張國軍研究員
博士，研究員，1964年7月生，博士/碩士研究生導師。1984年于湖南大學化學化工系電瓷材料專業獲學士學位，1987年于天津大學材料科學與工程系無機非金屬材料專業獲碩士學位，1992年于中國建筑材料研究院無機非金屬材料專業獲博士學位。1987年至1996年在中國建筑材料科學研究院從事特種陶瓷的研究與開發工作，任高級工程師。1996年獲STA Fellowship資助赴日本產業技術綜合研究所九州中心（AIST Kyushu Center）從事博士后研究，1999年至2005年參加日本Synergy Ceramics項目（NEDO Fellow），在日本產業技術綜合研究所中部中心（AIST Chubu Center）從事先進陶瓷的研究與開發工作。2005年獲中科院“百人計劃”資助回中國科學院上海硅酸鹽研究所工作，任研究員。2016年起調入東華大學。2021年，獲“世界陶瓷科學院院士”榮譽。
研究方向：
1、 高熵陶瓷
區別于傳統陶瓷材料中組成相一般只含有1~2種主體金屬元素和一種非金屬元素，而其他可能被添加的金屬元素則以“溶質原子”的形式固溶于主相中，高熵陶瓷（high-entropy ceramics）則是指由5種及以上金屬元素和一種非金屬元素組成的陶瓷材料，每種金屬元素的原子含量在5~35%之間，從而突破了“溶劑”和“溶質”的邊界，極大地拓展了先進陶瓷材料的組分設計和結構調控空間，近年來得到了快速的發展。化學組分的高熵化可以從熱力學上提高相組成的高溫穩定性，多組分固溶和晶格畸變可以通過聲子散射機制降低材料的熱導率，遲滯擴散效應則可以從動力學上抑制原子的擴散從而提高材料的抗腐蝕性能和抗蠕變性能。目前我們的主要研究內容包括：（1）瞄準航空航天應用背景的超高溫防 隔熱高熵非氧化物（高熵硼化物和高熵碳化物）陶瓷；（2）航空發動機用新一代耐高溫低熱導高熵氧化物陶瓷熱障涂層；（3）先進核能系統用耐輻照高熵陶瓷及固化體。
2、 功能化結構陶瓷
以彈性模量、彎曲強度、斷裂韌性為主要力學性能指標來衡量的結構陶瓷，在多樣化的具體應用背景下，必須具備除力學性能以外的多種功能性能，如導熱、隔熱、透明、透波、抗輻照、抗腐蝕等。在保持結構陶瓷力學性能的同時提升其功能性能（力學性能+），探討材料組分設計-制備工藝優化-微納結構調控之間的內在關系，對突破結構陶瓷的應用技術瓶頸具有重要的意義。目前我們的主要研究內容包括：（1）高熱導陶瓷材料；（2）低熱導（隔熱）陶瓷材料；（3）高溫電絕緣結構陶瓷材料。
3、 極端環境（超高溫和強輻照）陶瓷及其復合材料
航空航天和先進核能等領域的發展對超高溫和強輻照等極端環境材料的性能提出了越來越苛刻的要求，探索全新的材料設計和制備技術是極端環境材料領域的重要研究方向。目前我們的主要研究內容包括：（1）硼化鋯基和硼化鉿基超高溫陶瓷的制備工藝-顯微結構-材料性能關系；（2）高熔點碳化物基核能陶瓷的制備科學、顯微結構與抗離子輻照損傷；（3）高純超細粉體的可控合成。
榮譽及獲獎情況：
1、 2021年5月獲“世界陶瓷科學院院士”榮譽稱號
2、 入選ELSEVIER 2022年全球前2%頂尖科學家終身成就榜
3、 入選ELSEVIER 2021、2022、2023、2024年中國材料學科與工程學科高被引學者榜單。
4、 獲2019年度上海市科技進步二等獎（排名3/10）
近年來承擔的主要科研項目：
1、 國家自然科學基金重點項目“超高溫熱防護用多元硼化物陶瓷基復合材料設計與集成制備新技術”，2024.01-2028.12，參與。
2、 國家自然科學基金重點項目“高熵非氧化物陶瓷的組分設計、制備科學及性能調控”，2021.01-2025.12，主持。
3、 國家重點研發計劃課題“電解鋁用高效節能硼化鋯電極的開發及應用”，2021.12-2025.11，參與。
4、 國家自然科學基金國際合作與交流項目“具有微納多級結構的陶瓷材料及其CO2減排和節能應用”，2022.04-2024.12，主持。
5、 國家重點研發計劃課題“高性能陶瓷粉體的燒結活性評價與標準”，2017.7-2021.06，主持。
6、 國家自然科學基金重點項目“核能用鋯化合物陶瓷的協同設計、制備科學與相關機理研究”，2016.1-2020.12，主持。
7、 國家自然科學基金國際合作與交流項目“高強Zr(Hf)B2基超高溫陶瓷和MAX相材料的設計與先進制備工藝研究”，2016.04-2018.12，主持。
近年來發表的代表性論著、專利：
論文
1、 Pai Peng; Ji-Xuan Liu; Xiao-Ting Xin; Weichao Bao; Yongcheng Liang; Fangfang Xu; Guo-Jun Zhang; Dual-phase medium-entropy diboride-carbide ceramics with metal element exchange during sintering, Journal of Advanced Ceramics, 2025, 14(1):9221007.
2、 Liping Huang; Jingting Zhu; Ji-Xuan Liu; Houzheng Wu; Guo-Jun Zhang; High entropy stabilized O3-type NaNi0.3Fe0.2Mn0.2Ti0.15Sn0.15O2 cathode material for sodium-ion batteries, Chemical Engineering Journal, 2025, 507:160309.
3、 趙濤; 劉吉軒; 徐以祥; 王靖媛; 黃山松; 牛亞然; 張國軍; 添加SiC對高熵硼化物陶瓷抗激光燒蝕性能的影響, 現代技術陶瓷, 2024, 45(5): 417-433.
4、 閆子豪; 劉吉軒; 彭湃; 張國軍; 等摩爾比多元過渡金屬碳化物固溶體陶瓷的抗氧化性能, 現代技術陶瓷, 2024, 45(6): 541-557.
5、 郭厲威; 劉吉軒; 秦淵; 梁擁成; 張國軍; 缺碳高熵碳化物(Ti0.2Zr0.2Hf0.2Nb0.2Ta0.2)C1-x硬度的壓痕載荷效應, 現代技術陶瓷, 2024, 45(Z1): 169-176.
6、 Jiahua Zhang; Xingwei Zheng; Ji-Xuan Liu; Guo-Jun Zhang; Yongcheng Liang; Tribological and wear-resistant behaviors of single-phase (Dy0.2Ho0.2Er0.2Tm0.2Lu0.2)B12 high-entropy ceramic, Journal of the European Ceramic Society, 2024, 44(6): 3664-3674.
7、 Yuan Qin; Ji-Xuan Liu; Pai Peng; Yongcheng Liang; Guo-Jun Zhang; Phase stability of W-containing high-entropy carbide with silicon addition at high temperatures, Ceramics International, 2024, 50(18): 32007-32014.
8、 Pai Peng; Ji-Xuan Liu; Jiaxin Song; Yongcheng Liang; Guo-Jun Zhang; High-entropy diboride ceramics with graphite addition, Journal of the European Ceramic Society, 2024, 44(5): 2695-2703.
9、 Liping Huang; Jingting Zhu; Ji-Xuan Liu; Houzheng Wu; Guo-Jun Zhang; Emerging high-entropy strategy: A booster to the development of cathode materials for power batteries, Journal of Advanced Ceramics, 2024, 13(8): 1093-1118.
10、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.
11、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.
12、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.
13、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.
14、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.
15、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.
16、Yue Wu; Weichao Bao; Xiao-Qin Shen; Ji-Xuan Liu; Yuan Qin; Yongcheng Liang; Fangfang Xu; Guo-Jun Zhang; ZrB2-based solid solution ceramics and their mechanical and thermal properties, International Journal of Applied Ceramic Technology, 2023, 20(2): 790-802.
17、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.
18、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.
19、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.
20、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.
21、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.
22、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.
23、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.
24、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
25、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.
26、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.
27、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.
28、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.
29、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.
30、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.
專利
1、崔建; 鄭興偉; 梁擁成; 張國軍; 劉吉軒; 蔡小芝, 一種彌散強化高熵十二硼化物基復合材料及其制備方法, 中國, 發明專利授權號: ZL202111405446.9, 授權公告日: 2022.11.11.
2、李飛; 張國軍; 劉吉軒, 一種高熵碳化物納米粉體及其制備方法, 中國, 發明專利授權號: ZL 201910387145.4, 授權公告日: 2022.11.01.
3、鄭興偉; 崔建; 梁擁成; 張國軍; 劉吉軒; 韓志林; 蔡小芝; 杜小琪, 一種高硬度高導電率的高熵陶瓷及其制備方法和應用, 中國, 發明專利授權號: ZL 202011618971.4, 授權公告日: 2021.12.21.
4、張國軍; 周林; 李飛; 劉吉軒, 一種焦綠石型高熵氧化物固化體及其制備方法, 中國, 發明專利授權號: ZL 202010229320.X, 授權公告日: 2021.11.09.
5、張國軍; 周林; 李飛; 劉吉軒, 熱障涂層用高熵陶瓷粉體及其制備方法, 中國, 發明專利授權號: ZL 201910410275.5, 授權公告日: 2021.11.05.
6、張國軍; 劉吉軒; 秦淵; 李飛; 高熵二硅化物及其制備方法, 中國, 發明專利授權號: ZL 201910091158.7, 授權公告日: 2021-5-47
7、劉吉軒; 張國軍; 一種ZrC1-x-SiC復相陶瓷的制備方法, 中國, 發明專利授權號: ZL 201711302895.4, 授權公告日: 2021-4-16
8、劉吉軒; 張國軍; 一種含有共晶組織的陶瓷材料及其制備方法, 中國, 發明專利授權號: ZL 201711302894.X, 授權公告日: 2020-8-11.
主要學術兼職：
1、 中國硅酸鹽學會特種陶瓷分會理事
2、 擔任Journal of Advanced Ceramics、Advances in Applied Ceramics、Journal of the Asian Ceramic Societies、Journal of Ceramic Society of Japan、China’s Refractories編委會委員
國際交流與合作：
與日本物質材料研究機構、意大利陶瓷科學技術研究所、比利時魯汶大學等建立了良好的合作研究關系，每年派遣青年教師、研究生赴國外研究機構開展合作研究，同時也為研究生畢業后順利聯系國外博士后創造條件。每年與國外同行科學家共同組織研討會，為合作項目的順利開展提供有效的學術交流平臺，為研究生參與國際學術交流創造更多機會。
1. 主持國家自然科學基金委國際合作與交流項目“具有微納多級結構的陶瓷材料及其CO2減排和節能應用”， 2022.4-2024.12。合作研究方：日本筑波大學Suzuki Yoshikazu教授、大阪大學Abe Hiroya教授。
2. 主持并完成國家自然科學基金委國際合作與交流項目“高強Zr(Hf)B2基超高溫陶瓷和MAX相材料的設計與先進制備工藝研究”， 2016.4-2018.12。合作研究方：日本物質材料研究所Yoshio Sakka教授。
3. 主持并完成中國科學院-意大利國家研究會合作項目“Wet shaping behaviors of ultra high temperature ceramics through particle surface tailoring”， 2014-2016. 合作研究方：意大利陶瓷科學技術研究所Frederic Monteverde博士。
4. 主持并完成國家自然科學基金委國際合作與交流項目“強磁場下硼化物陶瓷的織構化與性能優化”，2011.4-2013.12。合作研究方：日本物質材料研究所Yoshio Sakka教授。
5. 主持并完成中國科學院-意大利國家研究會合作項目“Ultra high temperature ceramics: advances in performance through tailoring of the interface chemistry”， 2011-2013. 合作研究方：意大利陶瓷科學技術研究所Frederic Monteverde博士。
6. 主持并完成上海市科委中國-比利時國際合作研究項目“超高溫陶瓷的制備和抗氧化耐燒蝕性能研究”，2008.1-2009.12。合作研究方：比利時魯文大學Omer Van der Biest教授。
7. 主持并完成中國科學院-意大利國家研究會合作項目“Development and characterization of UHTC (Ultra-High Temperature Ceramics)”， 2008.1-2010.12. 合作研究方：意大利陶瓷科學技術研究所Alida Bellosi所長。
實驗室硬件條件：
實驗室具有完備的陶瓷材料制備、加工、測試平臺，如，3D打印機、靜電紡絲機、放電等離子體燒結爐、熱壓燒結爐、無壓燒結爐、超快速高溫燒結爐（UHS）、可視化高溫形變分析儀（可視化燒結數據分析儀）、冷等靜壓機、大型手套箱、金剛石線切割機、彈性模量儀、硬度計、高溫摩擦磨損試驗機、高溫電導率測量儀等。
歡迎具有材料、物理、化學等專業背景的同學加入我們的研究團隊！
聯系電話：021-67874093 E-MAIL：gjzhang@dhu.edu.cn
