研究方向
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湖北大学材料科学与工程学院,经过多年的建设与发展,在科学研究方面形成了四个稳定而有显著特色的研究方向:功能性聚合物合金材料、乳液高分子材料、光电功能材料和无铅铁电压电材料。

 

1. 功能性聚合物合金材料方向

 

轿车用热塑性弹性体产品开发获湖北省科技进步一等奖,EPDM/PP热塑性弹性体制备新工艺及高阻隔性尼龙/聚乙烯积层材料获湖北省重大科技成果奖。承担完成国家“863计划”项目2项,国家“十五”科技攻关项目1项,国家自然科学基金项目4项,教育部项目3项,湖北省及武汉市科技攻关项目、湖北省自然科学基金等项目10项;发表期刊论文100余篇,SCI、EI收录近40篇,取得国家发明专利4项,鉴定成果10余项。本研究领域受到国内外学者的重视,主要研究人员曾应邀前往美国、法国、韩国、台湾等国家和地区进行学术交流。主要研究方向:
理论研究:(1)聚合物共混体系的界面与增容;(2)相态控制与微结构设计.
应用研究: (1)功能性阻隔高分子材料,开发具有隔音、隔热、射线阻隔以及具有阻隔氧气和溶剂渗透特性的功能高分子材料;(2)全降解包装材料;(3)多孔粉体材料;(4)热塑性弹性体。

 

2. 乳液高分子材料方向

 

本方向先后承担完成国家自然科学基金、国家“863计划”项目、国家“七·五”、“八·五”科技攻关及省部级科研项目30多项,其中获得国家科技进步三等奖、湖北省自然科学三等奖、湖北省科技进步二等奖等多项奖励。湖北大学在仿生材料研究方向投入了很大的人力、物力,也取得了可喜的成果。近五年以来,发表研究论文300多篇,SCI、EI收录120余篇,取得国家发明专利6项。本方向的研究受到国内外学者的重视,主要研究人员曾应邀前往美国、英国、日本、法国、澳大利亚、印度、韩国等国进行学术交流。主要研究方向:
(1)新型乳液聚合技术及聚合机理的研究;
(2)功能性高分子微球的制备及应用研究;
(3)聚合物粒子结构和性能关系的研究;

(4)特殊性能聚合物乳液合成及应用研究。

 

3. 光电功能材料方向

 

在功能分子设计合成、杂化材料、纳米材料制备及应用等方面,承担有多项国家及省部级科技项目,近五年以来,发表学术论文350多篇,SCI、EI收录论文180篇,获发明专利3项,曾荣获湖北省“青年科技奖”,湖北省自然科学二等奖,湖北省优秀博士学位论文,出版编著《纳米材料制备技术》一部,2004年台湾五南图书出版股份有限公司出版了该编著的繁体版《奈米材料原理与制备》,在学术界具有一定的影响。在碳纳米管研究方面,近年来在阵列碳纳米管的可控性制备、性能及应用领域做了许多系统的研究,这些成果先后在J.Am.Chem.Soc., Angew.Chem.Int.Ed., Adv.Mater.等权威的化学和材料期刊上表论文近50余篇,其中SCI收录论文31篇,影响因子IF大于3.0的论文17篇,被引用650次,SCI他引529次,单篇他人引用达109次。申请和获得授权的专利8项。有关三维碳纳米管阵列的研究在Chem.Commun.上发表以后,Adv.Mater.副主编立即约稿详细介绍这一工作。受美国科学出版社邀请在《纳米科学和纳米技术百科全书》Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology中撰写有关阵列碳纳米管的长篇综述,共15页,近2万字。获上海合成金属国际会议(ICSM2002) 青年科学家奖The Synthetic Metals Young Scientists Award和中国科学院院长特别奖。主要研究方向:
(1)进行高b值、良好透光范围的,具有热稳定性的,能与聚合物骨架、无机三维网络键连、透明性能好的二阶非线性光学功能杂环化合物的设计、合成和功能研究;
(2)设计制备新型二阶非线性光学功能和热释电功能有机-无机杂化材料;
(3)碳纳米材料的制备及应用研究。采用低廉原料控制合成高纯、高产的特种碳纳米材料,微波辅助碳纳米管的绿色高效的功能化修饰,基于特种碳纳米管的纳米复合材料在光电领域的应用研究;
(4)纳米TiO2光催化氧化技术在污水处理中的应用研究;
(5)染料敏化纳米晶太阳能电池制备与应用。

 

4. 无铅铁电压电材料方向

 

无铅铁电压电材料方向长期研究大各向异性压电陶瓷材料、无铅压电陶瓷材料、低温烧结压电陶瓷材料、大功率压电陶瓷材料及大功率压电变压器、压电陶瓷变压器及其系列高压电源、压电陶瓷耦合固体继电器研究、多层压电陶瓷器件、压电陶瓷超声換能器等具有实用性的电子产品。主持和参与完成了国家“863”计划项目、国家自然科学基金项目、教育部和湖北省等省部级重点科研项目30余项,在国内外重要学术期刊上发表论文300余篇,110余篇被SCI、EI收录,获国家专利3项,美国专利1项。已研制出的压电陶瓷变压器高压电源,于1987年获湖北省科技进步二等奖。研制的PMMN四元系大功率压电陶瓷变压器达国际先进水平,获湖北省科技进步一等奖,国家科技进步二等奖。研制开发的BA—ZD—1型压电陶瓷电击器,创产值1900多万元,获湖北省科技进步三等奖。将陶瓷变压器应用于雷达显示系统,研制出军用压电陶瓷变压器雷达电源,已通过省级鉴定,技术指标达到世界先进水平,十多年来一直应用在我国驻港、驻澳部队的舰载雷达、岸防雷达系统。最近研制出的压电陶瓷耦合固体继电器,技术指标已达到世界先进水平。对BNT系及铌酸盐系等无铅压电陶瓷进行了研究,取得了实质性的进展,已经制备出高介电、高压电、高铁电性能无铅压电陶瓷,相关论文已经发表在Applied Physics Letters等国际高水平杂志上,并申请了多项国家发明专利。
主要研究方向:
(1)无铅压电陶瓷及应用,特别是研究无铅陶瓷材料组成、结构及工艺对材料性能的影响,以及新型无铅压电陶瓷材料及器件的设计,研究性能特异无铅压电陶瓷材料、复合无铅压电材料、低温烧结无铅压电陶瓷材料的制备及其应用;?
(2)无铅铁电薄膜及其应用,特别是无铅铁电薄膜的制备、生长行为、薄膜与衬底之间的界面效应,薄膜中电畴结构,压电、铁电相界运动,薄膜的性能、机理以及铁电薄膜器件的研究;
(3)无铅铁电压电微小型器件开发应用,特别是微机械理论、微机械材料与微结构、微细加工技术、微传感器与集成铁电器件等方面的研究工作。

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