研究所名称：高熵合金研究所
研究所介绍：
团队注重基础理论研究，拓展技术应用领域。团队长期发展形成了高熵合金强韧化、非晶材料等稳定研究方向。在国家自然科学基金重点项目（2项）、面上项目（20项）、青年基金项目（13项）等项目的支持下，围绕高熵合金、非晶合金等先进新型金属材料的凝固行为、固态相变、力学性能开展深入研究，获公司首个陕西省自然科学一等奖，团队成员出版专著8部，在Nature Communications、Advanced Materials、Acta Materialia、Science in China、金属学报、物理学报等国内外SCI期刊发表论文近500篇，其中团队负责人近5年发表SCI论文100余篇，SCI他引超过2000次。团队依托基础理论突破，实现技术创新到产业化全链条覆盖。围绕火炮身管内膛电镀Cr层对提高发射弹数和使用寿命受限的关键难题，开发出高性能高熵合金抗烧蚀涂层，性能指标远优于电镀Cr层。针对精密刀具涂层硬度低、使用寿命短的行业难题，开发了高硬度高熵合金氮化物涂层，在渭南木王智能科技股份有限公司、湖北宏箭轻合金材料科技有限公司等获得推广应用。
团队坚持为地方经济和军工产业发展服务，推进科技成果转化和技术转移。与包括航天43所、西北有色院、渭南木王智能科技股份有限公司、陕西圆锥航天技术有限公司、湖北宏箭轻合金材料科技有限公司等多家省内外研究院所、企业建立了稳定合作关系，取得显著的社会和经济效益。团队与渭南木王智能科技股份有限公司合作开发的高性能高熵合金涂层技术，性能指标超过目前国内外已报道结果，解决了用于切削特种合金（钯合金，Invar合金）氮化物涂层刀具存在的耐磨性差、使用寿命短、切屑沾刀等问题。团队与陕西圆锥航天技术有限公司合作，采用先进涂层技术有效解决了固体火箭发动机热端部件烧蚀问题，有力支撑了航天领域的技术进步。团队与陕西奥尔德机械有限公司合作，开发了交通运输等领域用高性能高熵合金增强铝基复合材料，得到推广应用，相关成果获“创客陕西”中小企业创新创业大赛一等奖，工信部、财政部联合主办的“创客中国”中小企业创新创业大赛全国总决赛二等奖。
团队带头人
陈建，二级教授，博士生导师，陕西省杰青、青年科技新星，现任太阳成集团tyc151cc党委委员、副董事长。邮箱：chenjian@xatu.edu.cn
省部共建新能源与装备动力关键材料国家重点实验室（筹）主任，陕西省重点科技创新团队、首届陕西省高校青年创新团队负责人，兼任陕西省腐蚀与防护学会理事长、陕西兵工学会副秘书长、超常条件材料物理与化学教育部重点实验学术委员会委员、陕西省空间材料科学与技术重点实验室学术委员会委员，国际知名期刊Journal of Alloys and Compounds 和Journal of Alloys Metallurgical Systems 编委。
承担了国家自然科学基金（重点1项、面上4项、青年1项）、军委科技委、国防科工局等国家或省部级项目30余项，在Nature Communications、Advanced Materials等期刊发表SCI论文150多篇，近5年SCI它引2000多次，申请或授权发明专利40余项。获陕西省自然科学一等奖（排名第1），陕西省国防科技进步一等奖和中国兵器科技进步二等奖（排名第2）等。
研究所骨干成员
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杨巍 三级教授，博导 研究方向 邮箱： yangwei_smx@163.com |
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要玉宏 教授，博导 研究方向：极端环境下高温结构材料的性能研究与应用、高熵合金 邮箱： yyhong0612@xatu.edu.cn |
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杨巍 三级教授，博导 研究方向 邮箱： yangwei_smx@163.com |
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吕煜坤 教授，硕导、博导 研究方向：高熵合金、新型铝镁合金 邮箱： yukunlv@qq.com |
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徐大鹏 副教授，硕导 研究方向：火炮身管 邮箱： |
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姚小飞 副教授，硕导 研究方向： 邮箱： |
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卢帅丹 副教授，硕导、博导 研究方向： 邮箱： lushuaidan@xatu.edu.cn |
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邵文婷 讲师，硕导 研究方向： 邮箱： shaowenting@xatu.edu.cn |
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何佳华 讲师，硕导 研究方向： 邮箱：hejiahua@xatu.edu.cn |
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刘赟姿 讲师 研究方向：高熵合金、抗烧蚀高熵陶瓷 邮箱： liuyunzi@xatu.edu.cn |
研究方向介绍
以战斗部、火炮身管、高超声速飞行器、核反应堆等领域需求为背景，以高熵合金及非晶的块体和涂层为研究对象，开展非晶、高熵合金的基础理论研究和在武器装备和核工业中的应用研究。在极端环境服役的抗烧蚀高熵涂层、特种环境用高比重大侵彻高熵合金、非晶药型罩等方面形成了研究特色。
研究方向一：高熵合金强韧化调控
通过调控纳米析出相、TWIP效应、TRIP效应以及层错，获得高强韧高熵合金（屈服强度接1500MPa、拉伸塑性接近25%）。提出高熵合金增强金属基复合材料，原位形成核壳结构高熵合金增强体，实现了复合材料强度和塑性同时提高。
研究方向二：极端环境服役抗烧蚀涂层
以抗烧蚀高熵合金涂层的研究成果为基础，与中国兵器工业集团202所、447厂、247厂等单位合作开展火炮身管内膛延寿高熵合金涂层的制备与加工等关键技术研究；与中国航天科技四院、火箭军工程大学、陕西圆锥航天技术有限公司等单位合作开展高熵合金涂层在火箭发动机热端部件的应用研究。
研究方向三：超硬高熵合金薄膜
成功制备出硬度高（大于60 GPa ）、结合力强（大于90 N ）的超硬高熵合金薄膜，以及抗烧蚀高熵合金涂层，致力于性能优异的高熵合金涂层于在刀具、武器装备、航空航天、核工业等领域的应用。
研究方向四：特种环境用高比重大侵彻高熵合金
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团队近5年科研成果
序号 |
项目名称 |
立项编号 |
经费 (万元) |
起止年月 |
性质及来源 |
参与的其他团队成员 |
1 |
离子轰击条件下反应磁控沉积高熵合金氮化物薄膜技术研究与开发 |
K20220193 |
100.00 |
2023-01-01至2024-12-31 |
科技部-重点研发计划-政府间国际科技创新合作项目 |
高巍,杨巍,邵文婷,卢帅丹,要玉宏,徐大鹏,冯薇,吕煜坤,何佳华，姚小飞,金耀华,刘秀兰 |
2 |
自润滑高导电***型材技术 |
G20181134 |
280.00 |
2018-01-01至2020-12-31 |
军委科技委创新专项 |
范新会，陈建，李炳，吕煜坤，冯薇 |
3 |
高熵合金在***中的应用研究 |
6141B010269 |
350.00 |
2017-01-01至2020-12-31 |
装备发展部 |
陈建，吕煜坤，徐大鹏，杨巍 |
4 |
非晶态***合金材料 |
6141B010317 |
240.00 |
2017-01-01至2020-12-31 |
装备发展部 |
范新会，李炳，陈建，吕煜坤，徐大鹏 |
5 |
超高音速***涂层的关键技术研究 |
G20230415 |
200.00 |
2023-01-01至2024-12-31 |
陕西省军民融合专项 |
杨巍、卢帅丹、邵文婷、何佳华、高巍、徐大鹏、吕煜 坤、姚小飞、要玉宏、金耀华 |
6 |
高性能***的关键技术研究 |
G20220931 |
200.00 |
2022-01-01至2023-12-31 |
陕西省军民融合专项 |
陈建，范新会，杨巍，邵文婷，何佳华，卢帅丹，吕煜坤，徐大鹏，要玉宏，姚小飞 |
7 |
高熵复合材料的快速定向凝固机理与性能调控研究 |
51931005 |
302.00 |
2020-01-01至2024-12-31 |
国家自然科学基金面上项目 |
陈建，杨巍 |
8 |
κ纳米相/FCC基体铸态高熵超合金的组织优化及性能调控 |
52071251 |
58.00 |
2021-01-01至2024-12-31 |
国家自然科学基金面上项目 |
陈建，要玉宏 |
9 |
短程有序对不同层错能FCC高熵合金变形行为的影响 |
51671150 |
65.00 |
2017-01-01至2020-12-31 |
国家自然科学基金面上项目 |
陈建 |
10 |
难熔高熵合金表面预制氧化物层的原位形成机制及其高温抗氧化性能 |
52071252 |
58.00 |
2021-01-01至2024-12-31 |
国家自然科学基金面上项目 |
杨巍 |
11 |
片层a/b钛合金-型位错滑移启动温度效应和相界传递的多尺度研究 |
52271112 |
54.00 |
2023-01-01至2026-12-31 |
国家自然科学基金面上项目 |
丁仁根，邵文婷 |
12 |
MAX相改性硅化物涂层的组织调控及韧性/抗氧化性能研究 |
52101093 |
30.00 |
2022-01-01至2024-12-31 |
国家自然科学基金青年项目 |
何佳华 |
13 |
微观组织调控对TiN-Ag涂层Ag表面偏析及其耐蚀/接触电阻稳定性的影响 |
52101094 |
30.00 |
2022-01-01至2024-12-31 |
国家自然科学基金青年项目 |
邵文婷 |
14 |
熔体超温处理与高熵超合金γ'相形成机理及高温性能的相关性 |
51901167 |
25.00 |
2020-01-01至2022-12-31 |
国家自然科学基金青年项目 |
吕煜坤 |
15 |
强制冷却协同超高温燃气高频脉冲环境C/C-SiC复合材料烧蚀行为与机理研究 |
52202112 |
30.00 |
2023-01-01至2025-12-31 |
国家自然科学基金青年项目 |
冯薇 |
16 |
军民两用高性能金属材料 |
2020JC-49 |
30.00 |
2020-01-01至2022-12-31 |
陕西省杰出青年科学基金 |
陈建，杨巍，徐大鹏，吕煜坤，冯薇 |
17 |
超高强度高熵合金的组织调控和强塑性研究 |
2022JC-DW5-04 |
100.00 |
2022-01-01至2024-12-31 |
陕西省自然科学基础研究计划项目 |
陈建，刘秀兰，卢帅丹，邵文婷，何佳华，吕煜坤，徐大鹏，丁仁根，杨巍 |
18 |
高熵合金材料及涂层技术 |
H202301002 |
200.00 |
2022-12-31至2023-11-30 |
横向：渭南木王智能科技股份有限公司 |
丁仁根,陈建,吕煜坤,邵文婷,卢帅丹,何佳华 |
团队代表性论文
序号 |
论文名称 |
主要作者 |
期刊名称 |
年份、卷期页码 |
影响因子 |
SCI他引次数 |
他引总次数 |
1 |
A review on fundamental of high entropy alloys with promising high-temperature properties |
陈建；周学阳；吕煜坤；杨巍；徐大鹏 |
Journal of Alloys and Compounds |
2018；760:15-30 |
6.371 |
348 |
373 |
2 |
Green synthesis of graphite from CO2 without graphitization process of amorphous carbon |
陈建；潘洪革 |
Nature Communications |
2021；12:119 |
17.694 |
57 |
65 |
3 |
Microstructure and corrosion resistance of micro arc oxidation plus electrostatic powder spraying composite coating on magnesium alloy |
杨巍；徐大鹏；姚小飞；陈建 |
Corrosion Science |
2018；136:174-179 |
7.72 |
68 |
68 |
4 |
Carbon-driven coherent nanoprecipitates enable ultrahigh yield strength in a high-entropy alloy |
周学阳；陈建；丁仁根；吴皓月；杜金涛；何佳华；潘洪革 |
Materials Today Nano |
2023；100331 |
13.264 |
0 |
0 |
5 |
Formation of transition layer and its effect on mechanical properties of AlCoCrFeNi high-entropy alloy/Al composites. |
刘赟姿；陈建；李钊；王献辉；范新会；刘江南 |
Journal of Alloys and Compounds |
2019，780：558-564 |
6.371 |
66 |
66 |
6 |
Hybrid Design of Bulk-Na Metal Anode to Minimize Cycle-Induced Interface Deterioration of Solid Na Metal Battery |
陈建；潘洪革 |
Advanced energy materials |
2022；7:12 |
29.698 |
9 |
10 |
7 |
A Novel Perovskite Electron-Ion Conductive Coating to Simultaneously Enhance Cycling Stability and Rate Capability of Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 Cathode Material for Lithium-Ion Batteries |
陈建；潘洪革 |
small |
2021;17:2018132.1-14 |
15.153 |
22 |
22 |
8 |
Non-Platinum Group Metal Electrocatalysts toward Efficient Hydrogen Oxidation Reaction |
陈建；潘洪革 |
Advanced functional materials |
2021;31:2010633.1-12 |
19.924 |
34 |
39 |
9 |
Effect of C content on microstructure and tensile properties of as cast CoCrFeMnNi High entropy alloy |
陈建,姚志豪,王晓博,吕煜坤,王献辉,刘咏,范新会 |
Materials Chemistry and Physics |
2018；210：136-145 |
4.778 |
88 |
88 |
近5年团队建设情况
获批团队名称 |
团队简介 |
军民两用结构功能一体化金属材料创新团队 |
陕西省教育厅首批高校青年创新团队，陈建教授担任团队负责人，致力于采用先进金属材料、先进成型技术、合金多组元以及金属材料表面改性等来实现金属材料结构功能一体化。 |
刀具用高性能高熵合金涂层校企合作团队 |
科技厅批准的“科学家+工程师”校企合作团队，队伍“首席科学家”为团队成员丁仁根教授。该队伍采用多学科相互支撑的协同创新机制，聚集了一批高水平的科技创新人才。结合陕西省航空航天和精密加工行业对高端刀具的需求，利用学校学科特色，主攻高端刀具用‘高性能高熵合金涂层’方向，进行深入化研究，实现精密加工高端刀具用高性能高熵合金涂层材料的设计、工艺、应用一体化协同发展。 |
生物钛及其先进功能涂层企合作团队 |
科技厅批准的“科学家+工程师”校企合作团队，该队伍的“首席科学家”为团队成员杨巍教授，通过联合研发高性能高熵合金涂层，为公司高端钛材料性能提升提供了技术支撑。 |
高熵及非晶金属材料创新团队 |
陕西省教育厅科技厅首批高校创新能力支撑团队，陈建教授担任团队负责人，致力于特种环境用结构功能一体化高熵合金的制备工艺研究，开发大长径比高强高韧大侵彻高熵合金的可控制备新技术；同时致力于极端环境服役的高熵涂层相关基础研究，研究热力化耦合环境下抗烧蚀高熵合金的寿命评估和抗退化机制；以提升刀具涂层使用寿命为目标，研究超高硬度高熵合金氮化物薄膜的形成机制。 |
团队的标志性成果和产业化情况
序号 |
成果名称 |
时间 |
1 |
高熵合金的跨尺度强韧化及其对复合材料的界面调控研究与应用 |
2022-06-01 |
2 |
高熵合金在飞行器高温燃气阀阀芯的关键技术与应用 |
2021-12-31 |
3 |
高性能高熵合金刀具涂层关键技术与应用 |
2022-02-28 |
4 |
轻量化长寿命城轨及商用车纳米铝陶制动器研制 |
2021-11-30 |
5 |
反应堆用高熵合金组织演变规律及性能测试与应用 |
2019-12-31 |
