張國(guó)軍研究員
博士，研究員，1964年7月生，博士/碩士研究生導(dǎo)師。1984年于湖南大學(xué)化學(xué)化工系電瓷材料專業(yè)獲學(xué)士學(xué)位，1987年于天津大學(xué)材料科學(xué)與工程系無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)獲碩士學(xué)位，1992年于中國(guó)建筑材料研究院無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)獲博士學(xué)位。1987年至1996年在中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院從事特種陶瓷的研究與開(kāi)發(fā)工作，任高級(jí)工程師。1996年獲STA Fellowship資助赴日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)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(xiàng)目（NEDO Fellow），在日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所中部中心（AIST Chubu Center）從事先進(jìn)陶瓷的研究與開(kāi)發(fā)工作。2005年獲中科院“百人計(jì)劃”資助回中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所工作，任研究員。2016年起調(diào)入東華大學(xué)。2021年，獲“世界陶瓷科學(xué)院院士”榮譽(yù)。
研究方向：
1、 高熵陶瓷
區(qū)別于傳統(tǒng)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(zhì)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(zhì)”的邊界，極大地拓展了先進(jìn)陶瓷材料的組分設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)調(diào)控空間，近年來(lái)得到了快速的發(fā)展。化學(xué)組分的高熵化可以從熱力學(xué)上提高相組成的高溫穩(wěn)定性，多組分固溶和晶格畸變可以通過(guò)聲子散射機(jī)制降低材料的熱導(dǎo)率，遲滯擴(kuò)散效應(yīng)則可以從動(dòng)力學(xué)上抑制原子的擴(kuò)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?jī)?nèi)容包括：（1）瞄準(zhǔn)航空航天應(yīng)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(fā)動(dòng)機(jī)用新一代耐高溫低熱導(dǎo)高熵氧化物陶瓷熱障涂層；（3）先進(jìn)核能系統(tǒng)用耐輻照高熵陶瓷及固化體。
2、 功能化結(jié)構(gòu)陶瓷
以彈性模量、彎曲強(qiáng)度、斷裂韌性為主要力學(xué)性能指標(biāo)來(lái)衡量的結(jié)構(gòu)陶瓷，在多樣化的具體應(yīng)用背景下，必須具備除力學(xué)性能以外的多種功能性能，如導(dǎo)熱、隔熱、透明、透波、抗輻照、抗腐蝕等。在保持結(jié)構(gòu)陶瓷力學(xué)性能的同時(shí)提升其功能性能（力學(xué)性能+），探討材料組分設(shè)計(jì)-制備工藝優(yōu)化-微納結(jié)構(gòu)調(diào)控之間的內(nèi)在關(guān)系，對(duì)突破結(jié)構(gòu)陶瓷的應(yīng)用技術(shù)瓶頸具有重要的意義。目前我們的主要研究?jī)?nèi)容包括：（1）高熱導(dǎo)陶瓷材料；（2）低熱導(dǎo)（隔熱）陶瓷材料；（3）高溫電絕緣結(jié)構(gòu)陶瓷材料。
3、 極端環(huán)境（超高溫和強(qiáng)輻照）陶瓷及其復(fù)合材料
航空航天和先進(jìn)核能等領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)超高溫和強(qiáng)輻照等極端環(huán)境材料的性能提出了越來(lái)越苛刻的要求，探索全新的材料設(shè)計(jì)和制備技術(shù)是極端環(huán)境材料領(lǐng)域的重要研究方向。目前我們的主要研究?jī)?nèi)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(jié)構(gòu)-材料性能關(guān)系；（2）高熔點(diǎn)碳化物基核能陶瓷的制備科學(xué)、顯微結(jié)構(gòu)與抗離子輻照損傷；（3）高純超細(xì)粉體的可控合成。
榮譽(yù)及獲獎(jiǎng)情況：
1、 2021年5月獲“世界陶瓷科學(xué)院院士”榮譽(yù)稱號(hào)
2、 入選ELSEVIER 2022年全球前2%頂尖科學(xué)家終身成就榜
3、 入選ELSEVIER 2021、2022、2023、2024年中國(guó)材料學(xué)科與工程學(xué)科高被引學(xué)者榜單。
4、 獲2019年度上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（排名3/10）
近年來(lái)承擔(dān)的主要科研項(xiàng)目：
1、 國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“超高溫?zé)岱雷o(hù)用多元硼化物陶瓷基復(fù)合材料設(shè)計(jì)與集成制備新技術(shù)”，2024.01-2028.12，參與。
2、 國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“高熵非氧化物陶瓷的組分設(shè)計(jì)、制備科學(xué)及性能調(diào)控”，2021.01-2025.12，主持。
3、 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“電解鋁用高效節(jié)能硼化鋯電極的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用”，2021.12-2025.11，參與。
4、 國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際合作與交流項(xiàng)目“具有微納多級(jí)結(jié)構(gòu)的陶瓷材料及其CO2減排和節(jié)能應(yīng)用”，2022.04-2024.12，主持。
5、 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“高性能陶瓷粉體的燒結(jié)活性評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)”，2017.7-2021.06，主持。
6、 國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“核能用鋯化合物陶瓷的協(xié)同設(shè)計(jì)、制備科學(xué)與相關(guān)機(jī)理研究”，2016.1-2020.12，主持。
7、 國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際合作與交流項(xiàng)目“高強(qiáng)Zr(Hf)B2基超高溫陶瓷和MAX相材料的設(shè)計(jì)與先進(jìn)制備工藝研究”，2016.04-2018.12，主持。
近年來(lái)發(fā)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(guó)軍; 添加SiC對(duì)高熵硼化物陶瓷抗激光燒蝕性能的影響, 現(xiàn)代技術(shù)陶瓷, 2024, 45(5): 417-433.
4、 閆子豪; 劉吉軒; 彭湃; 張國(guó)軍; 等摩爾比多元過(guò)渡金屬碳化物固溶體陶瓷的抗氧化性能, 現(xiàn)代技術(shù)陶瓷, 2024, 45(6): 541-557.
5、 郭厲威; 劉吉軒; 秦淵; 梁擁成; 張國(guó)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(yīng), 現(xiàn)代技術(shù)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(guó)軍; 劉吉軒; 蔡小芝, 一種彌散強(qiáng)化高熵十二硼化物基復(fù)合材料及其制備方法, 中國(guó), 發(fā)明專利授權(quán)號(hào): ZL202111405446.9, 授權(quán)公告日: 2022.11.11.
2、李飛; 張國(guó)軍; 劉吉軒, 一種高熵碳化物納米粉體及其制備方法, 中國(guó), 發(fā)明專利授權(quán)號(hào): ZL 201910387145.4, 授權(quán)公告日: 2022.11.01.
3、鄭興偉; 崔建; 梁擁成; 張國(guó)軍; 劉吉軒; 韓志林; 蔡小芝; 杜小琪, 一種高硬度高導(dǎo)電率的高熵陶瓷及其制備方法和應(yīng)用, 中國(guó), 發(fā)明專利授權(quán)號(hào): ZL 202011618971.4, 授權(quán)公告日: 2021.12.21.
4、張國(guó)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(guó), 發(fā)明專利授權(quán)號(hào): ZL 202010229320.X, 授權(quán)公告日: 2021.11.09.
5、張國(guó)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(guó), 發(fā)明專利授權(quán)號(hào): ZL 201910410275.5, 授權(quán)公告日: 2021.11.05.
6、張國(guó)軍; 劉吉軒; 秦淵; 李飛; 高熵二硅化物及其制備方法, 中國(guó), 發(fā)明專利授權(quán)號(hào): ZL 201910091158.7, 授權(quán)公告日: 2021-5-47
7、劉吉軒; 張國(guó)軍; 一種ZrC1-x-SiC復(fù)相陶瓷的制備方法, 中國(guó), 發(fā)明專利授權(quán)號(hào): ZL 201711302895.4, 授權(quán)公告日: 2021-4-16
8、劉吉軒; 張國(guó)軍; 一種含有共晶組織的陶瓷材料及其制備方法, 中國(guó), 發(fā)明專利授權(quán)號(hào): ZL 201711302894.X, 授權(quán)公告日: 2020-8-11.
主要學(xué)術(shù)兼職：
1、 中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)特種陶瓷分會(huì)理事
2、 擔(dān)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(huì)委員
國(guó)際交流與合作：
與日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)、意大利陶瓷科學(xué)技術(shù)研究所、比利時(shí)魯汶大學(xué)等建立了良好的合作研究關(guān)系，每年派遣青年教師、研究生赴國(guó)外研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展合作研究，同時(shí)也為研究生畢業(yè)后順利聯(lián)系國(guó)外博士后創(chuàng)造條件。每年與國(guó)外同行科學(xué)家共同組織研討會(huì)，為合作項(xiàng)目的順利開(kāi)展提供有效的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)，為研究生參與國(guó)際學(xué)術(shù)交流創(chuàng)造更多機(jī)會(huì)。
1. 主持國(guó)家自然科學(xué)基金委國(guó)際合作與交流項(xiàng)目“具有微納多級(jí)結(jié)構(gòu)的陶瓷材料及其CO2減排和節(jié)能應(yīng)用”， 2022.4-2024.12。合作研究方：日本筑波大學(xué)Suzuki Yoshikazu教授、大阪大學(xué)Abe Hiroya教授。
2. 主持并完成國(guó)家自然科學(xué)基金委國(guó)際合作與交流項(xiàng)目“高強(qiáng)Zr(Hf)B2基超高溫陶瓷和MAX相材料的設(shè)計(jì)與先進(jìn)制備工藝研究”， 2016.4-2018.12。合作研究方：日本物質(zhì)材料研究所Yoshio Sakka教授。
3. 主持并完成中國(guó)科學(xué)院-意大利國(guó)家研究會(huì)合作項(xiàng)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(xué)技術(shù)研究所Frederic Monteverde博士。
4. 主持并完成國(guó)家自然科學(xué)基金委國(guó)際合作與交流項(xiàng)目“強(qiáng)磁場(chǎng)下硼化物陶瓷的織構(gòu)化與性能優(yōu)化”，2011.4-2013.12。合作研究方：日本物質(zhì)材料研究所Yoshio Sakka教授。
5. 主持并完成中國(guó)科學(xué)院-意大利國(guó)家研究會(huì)合作項(xiàng)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(xué)技術(shù)研究所Frederic Monteverde博士。
6. 主持并完成上海市科委中國(guó)-比利時(shí)國(guó)際合作研究項(xiàng)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(shí)魯文大學(xué)Omer Van der Biest教授。
7. 主持并完成中國(guó)科學(xué)院-意大利國(guó)家研究會(huì)合作項(xiàng)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(xué)技術(shù)研究所Alida Bellosi所長(zhǎng)。
實(shí)驗(yàn)室硬件條件：
實(shí)驗(yàn)室具有完備的陶瓷材料制備、加工、測(cè)試平臺(tái)，如，3D打印機(jī)、靜電紡絲機(jī)、放電等離子體燒結(jié)爐、熱壓燒結(jié)爐、無(wú)壓燒結(jié)爐、超快速高溫?zé)Y(jié)爐（UHS）、可視化高溫形變分析儀（可視化燒結(jié)數(shù)據(jù)分析儀）、冷等靜壓機(jī)、大型手套箱、金剛石線切割機(jī)、彈性模量?jī)x、硬度計(jì)、高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、高溫電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x等。
歡迎具有材料、物理、化學(xué)等專業(yè)背景的同學(xué)加入我們的研究團(tuán)隊(duì)！
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