张国军
学位：博士
职称：研究员
博士生导师/硕士生导师：博导
邮箱：gjzhang@dhu.edu.cn
联系方式：021-67874093
教育及工作经历：
博士，研究员，1964年7月生，博士/硕士生导师。1984年于湖南大学化学化工系电瓷材料专业获学士学位，1987年于天津大学材料科学与工程系无机非金属材料专业获硕士学位，1992年于中国建筑材料研究院无机非金属材料专业获博士学位。1987年至1996年在中国建筑材料科学研究院从事特种陶瓷的研究与开发工作，任高级工程师。1996年获STA Fellowship资助赴日本产业技术综合研究所九州中心（AIST Kyushu Center）从事博士后研究，1999年至2005年参加日本Synergy Ceramics项目（NEDO Fellow），在日本产业技术综合研究所中部中心（AIST Chubu Center）从事先进陶瓷的研究与开发工作。2005年获中科院“百人计划”资助回中国科学院上海硅酸盐研究所工作，任研究员。2016年起调入东华大学。2021年，获“世界陶瓷科学院院士”荣誉。
研究方向：
1、高熵陶瓷
区别于传统陶瓷材料中组成相一般只含有1~2种主体金属元素和一种非金属元素，而其他可能被添加的金属元素则以“溶质原子”的形式固溶于主相中，高熵陶瓷（high-entropy ceramics）则是指由5种及以上金属元素和一种非金属元素组成的陶瓷材料，每种金属元素的原子含量在5~35%之间，从而突破了“溶剂”和“溶质”的边界，极大地拓展了先进陶瓷材料的组分设计和结构调控空间，近年来得到了快速的发展。化学组分的高熵化可以从热力学上提高相组成的高温稳定性，多组分固溶和晶格畸变可以通过声子散射机制降低材料的热导率，迟滞扩散效应则可以从动力学上抑制原子的扩散从而提高材料的抗腐蚀性能和抗蠕变性能。目前我们的主要研究内容包括：（1）瞄准航空航天应用背景的超高温防隔热高熵非氧化物（高熵硼化物和高熵碳化物）陶瓷；（2）航空发动机用新一代耐高温低热导高熵氧化物陶瓷热障涂层；（3）先进核能系统用耐辐照高熵陶瓷及固化体。
2、功能化结构陶瓷
以弹性模量、弯曲强度、断裂韧性为主要力学性能指标来衡量的结构陶瓷，在多样化的具体应用背景下，必须具备除力学性能以外的多种功能性能，如导热、隔热、透明、透波、抗辐照、抗腐蚀等。在保持结构陶瓷力学性能的同时提升其功能性能（力学性能+），探讨材料组分设计-制备工艺优化-微纳结构调控之间的内在关系，对突破结构陶瓷的应用技术瓶颈具有重要的意义。目前我们的主要研究内容包括：（1）高热导陶瓷材料；（2）低热导（隔热）陶瓷材料；（3）高温电绝缘结构陶瓷材料。
3、极端环境（超高温和强辐照）陶瓷及其复合材料
航空航天和先进核能等领域的发展对超高温和强辐照等极端环境材料的性能提出了越来越苛刻的要求，探索全新的材料设计和制备技术是极端环境材料领域的重要研究方向。目前我们的主要研究内容包括：（1）硼化锆基和硼化铪基超高温陶瓷的制备工艺-显微结构-材料性能关系；（2）高熔点碳化物基核能陶瓷的制备科学、显微结构与抗离子辐照损伤；（3）高纯超细粉体的可控合成。
荣誉及获奖情况：
1、 2021年5月获“世界陶瓷科学院院士”荣誉称号
2、 获Elsevier发布2022、2023年“中国高被引学者”
3、 获2019年度上海市科技进步二等奖（排名3/10）
近年来承担的主要科研项目：
1、 国家自然科学基金重点项目“超高温热防护用多元硼化物陶瓷基复合材料设计与集成制备新技术”，2024.01-2028.12，参与。
2、 国家自然科学基金重点项目“高熵非氧化物陶瓷的组分设计、制备科学及性能调控”，2021.01-2025.12，主持。
3、 国家重点研发计划课题“电解铝用高效节能硼化锆电极的开发及应用”，2021.12-2025.11，参与。
4、 国家自然科学基金国际合作与交流项目“具有微纳多级结构的陶瓷材料及其CO2减排和节能应用”，2022.04-2024.12，主持。
5、 国家重点研发计划课题“高性能陶瓷粉体的烧结活性评价与标准”，2017.7-2021.06，主持。
6、 国家自然科学基金重点项目“核能用锆化合物陶瓷的协同设计、制备科学与相关机理研究”，2016.1-2020.12，主持。
7、 国家自然科学基金国际合作与交流项目“高强Zr(Hf)B2基超高温陶瓷和MAX相材料的设计与先进制备工艺研究”，2016.04-2018.12，主持。
近年来发表的代表性论著、专利：
论文
1、 Jian Cui; Xingwei Zheng; Weichao Bao; Ji-Xuan Liu; Fangfang Xu; Guo-Jun Zhang; Yongcheng Liang; Coexistence of superhardness and metal-like electrical conductivity in high-entropy dodecaboride composite with atomic-scale interlocks, Nano Letters, 2023, 23：9319-9325.
2、 Yingtong Pan; Ji-Xuan Liu; Tian-Zhe Tu; Wenzhong Wang; Guo-Jun Zhang; High-entropy oxides for catalysis: A diamond in the rough, Chemical Engineering Journal, 2023, 451：138659.
3、 Zhou Lin; Liu Jixuan; Tu Tianzhe; Wu Yue; Zhang Guojun; Fast grain growth phenomenon in high-entropy ceramics: A case study in rare-earth hexaaluminates, Journal of Advanced Ceramics, 2023, 12(1)：111-121.
4、 Tian-Zhe Tu; Ji-Xuan Liu; Yue Wu; Lin Zhou; Yongcheng Liang; Guo-Jun Zhang; Synergistic effects of high-entropy engineering and particulate toughening on the properties of rare-earth aluminate-based ceramic composites, Journal of Advanced Ceramics, 2023, 12：861-872.
5、 Yu-Yun Cheng; Lin Zhou; Ji-Xuan Liu; Yu-Feng Tan; Guo-Jun Zhang; Grain growth inhibition by sluggish diffusion and Zener pinning in high-entropy diboride ceramics, Journal of the American Ceramic Society, 2023, 106: 4997-5004.
6、 Ji-Xuan Liu; Liwei Guo; Yue Wu; Yuan Qin; Yongcheng Liang; Guo-Jun Zhang; Lattice rigidity in high-entropy carbide ceramics with carbon vacancies, Journal of the American Ceramic Society, 2023, 106: 5612-5619.
7、 Dewei Ni; Yuan Cheng; Jiaping Zhang; Ji-Xuan Liu; Ji Zou; Bowen Chen; Haoyang Wu; Hejun Li; Shaoming Dong; Jiecai Han; Xinghong Zhang; Qiangang Fu; Guo-Jun Zhang; Advances in ultra-high temperature ceramics, composites, and coatings, Journal of Advanced Ceramics, 2022, 11(1)：1-56.
8、 Xingwei Zheng; Jian Cui; Chao Gu; Weichao Bao; Xuefeng Zhou; Ji-Xuan Liu; Guo-Jun Zhang; Wenqing Zhang; Yusheng Zhao; Shanmin Wang; Yongcheng Liang; Superhard high-entropy dodecaboride with high electrical conductivity, Scripta Materialia, 2022, 220：114938.
9、 Yuan Qin; Ji-Xuan Liu; Yongcheng Liang; Guo-Jun Zhang; Equiatomic 9-cation high-entropy carbide ceramics of the IVB, VB, and VIB groups and thermodynamic analysis of the sintering process, Journal of the Advanced Ceramics, 2022, 11(7)：1082.
10、Guo-Wei Lin; Ji-Xuan Liu; Yuan Qin; Guo-Jun Zhang; Low-temperature reactive sintering of carbon vacant high-entropy carbide ceramics with in-situ formed silicon carbide, Journal of the American Ceramic Society, 2022, 105(4)：2392-2398.
11、Tian-Zhe Tu; Ji-Xuan Liu; Lin Zhou; Yongcheng Liang; Guo-Jun Zhang; Graceful behavior during CMAS corrosion of a high-entropy rare-earth zirconate for thermal barrier coating material, Journal of the European Ceramic Society, 2022, 42(2)：649-657.
12、Xiao-Feng Wei; Ji-Xuan Liu; Weichao Bao; Yuan Qin; Fei Li; Yongcheng Liang; Fangfang Xu; Guo-Jun Zhang; High-entropy carbide ceramics with refined microstructure and enhanced thermal conductivity by the addition of graphite, Journal of the European Ceramic Society, 2021, 41(9)：4747-4754.
13、Yongcheng Liang; Xiao-Feng Wei; Chao Gu; Ji-Xuan Liu; Fei Li; Mingqi Yan; Xingwei Zheng; Zhilin Han; Yusheng Zhao; Shanmin Wang; Jiong Yang; Wenqing Zhang; Liangzhi Kou; Guo-Jun Zhang; Enhanced hardness in transition-metal monocarbides via optimal occupancy of bonding orbitals, ACS Applied Materials & Interfaces, 2021, 13(12)：14378-14389.
14、Liu, Ji-Xuan; Shen, Xiao-Qin; Wu, Yue; Li, Fei; Liang, Yongcheng; Zhang, Guo-Jun; Mechanical properties of hot-pressed high-entropy diboride-based ceramics, Journal of Advanced Ceramics, 2020, 9(4): 503-510
15、Kuan Lu; Ji-Xuan Liu; Xiao-Feng Wei; Weichao Bao; Yue Wu; Fei Li;Fangfang Xu; Guo-Jun Zhang; Microstructures and mechanical properties of high-entropy (Ti0.2Zr0.2Hf0.2Nb0.2Ta0.2)C ceramics with the addition of SiC secondary phase, Journal of the European Ceramic Society, 2020, 40: 1839-1847.
16、Xiao-Feng Wei; Yuan Qin; Ji-Xuan Liu; Fei Li; Yongcheng Liang; Guo-Jun Zhang; Gradient microstructure development and grain growth inhibition in high-entropy carbide ceramics prepared by reactive spark plasma sintering, Journal of the European Ceramic Society, 2020, 40: 935-941.
17、Xiao-Feng Wei; Ji-Xuan Liu; Fei Li; Yuan Qin; Yongcheng Liang; Guo-Jun Zhang; High entropy carbide ceramics from different starting materials, Journal of the European Ceramic Society, 2019, 39: 2989-2994.
18、Xiao-Qin Shen, Ji-Xuan Liu; Fei Li; Guo-Jun Zhang; Preparation and characterization of diboride-based high entropy (Ti0.2Zr0.2Hf0.2Nb0.2Ta0.2)B2-SiC particulate composites, Ceramics International, 2019, 45: 24508-24514.
19、Fei Li; Lin Zhou; Ji-Xuan Liu; Yongcheng Liang; Guo-Jun Zhang; High-entropy pyrochlores with low thermal conductivity for thermal barrier coating materials, Journal of Advanced Ceramics, 2019, 8: 576-582.
20、Yuan Qin; Ji-Xuan Liu; Fei Li; X.F. Wei, H.Z. Wu; Guo-Jun Zhang; “A high entropy silicide by reactive spark plasma sintering”, Journal of Advanced Ceramics, 2019, 8: 148-152.
专利
1、 崔建; 郑兴伟; 梁拥成; 张国军; 刘吉轩; 蔡小芝, 一种弥散强化高熵十二硼化物基复合材料及其制备方法, 中国, 发明专利授权号: ZL202111405446.9, 授权公告日: 2022.11.11.
2、 李飞; 张国军; 刘吉轩, 一种高熵碳化物纳米粉体及其制备方法, 中国, 发明专利授权号: ZL 201910387145.4, 授权公告日: 2022.11.01.
3、 郑兴伟; 崔建; 梁拥成; 张国军; 刘吉轩; 韩志林; 蔡小芝; 杜小琪, 一种高硬度高导电率的高熵陶瓷及其制备方法和应用, 中国, 发明专利授权号: ZL 202011618971.4, 授权公告日: 2021.12.21.
4、 张国军; 周林; 李飞; 刘吉轩, 一种焦绿石型高熵氧化物固化体及其制备方法, 中国, 发明专利授权号: ZL 202010229320.X, 授权公告日: 2021.11.09.
5、 张国军; 周林; 李飞; 刘吉轩, 热障涂层用高熵陶瓷粉体及其制备方法, 中国, 发明专利授权号: ZL 201910410275.5, 授权公告日: 2021.11.05.
6、 张国军; 刘吉轩; 秦渊; 李飞; 高熵二硅化物及其制备方法, 中国, 发明专利授权号: ZL 201910091158.7, 授权公告日: 2021-5-4.
7、 刘吉轩; 张国军; 一种ZrC1-x-SiC复相陶瓷的制备方法, 中国, 发明专利授权号: ZL 201711302895.4, 授权公告日: 2021-4-16
8、刘吉轩; 张国军; 一种含有共晶组织的陶瓷材料及其制备方法, 中国, 发明专利授权号: ZL 201711302894.X, 授权公告日: 2020-8-11.
主要学术兼职：
1、 中国硅酸盐学会特种陶瓷分会理事
2、 担任Journal of Advanced Ceramics、Advances in Applied Ceramics、Journal of the Asian Ceramic Societies、Journal of Ceramic Society of Japan、China’s Refractories编委会委员
国际交流与合作：
与日本物质材料研究机构、意大利陶瓷科学技术研究所、比利时鲁汶大学等建立了良好的合作研究关系，每年派遣青年教师、研究生赴国外研究机构开展合作研究，同时也为研究生毕业后顺利联系国外博士后创造条件。每年与国外同行科学家共同组织研讨会，为合作项目的顺利开展提供有效的学术交流平台，为研究生参与国际学术交流创造更多机会。
1. 主持国家自然科学基金委国际合作与交流项目“具有微纳多级结构的陶瓷材料及其CO2减排和节能应用”， 2022.4-2024.12。合作研究方：日本筑波大学Suzuki Yoshikazu教授、大阪大学Abe Hiroya教授。
2. 主持并完成国家自然科学基金委国际合作与交流项目“高强Zr(Hf)B2基超高温陶瓷和MAX相材料的设计与先进制备工艺研究”， 2016.4-2018.12。合作研究方：日本物质材料研究所Yoshio Sakka教授。
3. 主持并完成中国科学院-意大利国家研究会合作项目“Wet shaping behaviors of ultra high temperature ceramics through particle surface tailoring”， 2014-2016. 合作研究方：意大利陶瓷科学技术研究所Frederic Monteverde博士。
4. 主持并完成国家自然科学基金委国际合作与交流项目“强磁场下硼化物陶瓷的织构化与性能优化”，2011.4-2013.12。合作研究方：日本物质材料研究所Yoshio Sakka教授。
5. 主持并完成中国科学院-意大利国家研究会合作项目“Ultra high temperature ceramics: advances in performance through tailoring of the interface chemistry”， 2011-2013. 合作研究方：意大利陶瓷科学技术研究所Frederic Monteverde博士。
6. 主持并完成上海市科委中国-比利时国际合作研究项目“超高温陶瓷的制备和抗氧化耐烧蚀性能研究”，2008.1-2009.12。合作研究方：比利时鲁文大学Omer Van der Biest教授。
7. 主持并完成中国科学院-意大利国家研究会合作项目“Development and characterization of UHTC (Ultra-High Temperature Ceramics)”， 2008.1-2010.12. 合作研究方：意大利陶瓷科学技术研究所Alida Bellosi所长。
实验室硬件条件：
实验室具有完备的陶瓷材料制备、加工、测试平台，如，3D打印机、静电纺丝机、放电等离子体烧结炉、热压烧结炉、无压烧结炉、超快速高温烧结炉（UHS）、可视化高温形变分析仪（可视化烧结数据分析仪）、冷等静压机、大型手套箱、金刚石线切割机、弹性模量仪、硬度计、高温摩擦磨损试验机、高温电导率测量仪等。
欢迎具有材料、物理、化学等专业背景的同学加入我们的研究团队！
联系电话：021-67874093 E-MAIL：gjzhang@dhu.edu.cn
