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细数国内从事金刚石研究的知名团队,撑起金刚石强国的发展之路!

来源:高分子科学前沿|

发表时间:2018-10-30

点击:53249

文章来源:DT新材料


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中国作为全球金刚石的主要输出基地,占据全球90%以上,连续14年在市场上占据主导地位,诞生了一批优秀的企业,同时也离不开教授专家们的孜孜不倦。目前金刚石的主要合成方法是高温高压法和CVD法, 综合来看,大陆地区金刚石材料的主流合成技术是高温高压法,目前主要应用在磨料磨具、高端工具等方面的传统应用,在生物医用、功能器件等前沿领域的研究和应用还在起步阶段。以下是国内金刚石知名团队的基本介绍。


这里谈到的传统应用,主要是指传统的高温高压合成技术、磨料磨具、工具等,具有代表性的机构如下。


吉林大学、燕山大学、郑州大学、山东大学、四川大学、哈尔滨工业大学、南京航天航空大学、大连理工大学、浙江工业大学、中南大学、华侨大学、河南工业大学、湖南大学、天津大学、中国矿业大学(北京)、河南理工大学、广东工业大学、华侨大学、南方科技大学、中原工学院等。


这里提到的前沿应用,主要是是指CVD法合成的金刚石薄膜(涂层)及块体在生物医疗、环保、功能器件、部分工具等领域的应用,这样的金刚石材料一般需要掺杂处理,如掺B、N等。除了金刚石靶向药物、生物传感器外,最具代表性的是金刚石宽禁带半导体的相关应用,此外还有金刚石氮-空位色心等前沿研究。具有代表性的机构如下。


西安交通大学、吉林大学、中科院金属研究所、山东大学、北京科技大学、上海交通大学、中科院宁波材料技术与工程研究所、中科院大学、中科院半导体研究所、中国科学技术大学、兰州大学、苏州大学、香港城市大学等。


据小编了解,从事该领域研究的教授主要集中在材料科学与工程学院、物理学院、物理工程学院、机电学院、机械学院、信息工程学院、微电子学院等。


以下是国内从事金刚石应用的专家代表及其主攻的研究领域。


特别说明:只列举了高校及中科院部分教授级别以上的学者,从事CBN等超硬材料、类金刚石DLC的教授团队没有列入。台湾地区相关的研究团队暂不公布,若有兴趣可留言探讨。


吉林大学


邹广田院士:超高压物理及超硬功能材料、CVD金刚石膜等。


李红东教授:CVD金刚石单晶及多晶膜生长,超硬及半导体材料新型结构与性能理论计算,金刚石基纳米复合结构的制备及特性,金刚石及纳米结构在多领域应用。


郑伟涛教授:主要从事超硬薄膜材料、功能薄膜材料、石墨烯等碳纳米材料、储能电极材料及材料计算与模拟等研究。


崔田教授:超高压等极端条件对物质结构与性质的影响、极端条件下典型材料中杂质与缺陷的行为、新型功能材料的设计与合成。


马琰铭教授:长期从事凝聚态理论、晶体学(包括晶体生长、晶体化学等)、超导物理学、高压物理学、量子调控等方向研究。


贾晓鹏教授:大腔体超高压合成技术,宝石级金刚石单晶的高温高压合成与应用,热电功能材料的高压制备,高温高压下物理场的有限元模拟,人工合成翡翠。


何志教授:新一代大型超高压产生装置设计工作,综合极端条件实验装置-高温高压大体积材料研究系统设计工作。


孙友宏教授:仿生钻探机具,高效耐磨仿生金刚石钻头、仿生电子鼻超硬钻头材料,超硬复合材料的界面设计。


高春晓教授:高压下凝聚态物质的相变与输运行为。


陈立学教授:高温高压下合成超硬与新型功能材料。


马红安教授:超硬材料,热电材料,高温高压合成技术。


刘宝昌教授:高温高压法合成超硬复合材料及其性能研究,粉末冶金法制备超硬复合材料及其性能研究,钻探用超硬复合材料及机具。


姜志刚教授:CVD金刚石、超硬材料制品制备及应用研究。


陈占国教授:宽禁带半导体光学性质与应用,重点研究立方氮化硼、六方氮化硼、金刚石等宽禁带半导体的非线性光学性质,以及研制以这些宽禁带半导体材料为衬底的深紫外光电探测器件和深紫外发光器件等;硅/锗材料的场致二阶非线性、硅基红外光电探测技术等。


哈尔滨工业大学


周明教授:主要从事超精密加工基础理论与技术、难加工材料高效精密加工新工艺方法、超声振动精密加工技术、微结构功能表面制造技术、光学复杂曲面超精密加工技术等方面的研究。


孙涛教授:超精密加工技术、微纳制造技术、超精密检测技术。


赵清亮教授:硬脆材料保形元件的超精密磨削和抛光加工技术、超硬微结构表面的振动辅助超精密磨削与抛光加工技术、微结构光学功能表面的金刚石切削加工技术。


陈明君教授:精密超精密加工技术与工艺装备、微纳米制造技术及其应用基础研究、工艺自动化技术与装备。


张飞虎教授:从事精密超精密加工与纳米加工技术的研究工作,包括超精密加工新工艺及设备、纳米级超光滑表面加工技术及表面质量、新型功能材料的精密和超精密加工、硬脆材料精密和高效磨削技术、光学非球面加工等。


燕山大学


田永君院士:新型亚稳材料、高温超导材料、大型铸锻件材料(纳米孪晶结构金刚石、立方氮化硼块材的研发)。


王明智教授:从事超硬材料及超硬复合材料、特种化合物相关内容的科学研究。


王艳辉教授:金刚石 及相关材料:超硬材料及超硬复合材料 、纳米材料 、功能材料。


温斌教授:提出了原创的炭黑催化法,大量制备新金刚石和纳米类金刚石粉,并对新金刚石的结构和性质进行了较系统的研究。


臧建兵教授:金刚石及相关材料:电极材料;纳米材料;超硬材料及超硬复合材料。


徐波教授:新型亚稳材料的理论预测与高压合成、材料力学性能的微观模型构建等方向研究。


中南大学


王日初教授:快速凝固喷射沉积技术、水激活电池阳极材料、先进电子封装材料、高性能性能金属粉末制造及改性、金刚石表面改性及应用。


易丹青教授:主要从事高性能轻金属结构材料和粉末冶金新材料的制备、微观结构与性能研究。高性能轻金属结构材料、粉末冶金新材料(包括银基电接触材料、纳米基合金、超硬合金材料、高强耐磨轴承材料、高温发热体材料、高强耐热模具材料、高强耐磨抗腐蚀材料、铌基合金的高温氧化行为及其抗氧化涂层、难熔金属硅化物的制备与强韧化、硬质合金刀具材料等)等领域的研究工作 。


张绍和教授:超硬材料与制品、钻探工程、基础工程等。


贺跃辉教授:金刚石表面镀钨,镀钼和钨-钴、钼-钴复合镀等。


余志明教授:金刚石超硬薄膜;冷场电子发射用金刚石膜、金刚石薄膜在电真空管中的应用、BDD生物传感器基础、钛基生物材料表面改性、氧化铝耐高温陶瓷膜、金刚石二维单晶生长及其半导体研究等。


魏秋平副教授:主要从事CVD金刚石在耐磨减摩、热管理、生物传感器、有机废水降解等领域的应用基础研究


北京科技大学


李成明教授:大面积光学级自支撑金刚石膜制备与加工,金刚石单晶的大尺寸取向生长,金刚石等碳材料光电器件研究与应用,氮、碳和氧化物硬质与超硬纳米多层与复合膜的制备与应用,等离子体表面合金化与等离子体诊断。


唐伟忠教授:薄膜材料沉积技术,金刚石膜材料,低温等离子体技术及应用。


山东大学


李木森教授:主要从事超硬材料、生物医学材料、金属表面强化、无损检测等。


葛培琪教授:高性能滚动轴承基础研究,晶体材料固结磨料线锯精密切割技术,磨削加工理论与应用技术,换热器内流体诱导振动强化换热,摩擦学及机械动密封。


孟剑锋教授:晶体材料加工技术与机理研究,虚拟现实、三维可视化、数字样机技术,机械动力学。


徐现刚教授:从事MOCVD化合物半导体薄膜材料(包括As,P,Sb和氮化物)的生长及器件应用工作,制备出多种量子异质结构材料如量子阱、超晶格、2DEG,多种薄膜材料如AlGaAs、AlGaInP、InGaAsP、AlInGaN、GaAsSb、InGaSb等。


戴瑛教授:金刚石半导体材料电子学性质及应用、半导体材料纳米光电性质及其应用、半导体材料光催化性质、新型光催化材料研究及应用、半导体材料铁磁性质、拓扑绝缘体性质调控。


南京航天航空大学


左敦稳教授:精密加工技术、智能加工技术、超硬膜与工具技术、微纳米切削加工技术。


傅玉灿教授:主要从事难加工材料高效精密加工技术、超硬磨料工具技术、绿色高效冷却技术的研究


何宁教授队:航空航天零件先进加工技术、微细/纳米加工与制造技术、可持续加工技术、冲击过载试验技术。


徐九华教授:难加工材料高性能切割/磨削技术、超硬磨料工具技术、抗疲劳制造技术、超自适应加工。


肖冰教授:新型超硬工具制造技术、高效精密加工技术、计算机仿真技术、钎料与钎焊技术、柔性自动化生产线设计与制造技术。


苏宏华教授:超硬材料工具技术、难加工材料的切/磨削加工、难加工材料及其结构的制造技术。


朱永伟教授:纳米材料的制备与应用、精密超精密加工、表面工程。


卢文壮教授:智能制造及制造自动化、超硬材料及工具、现代表面技术等。


大连理工大学


郭东明院士:特种加工及精密/超精密加工技术、计算机辅助测试、设计与制造、数字化设计制造。


贾振元教授:微机辅助测试与控制技术、功能材料及其传感器与执行器、数控技术、精密加工技术。


康仁科教授:超精密加工与特种加工技术、难加工材料精密高效加工技术、半导体制造技术与设备、计算机辅助设计、制造与测试。


高航教授:高效精密磨削技术与理论、精密与超精密加工技术、数字化设计与制造技术。


张振宇教授:精密超精密加工技术、纳米磨削、化学机械抛光、纳米摩擦学。


金洙吉教授:精密与超精密加工技术、难加工材料高效加工、特种加工及其控制技术。


白亦真教授:超硬功能薄膜材料的制备与应用(金刚石膜的制备与应用研究)。


项礼教授:CVD金刚石薄膜、CVD金刚石涂层刀具、纳米金刚石-碳化物复合薄膜、固体氧化物燃料电池。


张贵锋教授:超硬薄膜、纳米复合薄膜、新能源材料、材料合成新工艺新技术。


四川大学


贺端威教授:高压极端条件下的物质结构、性能调控与新物理现象探索、大腔体静高压技术的发展与相关问题研究、新材料的原子分子设计与高压合成、高性能超硬材料的高温高压制备与应用。


寇自力研究员:高压下新材料的合成、新型超硬材料、高压科学实验技术、超硬刀具。


彭放教授:材料的原子分子设计与高温高压合成、新型高导热复合材料的研究、 应用金刚石压砧结合同步辐射技术对材料高压下的物性研究、超硬材料的合成与性能研究。


苟立教授:电子材料与元器件,生物材料,超硬材料,主要涉及金刚石膜、透明陶瓷材料、生物传感器材料等。


中科院宁波材料技术与工程研究所


江南研究员团队:功能碳素薄膜,功能碳素复合材料,海洋密封材料,等离子体CVD装备。


上海交通大学


孙方宏教授:超硬涂层工具的制备与应用,切削、磨削理论与工艺,金刚石化学气相沉积设备与工艺,薄膜沉积和性能的计算机模拟技术。


贾金平教授:环境电化学方法;环境污染物监测;清洁生产新技术及设备;环境光催化(掺硼金刚石薄膜芯)等。


张亚非教授:量子线器件(太阳电池、传感器、FET、TFT等)、光伏技术、巨吸附与敏感材料、纳米加工技术(纳米焊接、纳米剪切、表面修饰、钝化、形状记忆分子材料、纳米材料操纵排布与组装、光刻、等),半导体和金属纳米晶须(主要包括:Si、SiC、Ge、ZnO、SnO2、Ni、Co、Fe3O4纳米线)制备和应用等。建立了关于DLC//金刚石//石墨生成过程的化学气相表面反应条件和生长理论机制,理论上解释了化学气相条件下金刚石的生长表面形态、生长条件和生长速率。


西安交通大学


王宏兴教授:III-V族半导体薄膜外延生长及发光器件,大面积金刚石衬底及高质量金刚石薄膜外延生长,碳纳米场致发射阴极、场致发射光源及其他场致发射电子器件,MOCVD设计开发、特殊直流CVD设计开发、微波等离子体CVD的设计。


苏州大学


李述汤院士:纳米功能材料及器件、有机光电子材料及显示器件以及金刚石和相关超硬薄膜的研究。


郑州大学


单崇新教授:主要从事宽禁带半导体光电材料与器件研究工作,目前研究内容包括宝石级金刚石单晶的合成、金刚石电子器件、氧化锌纳米结构及其光电器件应用等。


姚宁教授:先后从事金刚石、碳纳米管、石墨烯等碳基薄膜的场电子发射冷阴极制备技术、有机电致发光器件结构和薄膜制备技术研究等。


张迎九教授:纳米材料、超硬材料。纳米材料主要研究碳纳米管、石墨烯、无机纳米线等一维纳米材料以及纳米粉体等零维纳米材料的制备、表征与应用、超硬材料主要研究为聚晶金刚石(复合片)、聚晶立方氮化硼(PCBN)、金刚石/金属电子封装复合材料以及其他多种超硬材料工具的研发和产业化。


王海龙教授:超高温陶瓷的制备与性能研究,高性能超硬材料制品的制备与性能研究,微波加热技术在无机材料领域内的应用。


中科院金属研究所

姜辛研究员:特殊功能薄膜的生长设计与可控制备、纳米新材料的合成与物性研究、材料界面设计及机理研究、薄膜及纳米新材料的表面功能化。

香港城市大学

张文军教授:超硬及高温半导体材料包括金刚石及相关材料﹑氮化物,纳米材料与器件等。

河南工业大学

邹文俊教授:超硬材料及制品、超硬材料树脂磨具、热固性树脂合成及改性、涂附磨具。

栗正新教授:磨料磨具,超硬材料及制品,计算机在材料科学与工程中的应用。

彭进教授:高分子材料改性、超硬材料树脂磨具、涂附磨具。

侯永改教授:高强度、高耐磨低温陶瓷结合剂及超硬材料陶瓷磨具,高耐磨、耐冲击SiC耐磨材料的研究开发。

王春华教授:陶瓷结合剂超硬材料磨具

毕晓勤教授:金属基复合材料的制备技术,纳米金刚石锯片的研发,金属材料表面改性技术。

李颖教授:金刚石单晶合成技术、纳米涂层电刷镀技术。

何方教授:超硬材料制品,多孔材料。

中国地质大学

段隆臣教授:地质工程、钻探钻井系统工程、岩石破碎力学与金刚石工具。

张晓西教授:钻探新技术、新工艺、新方法的研究与推广应用(最早从事金刚石绳索取心钻探技术在煤田勘探中的应用研究)。

胡郁乐教授:深部钻探工艺技术、检测技术与仪表、金刚石工具、非开挖技术。

湖南大学

万隆教授:超硬材料与磨料磨具、特种和日用陶瓷材料、特种功能涂料等。

彭坤教授:磁性材料及应用、复合材料及应用,包括金刚石表面改性、金刚石复合材料在工具以及电子封装材料方面的应用、铜基复合材料及应用、纳米结构材料。

尹韶辉教授:纳米制造、超精密加工、超微细加工、超高速加工(超精密/纳米金刚石刀具车削技术工艺研发)。

周灵平教授:电子封装材料;能源与电子材料;功能薄膜与涂层,主要研究具有声、光、电、热、耐磨减摩等功能的金属、合金、陶瓷、碳薄膜,如Cu、Ni、Al、Ag、Au等金属单质或多层膜,Cu-W等合金薄膜,AlN等压电薄膜,微晶Si等光电薄膜,MgF2、SiO2、TiO2等光学薄膜,金刚石、类金刚石等超硬膜,Cu-Ta、陶瓷等耐磨减摩涂层等。

华侨大学

徐西鹏教授:石材先进加工工具与技术、半导体材料精密超精密磨粒加工新技术。

沈剑云教授:磨粒加工技术、复杂零件数控加工技术、超声加工等特种加工技术、超硬材料工具技术、光电晶体材料加工技术、精密与超精密加工技术、先进陶瓷材料加工技术等。

陆静教授:超硬工具中结合剂与磨料的界面结合、纳米粉体的表面镀覆改性及应用。

黄辉教授:超硬材料工具及其应用、硬脆性材料先进加工技术。

郭桦教授:超硬材料及工具的研发和相关设备的设计研究。

戴秋莲教授:超硬材料工具技术。

西安电子科技大学

敖金平教授:宽禁带半导体电子器件与单片集成电路,半导体传感器,半导体光电气化学现象与器件,半导体器件的应用,其它新型半导体材料与器件。

中国科学技术大学

钱逸泰院士:主要从事纳米材料化学制备和超导材料制备的研究,曾在相对较低温度和条件下以金属钠分别还原四氯化碳和六氯代苯制得了金刚石粉末和多壁碳纳米管。

杜江峰院士:基于自旋的量子计算和模拟、量子计量学和相关量子物理学(基于金刚石色心的固态自旋量子器件)。

孙方稳教授:从事量子光学和量子信息理论和实验的研究,主要围绕多光子态,金刚石氮-空位色心及光学微纳体系在量子信息技术中的应用开展系统地研究,在量子光学基本理论、量子超分辨成像和量子精密测量方面获得重要进展。

荣星研究员:致力于发展脉冲微波射频技术,发展电子自旋的量子操控方法,开展基于电子自旋的固态量子计算实验研究(金刚石色心自旋系综的精密操控与信号提取技术)。

南方科技大学

张璧教授:增减材复合制造与精密加工。

天津大学

李志宏教授:超硬材料、先进陶瓷材料、纳米材料、难加工材料的高效磨削。

中国矿业大学(北京)

邓福铭教授:超硬材料、碳纳米材料、晶体生长理论、粉末冶金、超高压技术。

浙江工业大学

袁巨龙教授:精密与超精密加工工艺与装备研究。

胡晓君教授:半导体金刚石薄膜材料,超硬低维功能材料,纳米光电薄膜材料。

中科院理化技术研究所

只金芳研究员:电化学生物传感器方面的应用研究,主要包括:金刚石薄膜表面的微结构改性体系的设计及表征,纳米金刚石在生物医学上的应用;有机-无机纳米复合光功能材料的开发;微生物传感器。

中科院大学

陈广超教授:长期从事金刚石材料非平衡凝聚制备技术研究,在国际上率先采用Arcjet生长技术获得了毫米级单晶金刚石颗粒,并发明了动态金刚石单晶连续制备技术;近年又发明双射频技术,并成功制备片状单晶金刚石,为单晶金刚石的工业化制备开辟了另一条新途径。

中科院半导体研究所

金鹏研究员:低维结构半导体材料与器件、半导体金刚石材料与器件、宽禁带半导体材料物理、光谱技术与光谱仪器等。

杨少延研究员:宽禁带和超宽禁带半导体低材料、器件及物理研究,大失配异质外延衬底制备技术研究,新型半导体光电器件设计制备技术研究。

武汉工程大学

汪建华教授:等离子体技术及应用研究、新型大功率高稳定度微波源的设计与应用、光学金刚石膜及金刚石涂层制备、纳米碳管电极集成及相关性能研究、微流控技术及应用研究以及微波技术应用研究等。

满卫东教授:大功率微波等离子体制备金刚石膜系统,CVD金刚石膜制备技术研究与应用开发,低温等离子体应用,表面制备技术,表面改性技术,先进制造技术开发。

王传新教授:温等离子体应用及功能薄膜材料。

马志斌教授:等离子体技术与MPCVD金刚石。

兰州大学

倪京满教授:从事药物新型靶向释放系统和新制剂的基础及应用研究(纳米金刚石的药用)。

上海大学

夏义本教授:主要从事功能薄膜材料与器件、微电子学与半导体元器件、金刚石薄膜生长及在光电器件中应用等方面的教学和科研。

上海理工大学

王小平教授:金刚石薄膜、稀土CeF3薄膜及其发光器件的制备与研究;纳米碳基薄膜类(包括类金刚石薄膜、碳纳米片、碳纳米管薄膜、石墨烯薄膜、纳米氧化锌薄膜等)的制备及其场电子发射研究;透明导电薄膜(ITO,AZO)、荧光薄膜制备及其光电性能的研究。

广东工业大学

王成勇教授:难加工材料的高速高效精密超精密加工理论、工艺、刀具与装备技术研究(超硬材料及其工具制造和应用技术)。

张凤林教授:超硬材料工具制造、新型刀具材料、硬脆材料加工工艺与机理、玄武岩纤维制备新型复合材料。

河南理工大学

周爱国教授:先进陶瓷材料MAX相的制备与应用,二维碳化物晶体MXene的制备与性能,甲烷吸附与转化材料的制备与性能。

赵波教授:主要从事先进制造技术、硬脆材料精密加工理论与装备的教学科研工作。

中原工学院

王秦生教授队:超硬材料及制品(高品级金刚石生长原理与工艺探讨,触媒合金的电子结构与催化活性的关系,CSD自锐性金刚石磨料的结构与特性,金刚石锯片使用效果影响因素系统分析,金刚石锯片制造技术的改进等)。

方莉俐教授:薄膜材料与薄膜物理,超硬材料及制品。

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