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学科创一流 支部展风采 

高温功能材料研究所党支部成功举办“材智荟∙大讲堂”

之张海军教授报告会

2025年05月27日  点击:[]

5月20日,我院高温功能材料研究所党支部高温耐火材料团队承办的“材智荟∙大讲堂”第四十六期学术报告会成功召开。本次学术活动特邀武汉科技大学材料学部张海军教授作专题报告,河南省耐火材料行业协会执行会长靳亲国及我院高温功能材料研究所师生代表参与学术交流。会议由河南省高温功能材料重点实验室主任马成良教授主持。





张海军教授系统阐述了团队在超疏水耐火材料研发与功能化石墨改性领域的最新研究成果。研究团队通过在MgO基体中引入2wt%碳纳米管,成功制备出表面粗糙度显著、接触角达147°的超疏渣耐火材料。实验表明,该材料可有效抑制熔渣润湿与渗透行为,抗侵蚀性能提升达40%以上。为阐明其性能增强机制,研究采用密度泛函理论(DFT)计算与分子动力学(MD)模拟相结合的方法,揭示材料表面能与黏附功的协同降低是实现超疏渣特性的关键机理。值得关注的是,团队创新开发的一步法疏水低温碳酸化技术,使高CaO含量镁钙质耐火材料的抗水化温度阈值提升至180℃,为其在严苛工况下的长效服役提供了技术保障。

在石墨功能化改性领域,张海军教授重点介绍了两种创新策略:其一采用水热法在石墨表面定向生长AlOOH纳米纤维,构建多尺度粗糙结构,在实现接触角降低至12°的亲水性改性的同时,将材料抗氧化温度提升至750℃;其二基于壳聚糖碳源,通过化学气相沉积制备超亲水碳膜包覆石墨,该复合结构表现出优异的润湿稳定性(接触角滞后<5°)和机械完整性。工程应用研究表明,两种改性石墨作为增强相应用于Al2O3-SiC-C浇注料体系时,可使材料常温抗折强度提升35-42%,高温抗渣侵蚀性能提高约30%。

张海军教授的报告系统展示了耐火材料表面润湿性调控、水化抑制机理及功能化改性方面的创新成果,建立了从基础研究到工程应用的完整技术路径,为开发高性能耐火材料提供了理论支撑与实践范式。(供稿人:尹子杨)


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