1、团队负责人:谢辉
2、团队情况
团队成员共计12人,包括教授4名,副教授4名,讲师3名,其中11名教师具有博士学历。团队负责人谢辉教授荣获“陕西省教学名师”称号,并获陕西省教学成果奖1项。目前团队成员累计获陕西省青年科技新星等省部级荣誉称号6人次,获批国家自然科学基金项目4项,省部级、厅局级项目共计16项,发表SCI学术论文60余篇,获授权发明专利15项。
3、团队主要研究领域
(1)宽频多功能吸收剂的合成及改性研究
(2)涂覆型隐身材料(不影响武器载体的机动性)
(3)轻质宽频结构吸波复合材料(结构功能一体化)
(4)合金表面功能涂层制备
(5)材料表界面设计与调控
4、所取得的标志性成果
(1)采用球磨包覆、化学镀、原位生长等处理技术,在磁损耗吸收剂外表面形成均匀致密保护层形成核壳结构,解决其在100~350℃环境因氧化而导致吸波性能衰减的中难题,满足现代高速飞行器对雷达隐身材料“强吸收、耐高温、长寿命”的严苛要求。

图1 核壳结构磁损耗吸收剂微观形貌及吸波性能
(2)系统探究了NASICON型导电陶瓷的介电性能,填补了其在介电性能领域的基础性数据,揭示了不同离子掺杂对其介电常数的影响规律,探索了其极化机制和吸波机理,并开发了其作为新型高温吸波材料的应用前景。

图2 不同Zn2+离子掺杂的NASICON型Na3Zr2Si2PO12陶瓷在厚度为2.1mm时的反射率
(3)采用稀土离子掺杂技术,调整钙钛矿结构钛酸锶SrTiO3的晶体结构,改变其电磁参数,开发出一系列新型介电型吸收剂,其具有吸收频带宽,匹配厚度小(≤0.34 mm)的优异微波吸收能力。


图3 掺杂SrTiO3复合陶瓷材料微观形貌、元素分布及吸波性能
(4)成功制备出厚度≤1.2 mm,面密度≤3.7 kg/m2的耐磨、耐腐蚀吸波涂层。涂层的结合强度≥15 MPa。在8~13 GHz内吸收值<-10 dB,目前已成功应用于我国某型号武器装备上。

图4 集吸波、耐腐蚀、耐磨性能一体的隐身涂层应用
(5)成功制备出厚度≤45 mm,体密度≤0.07 g/cm3的轻质、高强吸波复合材料。在2~40 GHz内有效吸收频宽可达36.8 GHz。


图5 集吸波、轻质一体的吸波复合材料
(6)开发出触头材料表层强化新技术,制备出以Cu-Cr为基体,表层为Cu(Cr-M)新型触头材料,大幅提升触头材料表面组织中弱击穿Cr相的耐击穿电压强度,改善其电弧烧蚀特性,为研发高性能触头材料提供了理论依据和技术支持。

图6 真空结构示意图和新型表面强化Cu-(CrNi) 触头材料微观组织与成分
(7)在钼基体表面采用等离子弧喷焊技术,创新性地设计并制备出具有双尺度T2相分布的Mo-Si-B合金涂层,显著提高了钼基合金的高温抗氧化性能,为高性能Mo-Si-B合金涂层微观组织的优化设计与高温抗氧化性能的调控提供了关键技术。



图7 纯钼基体与Mo-Si-B合金涂层在1300℃高温下氧化动力学曲线及氧化后纵截面组织