上海硅酸盐所  |  中国科学院  
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王新刚副研究员 

021-52411071 

xgwang@mail.sic.ac.cn 

  教育经历:  
  2000—2004,大连交通大学,无机非金属材料专业,学士学位 
  2004—2007,大连交通大学,材料学专业,硕士学位 
  2007—2010,中国科学院上海硅酸盐研究所,材料物理与化学专业,博士学位 

  工作经历:  

  20102012,中科院上海硅酸盐研究所,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,助理研究员。(期间2010.92010.11赴意大利国家研究理事会陶瓷科学技术研究所ISTEC-CNR学习) 
  2012至今,中国科学院上海硅酸盐研究所,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,副研究员 

  科研工作简介: 

  近年来,主要从事极端环境下应用的锆基硼化物和碳化物陶瓷(ZrB2ZrC)的研究。  

  1. 二硼化锆(ZrB2)基超高温陶瓷的湿法成型与烧结  

  ZrB2陶瓷以其高熔点 (3245℃)、高硬度和良好热导率成为超高温陶瓷的重要候选材料,可用于高超音速飞行器的头锥和机翼前缘、大气再入飞行器的热防护系统及火箭推进系统等。针对注浆成型中高固含量、分散性良好的水基ZrB2浆料制备及材料的致密化相关科学问题,提出了反应助剂法解决了ZrB2陶瓷热压烧结致密化的问题;利用多功能分散剂的耦合作用解决了分散性良好、高固含量(45vol. %)浆料的制备,提出了除氧型添加剂来解决ZrB2基陶瓷的无压烧结致密化的问题。 

    

  ZrB2-20vol%SiC陶瓷的抛光面形貌      无压烧结制备的ZrB2-SiC陶瓷锥体 

  2. ZrB2陶瓷的强磁场织构化及功能特性开发 

  提出了制备高取向度织构化ZrB2基陶瓷的方法,探索了影响ZrB2取向生长的因素及机理,ZrB2沿(000l)方向的取向因子高达0.97,材料表现出结构和功能等性能的各向异性。 

   

  ZrB2陶瓷在织构化前(左)、后(右)的取向和微结构的转变 

  3. 第四代先进核能系统用耐高温、耐腐蚀、抗辐照碳化锆(ZrC)基陶瓷的缺陷、微结构调控及性能研究  

  ZrC不但具有高熔点、高硬度、低饱和蒸汽压、无固态相变等综合性能,还具有较低的中子吸收截面和耐核裂变产物腐蚀等特性,是反应堆燃料包覆层材料的重要候选者。针对高辐照容忍性的ZrC陶瓷的材料设计及制备问题,开展了缺陷(晶格碳缺位或固溶缺陷)对ZrC陶瓷烧结的影响机理及材料微结构在微米/纳米尺度调控机制的研究,建立材料设计-制备工艺和微结构-性能(力学、腐蚀、辐照)的联系   

  

  ZrC-SiC纳米复相陶瓷

  科研成果: 

  1. Xin-Gang Wang, Guo-Jun Zhang, Jia-Xiang Xue, Yun Tang, Xiao Huang, Chang-Ming Xu, and Pei-Ling Wang, “Reactive Hot Pressing of ZrC-SiC Ceramics at Low Temperature”, Journal of the American Ceramics Society, 96(1), 32-36, 2013.  
  2. Xin-Gang Wang, Guo-Jun Zhang, Jian. Zhao, Jia-Xiang. Xue, Chang-Ming. Xu, and Pei-Ling Wang, “High-Strength ZrC Ceramics Doped with Aluminum,” Journal of the American Ceramic Society, 97[11] 3367-3370 (2014). 
  3. Xin-Gang Wang, Wei-Ming Guo, Yan-Mei Kan, Guo-Jun Zhang and Pei-Ling Wang, “Densification Behavior and Properties of Hot-pressed ZrC Ceramics with Zr and Graphite additives”, Journal of the European Ceramic Society, 31(6), 1103-1111, 2011.  
  4. Xin-Gang Wang, Ji-Xuan Liu, Yan-Mei Kan, Guo-Jun Zhang, “Effect of Solid Solution Formation on Densification of Hot-pressed ZrC Ceramics with MC (M= V, Nb, and Ta) Additions”, Journal of the European Ceramic Society, 32(8), 1795-1802, 2012.  
  5. Xin-Gang Wang, Wei-Ming Guo, and Guo-Jun Zhang, “Pressureless Sintering Mechanism and Microstructure of  ZrB2-SiC Ceramics doped with Boron”, Scripta Materialia, 61(2), 177-180, 2009.  
  6. Xin-Gang Wang, Wei-Ming Guo, Yan-Mei Kan, Guo-Jun Zhang, “Hot-pressed ZrB2 Ceramics with Composite Additives of Zr and B4C”, Advanced Engineering Materials, 12(9), 893-898, 2010.  
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