員28人,其中中國工程院院士1人,國家中青年領軍人才1人,芙蓉學者特聘教授1人,教育部新世紀優秀人才2人,湖南省杰出青年基金獲得者1人,湖南省“青年百人”1人,湖湘青年英才1人,入選湖南省人才匯聚工程2人,博士生導師12人、教授17人、副教授9人、講師2人,是一個充滿活力、團結進取的團隊。近十年來承擔國家“973”、“863”、國防基礎研究、國家自然基金等項目60余項,在Energy Environ. Sci., ACS Accounts of Chemical Research, Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Nano Energy, Acta Mater., Small, Nanoscale, J. Mater. Chem. A等國際SCI刊物上發表學術論文400余篇,獲國家及省部級獎勵10余項,形成以下5個主要研究方向。

      一、先進鋁合金設計與顯微結構表征

      著重于鋁合金研發中的重大物理冶金基礎問題,從多組元合金成分設計出發,深入研究微量稀土元素與過渡金屬微合金化在鋁合金中的存在形態與作用機理,分析鋁合金中多層次微結構和第二相(結晶相、彌散相、時效強化相)與成分、性能的相關性。在鋁合金微合金化理論的指導下,研發出航天航空用含鈧鋁合金、超高強鋁合金、高耐損傷鋁合金以及交通運輸用大型鋁合金型材及其配用焊絲等一系列新型鋁合金,其研究成果達國際先進水平,部分材料已應用于航空航天和軌道交通等領域,替代了國外進口,為我國國防軍工和國民經濟的發展作出了重要貢獻。

      二、高性能銅合金及微納結構

      著重于高性能銅合金的設計、先進制備加工工藝、相變機理、強化機制、導電機制和應力松弛機理的研究;提出了高強高導、高彈性高導電等高性能銅合金的設計原理和方法,發展了高強高導納米銅、高強高導彌散強化銅合金、高抗應力松弛彈性銅合金、抗變色及耐蝕銅合金、超高強耐磨銅合金、先進銅基復合材料、高耐熱銅基記憶合金以及上述高性能銅合金的先進制備技術,成功研制出了零燒氫膨脹彌散強化銅合金、高強高導銅合金、引線框架銅合金、高抗應力松弛彈性銅合金、高抗變色耐蝕銅合金和高耐熱穩定性的QBe/SMA彈性減震銅合金等,相關成果獲國家科技進步獎和省部級科技獎,部分材料已經成功應用于高速列車、國防重點型號和航天航空等領域。

      三、納米材料結構設計及其在能源等領域中的應用

      著重于維度可控納米材料的制備、表征和性能評估,以及納米復合材料制備相關的基礎理論和技術創新研究,借助分子動力學、蒙特卡羅、第一原理等計算研究納米材料的結構、相變及性能,探索新型納米材料在能源、信息、生物、環境等領域的相關應用。涉及的具體材料包括貴金屬納米粒子、過渡金屬硫族化合物、聚陰離子型化合物,Si/C、金屬合金等材料;重點研究上述材料在鋰、鈉、鋅離子電池、超級電容器、和催化等領域的應用,承擔了863計劃、國家重點研發計劃、國家自然科學基金重點項目等項目,相關研究成果在Energy Environ. Sci., Adv. Energy Mater., Adv. Funt. Mater., ACS Nano, ACS Energy Lett., Nano Energy, Energy Storage Mater., Small, Nanoscale, J. Mater. Chem. A等國際期刊上發表200余篇。

      四、電子信息材料

      著重于電子封裝材料與器件、陶瓷發熱材料與器件、熱敏材料與元件、鐵電、壓電和介電陶瓷、高性能透明隔熱涂層等方向的研究。揭示了多金屬復合電子封裝材料中熱、電網絡傳輸機制,建立了導電、導熱數學模型;提出了復合電子封裝材料中多層智能結構設計方法。研究的軍用W/Cu、Mo/Cu、CMC、CPC電子封裝材料產品性能達到國際先進水平,被科技部等五部委認定為國家重點產品。

      五、高附加值鈷基、鎳基合金研發及金屬3D打印技術

      結合相圖計算與材料加工技術,開發醫用無鎳鈷合金。主要用作高級外科手術用具、牙床材料、人工關節等。在相圖計算結果的基礎上,合理調配合金成分,同時提高鎳基合金的強度與抗腐蝕性能。利用鈴木效應與第二相強化的復合增強的原理,開發出世界上強度最高的Co-Ni-Cr基超合金。進行電子束熔煉金屬粉末3D打印技術的研究,開發各種具有復雜形狀的鈷,鎳,鐵,鈦基合金制品;制品涉及醫用,汽車,航空,以及固體燃料電池等領域。

      辦公聯系

      潘安強  教 授(系主任),電話:18773139531,E-mail:pananqiang@csu.edu.cn

      龔 深  教 授(教學副系主任),電話:13786289378,E-mail:gongshen011@csu.edu.cn

      周 江  副教授(科研副系主任),電話:13786199313, E-mail: zhou_jiang@csu.edu.cn

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