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院所風采 | 材料失效與延壽研究室

2021-11-02 11:50:50 作者：本網整理來源：《腐蝕與防護之友》分享至：

材料失效與延壽研究室

首席教授：

李金許，1965年生，教授，博士生導師，河北人。1989年畢業于北京科技大學材料物理系，先后獲得理學學士、工學碩士和工學博士學位。2002.3-2004.3在日本物質材料研究機構（NIMS）做特聘研究員（JSPS Fellow）。目前擔任中國腐蝕與防護學會常務理事，中國腐蝕與防護學會環境斷裂專業委員會委員。現為Corrosion Science等多個國際學術期刊的審稿人。

聯系方式：010-62334493，jxli65@ustb.edu.cn

團隊成員：

喬利杰，1957年生，工學博士，教授，博士生導師；

許立寧，1976年生，工學博士，副研究員，碩士生導師。

團隊介紹：

材料失效與延壽研究室是環境斷裂教育部重點研究室的重要組成部分。

環境斷裂主要研究材料在不同服役環境中斷裂的宏觀規律和微觀機理。環境斷裂研究室是我國最早開展金屬材料應力腐蝕的研究單位。上世紀80年代，在我國著名冶金材料學家肖紀美先生的領導下開展了飛機起落架的應力腐蝕研究，自此，在我國開創了應力腐蝕和氫脆研究的先河。實驗室經過近40年的發展，已經成為國際上環境斷裂研究領域具有重要影響的研究團隊，壯大成為環境斷裂教育部重點實驗室。

環境斷裂教育部重點實驗室的前身是1986年經原冶金部批準成立的環境斷裂開放實驗室，1990年成為第一批教育部開放實驗室，先后由肖紀美院士和褚武揚教授任主任。1999年成為第一批教育部重點實驗室，喬利杰教授任主任。1990年通過國家科委組織的第一屆國家重點實驗室和部門開放實驗室的評估，1993年、1997年通過國家科技部評估，2002年、2007年、2012年通過教育部評估。2005年獲教育部“創新團隊”計劃資助。　　

本研究室主要從事材料斷裂和環境斷裂的宏觀規律和微觀機理研究，立足于結構材料和功能材料的環境失效機理，以及抗環境斷裂材料的研發，主要研究方向有：1）金屬材料的斷裂和環境斷裂；2）金屬材料斷裂和環境斷裂的微觀機理以及延壽措施；3）超高強鋼延遲開裂評價方法；4）低Cr鋼耐蝕的機制和焊接性能以及合金元素的影響；5）納米材料力學及環境效應性；6）材料基因組工程在耐腐蝕/抗環境斷裂材料的研發等等。研究室近年來承擔了“973”、“863”、“支撐計劃”、國家自然科學基金（國際合作、重點、面上）項目等國家縱向課題和航空航天領域、大型國有企業等橫向課題，如大型運載火箭、導彈發動機、天宮二號等航天器關鍵部件的失效分析和安全性評價，以及新一代超高強汽車用鋼板、線材等的研發。在環境斷裂機理的基礎研究，以及我國重大工程、軍事裝備和航天器的安全服役做出了重要貢獻。

研究室現有固定科研人員梯隊結構完善，形成了由長江學者、杰出青年基金、中組部青年拔尖人才、教育部新世紀人才、北京市科技新星、北京市英才計劃獲得者組成的生機勃勃的研究隊伍。環境斷裂研究室近四十年來培養了包括中國科學院院士張統一教授在內的一大批高素質的博士和碩士研究生，他們工作在國內外高校、研究所、寶鋼、中石化和中石油等國內大型企業，為環境斷裂的發展做出了重要貢獻。

研究室曾獲國家自然科學獎二等獎1項，省部級科技進步獎一等獎4項、二等獎6項，發表SCI學術論文500余篇，出版學術專著20余部。

研究方向：

一、金屬材料的斷裂和環境斷裂

1. 金屬材料的氫脆和應力腐蝕

2. 金屬材料斷裂和環境斷裂微觀機理研究

3. 腐蝕產物膜與應力腐蝕相關性研究

4. 材料失效與安全性評價

二、功能材料的研發及其多場耦合效應

1. 多場耦合作用下鐵電材料的環境斷裂機理研究

2. 鐵電制冷材料的電卡效應研究

3. 功能陶瓷基超材料

4. 多場耦合下鐵磁合金的相變與斷裂研究

三、納米材料力學及環境效應

1. 納米材料力學性能的微/納米橋實驗研究

2. 多孔納米金材料的力電耦合效應研究

四、基于材料基因組工程的耐腐蝕/抗環境斷裂材料的研發

五、生物材料安全可靠性研究

1. 人工關節植入體材料腐蝕與磨損交互作用的研究

2. 金屬生物材料表面改性研究

六、前沿探索研究

1. 機動車尾氣凈化器蜂窩陶瓷載體

2. 氫測量傳感器

代表性科研項目：

1. 國家重點研發計劃重點專項-子課題：高性能超高強汽車用原型鋼的技術基礎研究，李金許

2. “973”計劃-課題：多重動態海洋環境因素作用下材料腐蝕損傷的機理與規律，李金許

3. “863”計劃-課題：基于材料基因工程的高通量設計、制備與表征技術，喬利杰

4. “863”計劃-課題：基于材料基因工程的高性能材料設計、制備與表征技術，喬利杰

5. 國家科技支撐計劃-課題：化工園區公用管道安全生產風險防范關鍵技術研究，許立寧

6. 國家自然科學基金：高溫高壓核電水環境中材料腐蝕的痕量效應及防護機理研究，喬利杰

7. 國家自然科學基金：原位納米增強高強韌鋼及其復雜海洋環境適應性研究，喬利杰

8. 國家自然科學基金：成分和微結構調控的抗氫脆高強塑中錳鋼基礎研究，李金許

9. 國家自然科學基金：低Cr管線鋼在油氣田CO2環境下耐蝕機理研究，許立寧

10. 國家自然科學基金：輻照促進應力腐蝕開裂機理研究，喬利杰

11. 國家自然科學基金：晶界特征對氫致延遲開裂過程的影響，李金許

12. 國家自然科學基金：磁場、環境耦合作用下Fe-Ga合金應力腐蝕的規律及機理，李金許

13. 國家自然科學基金：裂紋在沿晶氧化膜內形核的應力腐蝕新機理，李金許

14. 國家自然科學基金：納米多孔金屬的力-電-化學介質多場耦合效應研究，喬利杰

15. 國家自然科學基金：逆變奧氏體對馬氏體時效鋼氫致開裂性能的影響，李金許

16. 國家自然科學基金：氫調控鐵電陶瓷性能規律及機理研究，喬利杰

代表性科研成果：

獲獎：

專利：

論文：

1. Guo, LQ （Guo, L. Q.）[1]; Qin, SX （Qin, S. X.）[1]; Yang, BJ （Yang, B. J.）[1]; Liang, D （Liang, D.）[1]; Qiao, LJ （Qiao, L. J.）[1].Effect of hydrogen on semiconductive properties of passive film on ferrite and austenite phases in a duplex stainless steel[J].SCIENTIFIC REPORTS,2017,7:（IF：5.228）

2. Li, XL （Li, Xiaolong）[1 , 2]; Chen, L （Chen, Li）[2]; Liu, HM （Liu, Hongmei）[2]; Mi, ZS （Mi, Zhishan）[1]; Shi, CM （Shi, Changmin）[2]; Qiao, LJ （Qiao, Lijie） [1].Effect of Cr-doping on the electronic structure and work function of alpha-Fe2O3 thin films[J]. PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS,2017,19: 26248-26254（IF：4.449）

3. Yang, ZX （Yang, Z. X.）[1]; Kan, B （Kan, B.）[1]; Li, JX （Li, J. X.）[1]; Su, YJ （Su, Y. J.）[1]; Qiao, LJ （Qiao, L. J.）[1].Hydrostatic pressure effects on stress corrosion cracking of X70 pipeline steel in a simulated deep-sea environment[J].INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY,2017,42:27446- 27457（IF：3.582）

4. Li, W （Li, Wei）[1]; Xu, LN （Xu, Lining）[1]; Qiao, LJ （Qiao, Lijie）[1]; Li, JX （Li, Jinxu）[1].Effect of free Cr content on corrosion behavior of 3Cr steels in a CO2 environment[J].APPLIED SURFACE SCIENCE,2017,425:32-45（IF：3.387）

5. Yang, ZX （Yang, Zixuan）[1]; Kan, B （Kan, Bo）[1]; Li, JX （Li, Jinxu）[1]; Su, YJ （Su, Yanjing）[1]; Qiao, LJ （Qiao, Lijie）[1]; Volinsky, AA （Volinsky, Alex A.）[2].Pitting Initiation and Propagation of X70 Pipeline Steel Exposed to Chloride-Containing Environments[J].MATERIALS,2017,10:（IF：2.728）

6. Yang, ZX （Yang, Zixuan）[1]; Kan, B （Kan, Bo）[1]; Li, JX （Li, Jinxu）[1]; Su, YJ （Su, Yanjing）[1]; Qiao, LJ （Qiao, Lijie）[1]; Volinsky, AA （Volinsky, Alex A.）[2].A Statistical Study on the Effect of Hydrostatic Pressure on Metastable Pitting Corrosion of X70 Pipeline Steel[J].MATERIALS,2017,10: （IF：2.728）

7. Kan, B （Kan, B.）[1]; Yang, ZX （Yang, Z. X.）[1]; Wang, Z （Wang, Z.）[1]; Li, JX （Li, J. X.）[1]; Zhou, QJ （Zhou, Q. J.）[2]; Su, YJ （Su, Y. J.）[1]; Qiao, LJ （Qiao, L. J.）[1]; Volinsky, AA （Volinsky, Alex A.）[3]. Hydrogen redistribution under stress-induced diffusion and corresponding fracture behaviour of a structural steel[J].MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY,2017,33: 1539-1547（IF：1.538）

8. Shang, WJ （Shang, W. J.）[1]; Xu, LN （Xu, L. N.）[1]; Qiao, LJ （Qiao, L. J.）[1]; Li, JX （Li, J. X.）[1].Passivation of X65 steel in NaHCO3 solution saturated with CO2 using thin wire specimens[J].MATERIALS AND CORROSION-WERKSTOFFE UND KORROSION,2017,68: 952-960（IF：1.450）

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