谢志鹏 :清华大学材料科学与工程系教授

更新时间:2024-09-20 23:51

谢志鹏,男,清华大学材料科学与工程系教授、博士生导师,清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室副主任。

人物经历

教育经历

工作经历

1993~ 至今 清华大学材料学院 工作

2002~ 至今 清华大学材料学院 教授

1995~1996年在苏黎世瑞士联邦理工大学做博士后研究。

1999~2000年在墨尔本Monash大学做高级访问学者。

社会任职

《美国陶瓷学会》会员,《中国机械工程学会工程陶瓷专业委员会》副理事长,《中国硅酸盐学会工业陶瓷专业委员会》副主任;《陶瓷学报》、《中国陶瓷工业》《耐火材料》《现代技术陶瓷》编委,《中国陶瓷会刊》专家顾问委员。

主要成就

研究领域

本研究目标主要是发展新的烧结技术与理论。为了制备缺陷少的高性能陶瓷材料,烧结技术至关重要;未来烧结技术的重要方向是“外场与热场耦合相结合的烧结”。近几年来,本课题组在国际上率先研究振荡压力波与热场耦合烧结新技术,采用该技术制备的稳定二氧化锆陶瓷(3Y-TZP),其密度接近理论密度、抗弯强度达到1600MPa;与传统烧结方法比较,晶粒更加细小均匀、强度提高近一倍,并发现新的烧结机制,显示出这种新型烧结技术的巨大潜力。目前研究重点包括振荡烧结致密化机理、烧结动力学窗口、多种超高强度陶瓷的振荡烧结探索。前期部分工作已发表在J. Am.Ceram.Soc.等刊物;并得到主编高度评价:“这种烧结技术过去从未听说过,是对陶瓷科学的一个新贡献”。

在航天、核能、超导等国家重大工程和许多高技术领域中,陶瓷材料的应用涉及超低温、热冲击、流体介质腐蚀等极端环境。本课题组在国际上率先开展各种陶瓷材料(包括氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、陶瓷基复合材料)在超低温液态环境下的抗弯强度、断裂韧性与断裂机理、裂纹扩展路径、静态与动态疲劳服役行为,热膨胀与热导率变化规律;发现和制备出77K低温环境下断裂强度和断裂韧性比室温下增大30%以上的陶瓷材料。上述工作已发表在Scripta Materialia,J. Am.Ceram.Soc., Ceramics International, Materials Letters等国际学术刊物,并得到美国陶瓷学会主编的高度评价。

本研究目标主要为提高陶瓷可靠性和产业化应用提供理论指导。

主要包括:(1)陶瓷注射成型(Ceramic Injection Molding,简称CIM),石蜡基体系的溶剂萃取脱脂及塑基体系的催化脱脂两大工艺技术,复杂形状和高精度陶瓷零部件制备;(2)凝胶注模成型(Gel-Casting);(3)流延成型(Tape Casting);(4)3D打印光固化成型。上述研究涉及浆料流变性和固相含量调控、浆料凝固过程与计算机模拟优化、脱脂与烧结过程及陶瓷材料内部缺陷控制等工艺与理论。前期主要工作发表在J. Am. Ceram. Soc., Journal of the European Ceramic Society, Materials \u0026 设计, American Ceramic Society Bulletin, Materials Science and Engineering A等刊物,已授权十余项国家发明专利。

本研究主要是为下一代超高强度和超高韧性的新型陶瓷材料制备奠定基础。

主要包括:(1)纳米粉末及其多相复合体系的分散与团聚体等缺陷调控;(2)纳米陶瓷材料复合制备技术;(3)陶瓷材料内部缺陷的形成、遗传规律及与不同成型工艺工艺的关联性;(4)应用新型烧结技术控制缺陷制备超高强度陶瓷;(5)高韧性及塑性陶瓷材料制备技术新探索。前期部分工作发表在J. Am. Ceram. Soc., Journal of the European Ceramic Society, Journal of Materials Science Letters等刊物,已授权多项国家发明专利。

本研究主要包括:(1)透明氧化铝陶瓷微量烧结添加剂的引入技术;(2)透明陶瓷部件的注射成型技术;(3)透明陶瓷的烧结技术;(4)氧化锆陶瓷的非均匀沉淀法及液相离子浸渗法致色技术;(5)氧化锆陶瓷的发黑技术。前期部分工作发表在J. Am. Ceram. Soc., Journal of the European Ceramic Society, International Journal of Applied Ceramic Technology, Science of Sintering, Advances in Applied Ceramics等刊物,已授权多项国家发明专利。

本研究目标是为高性能陶瓷材料制备提供最佳的粉末及合成工艺方法。主要针对某些非氧化物和氧化物超细陶瓷粉末,研究其湿化学反应法合成过程,调控粉末一次粒子的大小与分布,探索新的反应合成技术,制备出高纯度、细晶粒、无团聚、良好烧结活性的陶瓷粉末。

科研成就

研究项目

正在研究的项目

1、国家自然科学基金项目:聚合物前驱体制备纳米陶瓷材料(项目负责人)。

2、国家自然科学基金项目:结构陶瓷材料的精密注射成型(项目负责人)。

3、国际合作与交流项目:SiCN陶瓷MEMS的制备(项目负责人)。

4、教育部博士点基金:Si3N4/碳化硅低维纳米材料的制备(项目负责人)。

5、北京市科委项目:生物陶瓷预成根管桩制备及临床应用研究。

6、陶瓷材料和复杂形状结构陶瓷部件的精密成型理论与工艺。

6、高韧性高强度结构陶瓷材料制备与快速烧结技术。

7、低维纳米陶瓷材料与陶瓷MEMS的制备。

8、惰性生物陶瓷材料的制备。

(与首都医科大学的合作项目;项目第二负责人)。

代表性论文

获得荣誉

参考资料

谢志鹏-清华大学材料学院.清华大学材料学院官网.2021-11-03

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