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姓 名:
曾宇平
性    别:
专家类别:
百人;研究员;浦江人才
学 历:
博士研究生
电 话:
传 真:
021-69906501
电子邮件:
yuping-zeng@mail.sic.ac.cn
个人主页:
邮政编码:
200050
通讯地址:
上海市定西路1295号

简历:

  教育经历:

  1994.09-1998.03 中科院上海硅酸盐研究所,材料科学,博士学位

  1990.09-1993.07 中国科技大学材料科学与工程系,材料化学,硕士学位

  1980.09-1983.07 江西上饶师范学院化学系,化学

  研究经历:

  2005.07-至今 上海硅酸盐研究所,研究员,博士生导师,结构陶瓷中心副主任。

  2005.3-2005.07 上海硅酸盐研究所,副研究员,中科院“百人计划”,上海市“浦江人才”;

  2003.01-2005.03 日本工业技术综合研究所,客员研究员;

  2000.01-2002.12 德国马普金属研究所, 高级访问学者;

  1998.11-2000.12 日本九州工业技术研究所,博士后研究员;

  1998.06-1998.11 德国爱朗根-纽纶堡大学,访问学者;

  1998.03-1998.06 中国科学院上海硅酸盐研究所,助理研究员;

  1993.07-1994.07 浙江宁波天明电子有限公司,项目经理;

  曾获得奖励、荣誉称号:

  中国科学院“百人计划”,(2005)

  上海市“浦江人才”;(2007)

  Max-Planck Fellow (2000)

  STA Fellow (1998)

  优秀研究生导师(2014,2016)

  科研工作简介:

  一、高性能多孔陶瓷材料

  多孔陶瓷是指经过高温烧结而得到的气孔体积分数大于15%的无机非金属材料,多孔陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化等传统陶瓷的基本性能。大比表面积、气孔尺寸和气孔形貌可控的多孔陶瓷材料由于尺寸效应和表面物理特性表现出独特的热、电、磁、光、化学等性能,从而使多孔陶瓷材料在石油、催化、化工、冶金、能源、环保、医药、生物、航空航天等领域具有广泛的用途。该研究方向主要利用各种制备工艺和方法,调节陶瓷材料的气孔尺寸、气孔率、比表面、气孔形状和孔径等,实行陶瓷材料的显微结构和形貌可控制备,以满足各领域对不同性能的多孔陶瓷材料的需求。

 

  图 多孔陶瓷材料的微观形貌

  二、结构/功能一体化耐高温微波介质材料

  结构/功能一体化耐高温陶瓷是透波材料。从电学性能考虑材料除满足高温透波外,还必须具有较高的使用温度和优异的力学性能、抗热冲击性能,抗烧蚀性能等。氮化硅、石英陶瓷材料是少数能满足性能要求的高温微波介质材料,特别是氮化硅陶瓷由于其优异的力学和介电性能,是下一代首选的高温微波介质材料。通过对氮化硅陶瓷的多孔设计、层状设计和显微结构调控,实现其介电性能和力学性能的调控和优化,制备出满足性能要求的结构/功能一体化高温微波介质材料,并对其电学和力学性能进行表征。

图 多孔Si3N4透波陶瓷的显微结构

  三、 陶瓷改性金属基复合材料

  铜及其合金是传统的摩擦磨损材料,在航空、航天、高速列车、大型工程机械等领域有广泛用途。传统摩擦材料,在高速和大载荷的服役条件下,铜及其合金材料磨损量大,齿轮啮合精度降低,且容易发生变形和破损。采用陶瓷相增强铜基复合材料是获得更稳定的摩擦系数和更高的耐磨性的重要手段,已经成为当前研究的一个热点方向。该研究主要通过陶瓷和金属的界面设计,调节陶瓷和金属的结合强度,实现金属基陶瓷复合材料的力学、热学、摩擦学等性能的可控制备,以满足高技术领域对该性能金属材料的需求。 通过晶须改性,金属材料的耐磨性能获得明显改善,是其使用寿命大幅度提高。该系列材料已在航空航天领域获得应用,填补了国内空白。

 

图 耐磨金属材料制备的刹车片以及发动机部件

图 陶瓷晶须改性的铜基复合材料显微结构照片

  四、生物陶瓷材料

  人体的骨组织和牙齿是典型的生物陶瓷材料,根据其代谢行为又分为生物活性和生物惰性材料。常见的生物活性陶瓷材料有生物活性玻璃、羟基磷灰石陶瓷、磷酸三钙陶、硅酸钙陶瓷等;生物惰性及齿科材料有Al2O3、ZrO2及其复合材料。该方向的主要研究内容为多孔活性生物陶瓷、生物惰性齿材料、新型氮化物生物陶瓷,涉及到材料的组份设计、成型、烧结及力学和生物学性能表征等诸多研究内容。

图 多孔生物材料以及晶须增强聚合物材料

  近期发表文章:  

  1. Feng Wang, Yu-Ping Zeng, Dongxu Yao, Yongfeng Xia, Kaihui Zuo, Jinwei Yin, Jiaqiang Xu. Fabrication of porous SiC ceramics with modified gelcasting and solid state sintering. Materials Science and Engineering: A652 (2016), pp. 292–297 
  2. Ying Pan, Dongxu Yao, Kaihui Zuo, Yongfeng Xia, Jinwei Yin, Hanqin Liang, Yu-Ping Zeng. Effects of h-BN addition on the mechanical properties of β-CaSiO3 bioceramics [J]. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2016, 62: 275-281. 
  3. Dongxu Yao, Cynthia M. Gomes, Yu-Ping Zeng, Dongliang Jiang, Jens Günster, Jürgen G. Heinrich, Near zero shrinkage porous Al2O3 prepared via 3D-printing and reaction bonding, Materials Letters147(2015)116118. 
  4. Hai-Long Hu, Yu-Ping Zeng, Kai-Hui Zuo, Yong-Feng Xia, Dong-Xu Yao, Jens Günster, Jürgen G. Heinrich, Sean Li, Synthesis of porous Si3N4/SiC ceramics with rapid nitridation of silicon. Journal of the European Ceramic Society 35 (2015) 3781–3787. 
  5. Ying Pan, Kai-hui Zuo, Dongxu Yao, Jinwei Yin, Yunchuan Xin, Yongfeng Xia, Hanqin Liang, Yu-Ping Zeng.The improvedmechanicalpropertiesof β-CaSiO3 bioceramics with Si3N4 addition. Journal of the mechanical behavior of biomedical materials 55(2015)120-126. 
  6. Tao WanDongxu Yao, Jinwei Yin, Yongfeng Xia, Kaihui Zuo, and Yu-Ping ZengThe Microstructure and mechanical properties of porous silicon nitride ceramics prepared via novel aqueous gelcasting. International Journal Applied Ceramics Technolog 12 [5] (2015)932–938. 
  7. Jinwei Yin, Yu-Ping Zeng, Dongxu Yao, Yongfeng Xia, Kaihui Zuo. Enhanced properties of Cu/Sn alloy-matrix composites reinforced with β-silicon nitride whiskers. Journal Materials Research. 2014, 29(6):770-777. 
  8. Jinwei Yin, Dongxu Yao, Hailong Hu, Yongfeng Xia, KaihuiZuo, Yu-Ping Zeng. Improved mechanical properties of Cu matrix composites reinforced with β-Si3N4 whiskers. Materials. Science. Engineering. A 2014, 607: 287–293 
  9. Jinwei Yin, Dongxu Yao, Yongfeng Xia, Kaihui Zuo, Yu-Ping Zeng. The effect of modified interfaces on the mechanical property of β-silicon nitride whiskers reinforced Cu matrix composites. Journal Alloy Compound. 2014, 615: 983-988. 
  10. Tao Wan, DongxuYao, Hailong Hu, Yongfeng Xia, Kaihui Zuo, Yu-Ping, Zeng, Fabrication of porous Si3N4 ceramics through a novel gelcasting method. Materials Letters, 133(2014)190–192. 
  11. Kai-Hui Zuo, Li-Min Lu, Dongliang Jiang, Yu-Ping, Zeng. The mechanical properties of β-Si3N4 whiskers reinforced dental resin composites. Journal Applied polymer science2014,13117 406921-5.  
  12. Dongxu Yao, Yongfeng Xia, Kai-hui Zuo, Dongliang Jiang, Jens Günster,  Yu-Ping Zeng, Jürgen G. Heinrich, The effect of fabrication parameters on the mechanical properties of sintered reaction bonded porous Si3N4 ceramics. Journal of the European Ceramic Society, 34 (2014) 3461–3467.
  
研究方向:
职称:
职务:
社会任职:
获奖及荣誉:
代表论著:
承担科研项目情况:
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