表界面科学与技术团队
团队简介:
团队2013年成立,现有全职研究人员12人;
团队重点开展舰船等机械装备关键部件的表面工程与修复、增材再制造及寿命预测等方面的研究,旨在为各类工况下装备部件的表面强化、延寿设计制造提供理论指导及技术保障;
团队成立至今,先后承担或完成国防、国家973课题、国家自然科学基金、军委创新等项目40余项,获黑龙江省自然科学奖3项;
团队自成立起,已发表SCI论文200余篇,申请专利30余项,培养博、硕士研究生100多人,成为本科生和研究生人才重要培养基地。
研究方向:
激光表面强化及增材修复技术基础研究
研究背景:
激光强化及修复技术因其在材料表面改性和修复中的突出优点而获得了国内外众多学者的广泛关注和研究,已经逐渐进入到机械、电力、航天航空、汽车、冶金等行业中。紧密结合研究热点及工程应用需求,从激光强化和修复机理、专用材料及工艺等多个角度开展研究,在激光表面强化与修复的理论和技术方面积累了一定的成果。
研究成果:
1.Cai Z, Jin G, Cui X, et al. Mater Charact, 2016, 120: 229-233.
2.Cai Z, Cui X, Jin G, et al. J Alloy Compd, 2017, 708: 380-384.
3.Cai Z, Cui X, Liu Z, Li Y, et al. optlasertechnol, 2017.
4.Cai Z, Wang Y, Cui X, et al. Surf Coat Tech,, 2017, 330:163-169.
5.Cai Z, Cui X, Liu E, et al. J Alloy Compd, 2017, 729: 897-902.
等离子熔覆多元复合高温合金涂层研制
研究背景:
等离子熔覆技术是表面改性领域重要的技术手段,己成为金属材料表面处理技术中的研究热点之一,在煤矿、机械等领域耐磨、耐蚀、耐高温防护方面具有巨大的应用前景。基于等离子熔覆存在问题和研究热点,针对性研制了稀土、合金化、第二相强化的高温合金涂层及自润滑涂层,探索外场对熔覆层组织结构的作用机制,揭示熔覆层在模拟工况下的服役行为及失效机理。
研究成果:
1.Li Y, Cui X, Jin G, et al. Mater Design, 2017, 123: 54-63.
2.Lu B, Cui X, Li Y, et al. Surf Coat Tech, 2017, 319, 155-163.
3.Jin G, Li Y, Xiao Q, et al. Mater Manuf Process, 2016, 31(9):1253-1260.
4.Fan Y, Jin G, Cui X, et al.. Surf Coat Tech, 2016, 288:25-29.
5.Jin G, Li Y, Cui H, et al. J Mater Eng Perform, 2016, 25(6): 2412-2419
热喷涂陶瓷基复合涂层构材设计及服役行为
研究背景:
热喷涂技术是目前广泛应用的表面工程改性技术,具有性价比高、技术稳定等诸多有点,在航空发动机、燃气轮机、低速柴油机等动力设备关键部件表面防护领域具有急迫的需求与广阔的应用前景。针对现阶段陶瓷基涂层材料瓶颈及服役需求,运用稀土掺杂改性等多种材料学手段对现有涂层进行改良,并研发新型陶瓷基涂层材料。基于特定工况,开展涂层服役行为与失效机理研究。
研究成果:
1.Gao Z, Jin G, Cai Z, et al. Surf Coat Tech, 2017, 320..
2.Wang C, Cui X, Jin G, et al. ADV ENG MATER, 2017:1700149.
3.一种化学镀YSZ纤维掺杂粘结层的热障涂层的制备方法
4.一种锆酸镧纤维增强锆酸镧的热障涂层的制备方法
5.提高船用燃气轮机压气机鼓筒耐磨性的涂层及其制备方法
重载齿轮多技术复合表面改性与强化
研究背景:
舰船、坦克、直升机的传动重载齿轮在苛刻的工况下服役,易产生疲劳、磨损等损失及失效,影响到传动系统的整体性能,齿轮表面极易其成为失效的源头,表面强化是齿轮服役性能提升的有效手段。基于重载齿轮服役性能需求,开展以真空渗碳为核心的多技术复合的齿面强化技术研究,揭示前处理的催渗机理以及复合强化机制,并明确其在模拟工况下的失效机理,掌握可靠性计算及提升方法。
研究成果:
1.Dong ML, Cui XF, Zhang YH, et al. J Rare Earth, 2017.
2.Dong ML, Cui XF, Wang HD, et al. mater sci tech-lond, 2017.
3.一种提升真空渗碳效率的稀土注入处理方法
4.一种重载齿轮的表面复合强化方法
高性能亚稳态镀层的设计和制备工艺探索
研究背景:
电刷镀、化学镀、转化膜等技术制备的亚稳态涂层,由于其独特的晶体结构,使其具备优异的摩擦磨损、抗腐蚀等性能,已在航空航天、机械等领域的零件表面修复和表面强化方向发挥着巨大的作用。针对典型零部件的服役需求,开发了一系列的复合亚稳镀层,构建了不同镀层的专用制备工艺,揭示其形成机理及防腐、耐磨机制。
研究成果:
1.Song J, Cui X, Liu Z, et al. Surf Coat Tech, 2016, 307: 500-505.
2.Fang X, Jin G, Cui X F, et al. Surf Coat Tech, 2016, 305: 208-214.
3.Liu Z, Jin G, et al. J Mater Eng Perform, 2017, 26(4): 1776-1783.
4.Fang X, Cui X F, Jin G, et al. Surf Eng, 2017, 33(2): 1-7
实验仪器:
制备设备:
激光熔覆系统、等离子熔覆系统、热喷涂系统、电刷镀设备、高温热处理炉、球磨机等;
表征设备:
高温摩擦磨损试验机、电化学工作站、冲蚀设备、金相显微镜、硬度计等。