陈国梁科研成果

基本信息 研究方向 招生信息 成果与新闻 新建主栏目 基本信息 名称 陈国梁 助理教授/硕士生导师 博士毕业于哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，现为能源学院航空航天热物理研究所助理教授，具有学科交叉的背景，能提供跨学科/学院资源，发挥交叉共赢优势。 主要从事无机热控涂层的开发应用基础研究，深入开展了辐射热控涂层/薄膜辐射热光学、热物理、制备基础理论和应用研究。包括特种陶瓷涂层材料制备与分析表征、材料宏微观介电响应、热辐射传输机理、计算辐射学、辐射热物性测量计算等。受邀作为Adv Funct Mater、ACS Appl Mater Inter、Chem Eng J、J Mater Sci Technol等期刊审稿人。 课题组提供轻松愉悦的学习和生活氛围，以及良好的学术交流平台，欢迎随时咨询报考。 2024年9月入学的硕士研究生还有名额！ 欢迎同学们联系: chenguoliang@hit.edu.cn 教育经历 名称 2017.09 ~ 2022.09 哈尔滨工业大学 材料学 博士 导师：王亚明 2021.07 ~ 2022.07 新加坡南洋理工大学 材料科学与工程 联合培养 导师：Shuzhou Li 2013.09 ~ 2017.06 哈尔滨工业大学 材料科学与工程 学士 导师：王亚明 工作经历 名称 2023.03 ~ 哈尔滨工业大学 能源学院 讲师/硕士生导师 2022.09 ~ 哈尔滨工业大学 能源学院 助理教授/博士后 合作导师：帅永 研究领域 名称 主要从事辐射热控和辐射热防护等方面的基础及应用研究。 研究方向： · 金属表面辐射热防护涂层新材料制备技术与工程应用 ---（高发射率涂层、高温隔热复合涂层、耐高温烧蚀涂层等） · 航天器“热控皮肤”技术及特种环境损伤行为 ---（辐射热控涂层、智能光谱选择性响应涂层、辐射制冷涂层等） · 低热导/抗高温辐射穿透陶瓷及其涂层材料及其关键理论 ---（热障陶瓷/涂层、高温热屏蔽涂层、多孔气凝胶设计） · 智能热管理材料及系统研发 ---（智能算法、相变储能及热转化、智能隐身/散热一体化设计及制备技术） 科研项目 名称 在研项目： 燃气轮机用Y3NbO7-GdTaO4高强韧/高反射/隔热涂层构建与热辐射屏蔽机理 国家自然科学基金委（青年项目） 2023.08 负责 Y3NbO7-GaTaO4复相陶瓷的组织结构调控与抗红外辐射穿透机理 哈工大博士后科研启动立项 2023.06 负责 铌合金表面Nb5Si3/NbSi2/Nb2O5-SiO2/硅化物多层涂层构建与辐射热防护强化机制 国家自然科学基金（面上项目） 2021.01 参与 铝合金表面含ZnO/TiO2热控陶瓷涂层的微弧同步沉积烧结技术 先进空间重点实验室 2021.01 参与 招生信息 名称 招生方向与机会： 真诚欢迎具有材料、能源、化学背景，思想活跃、踏实认真的优秀学子加入本团队! 研究组为学生提供自由活跃的科研氛围、出国交流机会、一流的实验条件! 提供机会参与国家科技项目攻关，根据参与课题和成果考核情况，给予科研补助和绩效奖励! 招生名额： 本科招生: 1~2人/年 硕士招生: 1~3人/年 请将个人简历发送至 ：chenguoliang@hit.edu.cn 发表文章概览 名称 在Adv. Funct. Mater. (IF=19.2)、Chem. Eng. J (IF=16.744)、J. Mater. Sci. Technol (IF=10.9)、ACS Appl. Mater. Interfaces (IF=10.383)等国内外权威期刊上发表学术论文34篇，中科院一区TOP期刊26篇（1作9篇，累计影响因子>100、SCI他引150余次）。申请国家发明专利5项（授权3项），参与撰写领域内受邀综述2篇、专著1部。 https://scholar.google.com/citations?user=cMKYnx0AAAAJ&hl=zh-CN https://www.researchgate.net/profile/Guoliang-Chen-6/research 通用模版 名称 新闻标题 【哈工大新闻网报道】哈工大科研团队为高温辐射热防护陶瓷涂层设计提供新思路 发布时间 2023-09-01 转载哈工大全媒体消息：近日，材料学院周玉院士团队王亚明教授课题组、能源学院帅永教授团队裘俊副教授课题组合作在辐射热防护领域取得突破性进展。团队设计并构建出Ca-Cr离子掺杂Y3NbO7层状多孔结构陶瓷涂层，涂层1～13微米波段的平均发射率提高至0.9，热导率低至0.5W/(m·K)，达到报道以来最高的发射率和热导率比值（1.3），为高温辐射热防护陶瓷涂层的设计提供新思路。该研究成果以《基于层状多孔Ca-Cr共掺杂Y3NbO7的辐射热防护涂层》（A Promising Radiation Thermal Protection Coating Based on Lamellar Porous Ca-Cr co-Doped Y3NbO7 Ceramic）为题，以长文形式在线发表于《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）。 高温辐射热防护在高速飞行器、航天器热控等众多领域中具有重要意义。传统的热障陶瓷，包括稀土铌酸盐、锆酸盐和铪酸盐等虽然具有较低的热导率，但其红外发射率也较低。近年来，通过稀土和过渡族阳离子掺杂改性提高陶瓷的发射率备受关注。而然，掺杂改性提高发射率的同时，也可能导致热导率的提升。关于离子掺杂实现高发射率和低热导陶瓷涂层设计，仍没有取得关键性的理论和实验进展。 为解决上述问题，团队设计并制备了Ca-Cr掺杂改性Y3NbO7层状多孔陶瓷涂层，从电子、声子、涂层微结构等多尺度分析，揭示了涂层组织结构与发射率、热导率之间的构效关系；通过调控声子无序和涂层内部微孔的取向，成功减小热流通道，热导率低至0.5W/(m·K)。此外，Ca-Cr共掺杂诱导杂质能级产生，协同表面微结构强化光吸收改善界面阻抗匹配性，涂层1～13微米波段的平均发射率提高至0.9。 这种陶瓷涂层兼具高发射率、低热导率、高结合强度和热稳定性等优异的综合性能，在金属辐射热防护系统上具有很大的应用潜力。 王亚明教授、裘俊副教授和帅永教授为论文通讯作者，能源学院陈国梁助理教授、同济大学傅浩洋博士为论文第一作者，材料学院王树棋助理教授、欧阳家虎教授、贾德昌教授、周玉院士，分析测试与计算中心邹永纯工程师，能源学院博士研究生高永旺、岳童童和赵军明教授，云南大学曹建云副教授参与相关研究工作。该项研究成果主要由哈工大材料学院、能源学院以及同济大学环境学院合作完成，哈工大为论文第一通讯单位。 论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202305650 新闻标题 【传热传质青委会】哈工大：耐候性辐射热控膜层与可扩展制备技术研发 发布时间 2023-09-01 转载自传热传质青委会：随着科学技术的迅猛发展和人类生活水平不断提升，散热问题在日常衣物及建筑设计、高功率电子设备乃至超高声速飞行器和深空探测等各个领域都已经得到广泛的重视。辐射热控材料能够对可见光-热红外光谱进行选择性吸收调控，并转化为热能辐射耗散，具有高效、稳定和无需媒介的被动散热特性。它可以应用于太空舱、卫星及深空探测器，在反射太阳射线的同时向宇宙背景辐射热量，降低探测器的操作温度，提高其操作稳定性；也可以应用于飞行器、潜艇、集成电子等高功率部件，开辟新的热散渠道，提高其辐射散热功率；还可以应用于地面建筑物、太阳能电池、汽车玻璃等，在保障采光效率的同时，增强或取代附加的散热设备（空调、散热器）等，降低能耗，促进可持续发展。 辐射热控材料需要满足太阳光吸收比小，红外发射率高的宽光谱精确调控(包括大气窗口以及与温度对应的特征辐射窗口的辐射强化)，同时还需要材料具有良好的环境稳定性，主要针对不同应用背景下的抗腐蚀、自清洁、抗辐照等。然而，目前的辐射热控设计选材单一，仅限于如SiO2、ZnO和TiO2等。但是这些无机电介质不仅存在较大的声子极化共振效应，从而导致大气窗口的红外发射率下降。而且，这些无机电介质还可能存在一定的紫外-高频可见光的吸收，从而导致大的太阳光吸收比和热增益。虽然光子晶体工程技术能在一定程度上改善和弥补这些材料光学特性的不足，但是其存在制备工艺复杂、昂贵、所制备器件不具备柔性、不可大面积扩展制备的技术难题。 因此，针对以上问题，我们分别从材料基元特性、结构调控和光谱响应三个方面出发，对辐射热控膜层材料的辐射散热及其稳定性进行研究，设计构建了几种具有不同结构的膜层体系。通过调控不同膜层的微观结构特征，研究了材料微纳米结构、化学键匹配等多尺度因素对于膜层介电性质、阻抗匹配特性和光谱响应性能的影响。发展电介质材料在辐射热控及飞行器高温热防护领域的应用。 链接：https://mp.weixin.qq.com/s/WJ83zASA3rfNGvnx8uCf8w