湖南大学材料科学与工程学院研究生导师：陈刚

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基本信息

教育背景

工作履历

研究领域

1、快速凝固与喷射沉积

主要采用快速凝固/粉末冶金、喷射沉积工艺制备高性能轻量化材料，特别是喷射沉积制备高性能颗粒增强铝基复合材料。

2、雾化法制备微细金属粉末

主要研究双流雾化法制备微细金属及其合金粉末的设备及工艺。

3、树脂基摩擦材料应用研究

主要研究树脂基摩擦材料的配方、工艺，研制高摩擦系数、高耐磨合成闸瓦(片)，以满足车辆高速重载的制动需求。

4、金属注射成形工艺

采用开发的塑基体系结合配方及其工艺，制备高性能不锈钢、高密度合金等部件的研究。

5、特种高速钢热处理工艺研究

开展特种高速钢的组织结构、成分以及在热处理过程的演变规律研究，探索在锯切行业的开发和应用。

研究概况

先后主持或参与了国家“863”、国家攻关项目、自然科学基金项目、部省级重点项目等30余项。近期主持项目：

1、SCT-121型电动轮自卸车制动盘抗磨损性能研究及其配副高摩合成闸片开发，广州电力机车有限公司研发项目，25万。

2、不锈钢及其高密度合金部件注射成形生产线建设，广东省校企合作项目，23万。

3、汽车铝基高性能复合材料的制备及爆燃喷涂涂料技术表面涂层改性的联合开发与产业化，广东科技计划项目，50万。

4、喷射沉积-激光重熔高速钢复合成形与热磨损特性研究，国家自然科学基金-钢铁联合基金项目，19.2万。

5、基于铝热反应的高温熔体喷射沉积熔覆机理研究，湖南省自然科学基金，5万。

6、喷射沉积中空盘的制备，专利实施，5万。

近期研究：

(1)开展2015年度国家自然科学基金委-钢铁联合基金“喷射沉积-激光重熔高速钢轧辊复合成形与热磨损特性研究”项目工作，作为项目的联合方，主要负责高速钢轧辊喷射沉积制备、喷射沉积工艺控制研究以及喷射沉积层性能研究。

(2)开展“基于铝热反应的高温熔体喷射涂层机理研究”，项目将针对于此技术中自蔓延铝热反应温度和钢液合金元素、微量元素成分对界面结合的强度影响机理，以及自蔓延铝热反应产生的高温合金钢液在喷射过程中的雾化机理、沉积过程、界面结合模型进行深入研究。通过系统的研究，完成蔓燃高温熔体喷射涂层机理研究，掌握工艺过程的关键环节和影响因素，完善工艺参数的设计，从而发展成为一种新的材料表面加工技术。

学术成果

主要业绩、成果：

(1)提出了金属熔体的气固两相流雾化新工艺，极大的提高了普通气体雾化效率，并对其雾化机理、破碎模型进行了充分研究，相应工作获得国家发明专利和机械工业联合会科技进步奖。

(2)发明了一种陶瓷颗粒流态化输送装置，实现了陶瓷粉末的均匀、精确、定量加入，解决了复合材料工业化连续生产过程中陶瓷粉末的加入问题;发明了一种双环缝复合雾化器，解决了喷射共沉积过程中陶瓷粉末的分散均匀性和捕收问题。

(3)对喷射沉积装置进行了创新性设计，实现了大尺寸复合材料坯的连续生产，如通过添置雾化器扫描与沉积基体下降运动的自动控制系统，能够精确控制沉积坯的直径和形状。采用该方法和装置制备的复合材料具有冷速高、组织微细、陶瓷颗粒分布均匀、材料性能优异等特点。

(4)对喷射沉积多孔坯件的挤压、轧制、锻造等热加工技术进行了系统研究，较成功地解决了此类材料的后续塑性加工成形技术问题，发展了楔压成型、陶粒轧制致密化等多种喷射沉积坯工艺。采用所发明的喷射沉积制坯方法及其装置，制备出了高性能大尺寸的8009耐热铝合金、6000Al和7000Al合金及其复合材料管、棒、板坯。沉积坯的冷速达103-104K/s，平均晶粒度在10mm以下。

(5)开展了高速钢、硬质合金与高强度钢的异种金属特种焊接研究，成果在锯切、刀具等行业应用效果显著。

(6)高性能耐磨合成摩擦材料的开发，所制备的闸瓦(片)适合于钢、铸铁、铝基复合材料对偶，摩擦系数稳定、可控，磨耗仅为传统材料的1/10。

近5年来(第一或通讯作者)论文：

[1] 颗粒增强铝基梯度复合材料的摩擦磨损性能.中国有色金属学报，2011,21(6):1258-1263

[2] 深冷及回火处理对高速钢M42组织和力学性能影响. 湖南大学学报(自然科学版)，2012，39(4):53-58

[3] 酚醛和丁腈橡胶配比对铝基复合材料用树脂基摩擦材料性能的影响. 非金属矿，2013,36(1):77-80

[4] M42/X32异种金属CO2激光焊接接头组织和性能的研究. 湖南大学学报(自然科学版),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金属玻璃中紧键结合团簇的定量表征. 湖南大学学报(自然科学版)，2015,42(6):73-77

[7] 高硅铝基材表面爆燃喷涂WC-Co层的性能.材料保护，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 载体对固体聚合物电解质水电解阳极催化剂性能的影响.高等化学学报，2016,37(1):126-133

[10] 挤压态CuCr25热变形行为及其加工图. 湖南大学学报(自然科学版)，2016，43 (6) :10-15

奖励与荣誉

获奖情况

1、移动坩埚自动化控制喷射沉积技术及装置，教育部提名科技进步1等奖。

2、液体金属与合金的固体雾化过程原理研究，机械工业联合会科技进步奖3等。

3、陶瓷颗粒增强铝基复合材料的研究, 湖南省科技进步奖,3等。

4、多层喷射沉积技术与装置，机械工业联合会科技进步奖，2等。

5、大尺寸坯件的喷射沉积制备技术及装置，湖南省科技进步奖3等。

6、大尺寸有色合金多孔坯楔压热致密化成型研究，机械工业部科技进步奖2等。

7、固液反应球磨制备金属间化合物微细粉末技术的研究，机械工业部科技进步奖2等。

发明专利：

1.喷射沉积制备中空盘件的方法(ZL201110400685.5)，第一发明人。

2.一种基于铝热反应的高温钢液喷射沉积轧辊修复方法(ZL201201234444.2)，第一发明人。

3. 铜包覆铬复合粉末及其制备方法和应用(ZL201410151550.5)，第一发明人。

4.陶瓷颗粒增强铝基梯度复合材料及其制备方法和用于制备该材料的喷射沉积装置(ZL201010122076.3)，第二发明人。

5. 大型喷射沉积方形坯件致密化加工的方法及其装置(ZL200610031567.0)，第二发明人。