科研項目
主持自然科學基金項目3項、863項目4項,負責國家重大基礎研究973項目之“高溫TiAl合金板材的粉末冶金及軋制新技術基礎研究”子課題。長期從事與粉末冶金相關的新材料、新技術和基礎理論研究。在複合材料、金屬間化合物、生物陶瓷材料、粉末冶金技術、材料熱加工和顯微組織演化方面做了大量工作。
1、深入研究了高性能粉末冶金材料製備過程的擴散熱力學和動力學問題,提出了液態金屬中溶質元素擴散方程,建立了硬質合金液相燒結中碳、氮擴散動力學模型,發明了梯度結構硬質合金製備技術,研發了高性能材料,在我國重點鎢企業獲得成功套用,滿足了高速切削、長壽命鑽探等高端需要。
2.系統研究了傳統粉末冶金材料的強韌化問題,揭示了合金組元的活化燒結機理和固溶強化作用;率先提出了在粉末鈦合金中添加金屬碳化物,原位生成碳化鈦增強鈦基複合材料,同時實現了固溶強化和顆粒強化;進一步闡明了稀土組員對典型粉末冶金結構材料微結構和力學性能的作用機理;在粉末冶金鐵基高溫合金中,提出了納米晶和微米晶混晶結構,彌散強化和時效強化相結合的多相多尺度強韌化機制,同時提高了材料的室溫性能和高溫性能。
3.深入研究了難加工粉末冶金材料的高溫變形加工問題,在粉末冶金材料中率先提出了熱加工圖方法,準確地表征了鈦鋁金屬間化合物和鈦基複合材料熱變形機理和工藝參數的定量關係,建立了熱變形本構方程,通過控制動態再結晶和超塑性變形,實現了大尺寸、複雜形狀的零部件的成形。
與國內外許多科研院所和高校有長期合作的關係,德國GKSS研究中心,日本東北大學東北大學金屬材料研究所,美國田納西大學,美國常春藤聯盟Dartmouth學院,英國伯明罕大學,美國橡樹嶺國家研究院,澳大利亞昆士蘭大學等。