| 评审组: | 材料科学组 | | 项目名称: | 耐极端高温陶瓷改性碳/碳复合材料微结构设计与抗氧化烧蚀机理 |
| 提名单位: | 中共陕西省委军民融合发展委员会办公室 |
| 提名等级: | 一等奖 |
| 提名单位意见: | 碳/碳(C/C)复合材料是先进空天飞行器不可或缺的关键高温材料,但抗长时氧化烧蚀性能不足严重制约其可靠应用,实现C/C复合材料极端高温环境下的稳定服役已成为亟待解决的挑战性难题。该项目历经十余年攻关,阐明高取向层状组织降低陶瓷晶粒取向差、半共格界面增强原子级啮合、引入弹性应变场提升陶瓷涂层断裂韧性与内聚力机理,发展了原位反应与扩散固溶协同调控方法,实现陶瓷涂层与C/C界面相容;揭示氧化膨胀封填、压应力诱导核壳结构内愈合相定域释放、低能晶面/高活性晶界优先氧化的裂纹愈合机制,创新提出晶态-非晶态异质复合阻碍氧扩散、多组元协同调控Si-O键思路,成功构筑宽温域-高阻氧-自愈合涂层氧化膜;诠释孪晶转变-反相畴界-晶界弛豫多级塑性变形耗散热冲击应变、熔融相补偿愈合裂纹超高温烧蚀抑制机理,创新发展了多元陶瓷选区改性构筑“外防-内愈”梯度结构方法,大幅提升复合材料长寿命抗烧蚀性能。
该项目主要成果发表于Composites Part B 、Corrosion Science、Carbon等本领域权威期刊,获授权发明专利28件,成果有力支撑航发型号预研和高速飞行器超高温热结构/热防护材料研制。
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| 项目简介: | 

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| 客观评价: | 

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| 代表性论文专著目录: | 

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| 主要完成人情况: | - 姓名:付前刚
排名:1 行政职务:院长 技术职称:教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:项目负责人,第 1,2,3,4,5 篇代表性论文作者。对第一、第二、第三发现点做出贡献
:1. 阐明高取向层状组织降低晶粒取向差提升涂层断裂韧性与内聚力机理;2. 揭示了氧化膨胀封填、低能晶面/高活性晶界优先氧化的裂纹愈合机制;3. 诠释孪晶转变-反相畴界-晶界弛豫多级塑性变形耗散热冲击应变机理。
- 姓名:张佳平
排名:2 行政职务:无 技术职称:教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:第 1,4篇代表性论文作者。对第二、第三发现点做出贡献:1. 提出晶态-非晶态异质复合阻碍氧扩散构筑宽温域-高阻氧-自愈合氧化膜思路,在中心锥、内锥体等构件表面制备涂层并通过考核验证;2. 创新发展了多元陶瓷选区改性构筑“外防-内愈”梯度结构方法。
- 姓名:孙佳
排名:3 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:第2篇代表性论文作者。对第一发现点做出贡献:提出原位反应与扩散固溶协同的界面热物理相容性调控思路。
- 姓名:贾瑜军
排名:4 行政职务:无 技术职称:教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:第5篇代表性论文作者。对第二、三发现点做出贡献:提出多组元协同调控Si-O键构筑宽温域-高阻氧-自愈合氧化膜思路,在唇口试验件表面制备涂层并通过电弧风洞考核验证。
- 姓名:张雨雷
排名:5 行政职务:无 技术职称:教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:第2篇代表性论文作者,对第一发现点做出贡献:阐明半共格界面增强原子级啮合并引入弹性应变场提升涂层断裂韧性与内聚力机理。
- 姓名:庄磊
排名:6 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:华南理工大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:第1,4篇代表性论文作者。对第二、第三发现点做出贡献:揭示了压应力诱导愈合裂纹机制,阐明氧化物熔融补偿愈合裂纹超高温烧蚀抑制机理。
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| 主要完成单位: | - 单位名称:西北工业大学
单位贡献:西北工业大学作为该项目的完成单位,负责了项目总体规划,设计了整体技术路线。搭建了该项目中材料制备与性能研究的硬件平台,为耐极端高温陶瓷改性碳/碳复合材料微结构设计与抗氧化烧蚀机理研究提供了条件保障。组织研究团队开展攻关,取得的主要学术贡献包括:阐明高取向层状组织降低晶粒取向差提升陶瓷涂层断裂韧性与内聚力机理,发展了原位反应与扩散固溶协同的界面相容性调控方法;揭示氧化膨胀封填、压应力诱导核壳结构内愈合相定域释放、低能晶面/高活性晶界优先氧化的裂纹愈合机制,创新提出晶态-非晶态异质复合阻碍氧扩散、多组元协同调控Si-O键构筑宽温域-高阻氧-自愈合氧化膜思路;诠释孪晶转变-反相畴界-晶界弛豫多级塑性变形耗散热冲击应变、熔融相补偿愈合裂纹超高温烧蚀抑制机理,创新发展了多元陶瓷选区改性构筑“外防-内愈”梯度结构方法,支撑了航发主机所型号预研和高速飞行器总体设计单位超高温热结构/热防护材料研制。学校为项目的实施提供了管理及其它支持。
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| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
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