研究院首页 | 研究院概况 | 研究所与科研团队 | 表面科学与技术研究所 | 电化学工程与材料研究室

【研究室总体介绍】

    电化学工程与材料研究室为北京科技大学腐蚀与防护中心、腐蚀磨蚀与表面技术北京市重点实验室等的主要研究室之一,主要从事以下方面的研究工作:材料腐蚀与防护行为机理,材料/纳米材料的电化学制备与应用,先进表面技术/表面纳米工程,高速涂镀钢板生产技术与设备,节能环保湿法冶金新技术,新能源材料,新型电子器件,污水电化学处理技术,油气开采输运炼制、航天/航空/军备/海洋等领域材料、装置的腐蚀与控制,材料剩余强度及寿命评估、软件系统开发等研究。2000以来,承担40余项国家、省部和企业合作项目,包括国家重大科技专项、“863”计划、国家科技支撑计划、自然科学基金重点/面上/青年项目、教育部/北京市重大科技项目、国家安全总局/国防科工委项目、北京市/广东省产学研重大项目、中石化/中石油等公司等科技项目。

    研究室目前有教师4人:教授/博士生导师1人、副教授/硕士生导师3人,2000年以来已培养毕业博士、硕士研究生80余人,目前在读博士后、博士、硕士研究生40余名。本梯队同时招收学术型和专业学位型硕士研究生。

    学术型专业名称为材料科学与工程,专业方向为:1)电化学工程与材料;2)材料的腐蚀与防护;3)纳米材料制备与性能;4)材料表面化学与技术;5)纳米、功能、结构、耐高温材料及其服役行为。

    专业学位型专业名称为材料工程,专业方向为:1)材料腐蚀控制工程;2)反应合成与纳米材料;3)金属构件的寿命预测与控制;4)能源材料;5)工程材料及其服役行为。

    研究室地址:北京科技大学腐蚀与防护中心楼二楼南侧

    教师办公室:223房间,电话:010-62332548,电子信箱:ecm@ustb.edu.cn

    学生学习室:221房间,电话:010-62332067

【研究室成员介绍】

孟惠民 俞宏英 王旭东

孟惠民  教授,博士生导师

俞宏英  副教授,硕士生导师

王旭东  副教授,硕士生导师

【研究室主要研究内容及科研成果】

1、材料/纳米材料的电化学制备与成型(技术)

    主要采用电化学方法研究:金属/合金纳米粉体材料液相还原制备、非晶纳米晶材料、块体非晶和薄膜非晶材料的电化学制备与成型技术,开拓非晶、非晶纳米晶复合材料和纳米材料等功能材料的应用。

2、先进表面技术/表面纳米工程

    针对以耐蚀、耐磨和功能性为目的多种表面技术,包括:电化学沉积、化学沉积、反应烧结、热喷涂、纳米复合有机涂层等表面技术,主要研究:高催化活性的纳米晶氧化物涂层烧结成型技术、功能性非晶纳米晶复合涂层电化学沉积技术、高耐蚀耐磨纳米强化非晶复合涂层热喷涂技术,快速注射/喷涂成型的环保型纳米复合聚氨脂/聚脲涂料,卫星航天器用防护涂层,发动机叶片、高超飞行器热防护材料。

3、多相及复杂环境下材料腐蚀、检测与评价技术

    主要研究:油气开采输送炼制过程中的多相流体系的腐蚀过程、大型水利枢纽工程中水轮机冲刷腐蚀和空泡腐蚀过程、航天器宇宙环境用材料或防护涂层失效过程等的腐蚀与电化学检测评价技术。建立了海洋腐蚀的加速模拟方法、海洋腐蚀仿真模型、单空泡腐蚀试验装置等。

4、航天/航空/军备/油气开采输运炼制/钢铁冶金/海洋等领域的腐蚀与控制/剩余强度及寿命评估/软件系统开发

    主要研究:工业装置的腐蚀失效规律、评价方法、风险评估技术,工业设备的使用寿命预测以及腐蚀控制手段的应用研究,开发应用软件系统。

5、工程材料腐蚀安全检测、评估系统研究

    主要研究:重大工程材料服役的空间/时间等尺度域的关联性,建立工程材料服役安全检测、评估、仿真方法,建设国家重大工程材料安全服役研究试验设施和国家科学中心。

6、新能源与污水环保处理纳米新材料、新技术与新装置研究

    主要研究:清洁高效电解海水制氢电极新材料与电解装置,氧阴极法节能制备电解二氧化锰用新电极材料、新工艺与新装置,500F/g级高比电容低成本电极新材料制备与电化学超级电容器产品,太阳能电池玻璃高透光自清洁纳米防护液材料与涂覆工艺,风能发电叶片长寿命防护涂层的国产化,难降解有机废水电解处理等的新材料、新技术与材料的纳米效应。

【代表性文献】

  • [1] 孟惠民,吴继勋,刘群先,卢燕平,张普强,高速电镀锌-镍合金,北京科技大学学报,1996,18(5):473.
  • [2] 孟惠民,盛满正嗣,松永守央,周期的逆电解にょる酸化イリジゥム系アノ―ドの异常劣化,表面技术,1998,49(10):1127.
  • [3] 陈建民,孟惠民,李英义,腐蚀后管道时效分析与爆破试验,油气储运,1998,17(3):28-30.
  • [4] 孟惠民 李金鸿 俞宏英 李辉勤 樊自拴 孙冬柏,贵金属氧化物电极处理有机废水,北京科技大学学报,2003,25 (10):405-409.
  • [5] 孟惠民 李泉明 李辉勤 孙冬柏,炼油装置腐蚀诊断支援系统的研究,石油炼制与化工,2003,34 (11):53-56.
  • [6] 孟惠民,石锗元,王旭东,俞宏英,李辉勤,樊自拴,松永守央,孙冬柏,抗有机物劣化的贵金属氧化物涂层电极的开发,中国有色金属学报,2004,14(S3):371-375.
  • [7] Zhi-Guo Ye, Hui-Min Meng, Dong-Bai Sun,New Degradation Mechanism of Ti/IrO2+MnO2 Anode for Oxygen Evolution in 0.5M H2SO4 solution,Electrochimica Acta,2008,53(18):5639- 5643.
  • [8] 李全德,孟惠民,人工加速老化对聚脲涂料防护性能的影响,北京科技大学学报,2011, 33(1): 71-75.
  • [9] Jiang Nan; Meng, Hui-Min; Song, Li-Jun; Yu, Hong-Ying,Study on Ni-Fe-C cathode for hydrogen evolution from seawater electrolysis, International Journal of Hydrogen Energy, 2010, 35(15) : 8056-8062.
  • [10] Nan Jiang,Hui-Min Meng.The durability of different elements doped manganese dioxide-coated anodes for oxygen evolution in seawater electrolysis,Surface & Coatings Technology,2012,206(21):4362-4367.
  • [11] Guan Wang,Yu Hongying,Jin Ying,Sun Dongbai. Effect of Pickling on Plating Porosity and Related Electrochemical Test[J]. Surface Engineering, 2012,28(6):430-434.SCI/EI收录.
  • [12] Wang Ying,Yu Hongying,Cheng Yuan,Shan HaiTao,Zhang LiXin,Sun Dong Bai. Corrosion Behaviors of X80 Pipeline Steel in Different Simulated Alkaline Soil Solution[C]. Advanced materials research,2011,189-193: 4261-4266 SCI收录.
  • [13] Cheng Yuan,Yu Hongying,Zhang Lixin,Wang Ying,Meng Xu,Sun DongBai. Effect of applied potentials on stress corrosion cracking susceptibility of X80 pipeline steel in simulated soil solution[C]. Advanced Materials Research,2010,146-147: 920-925. SCI收录.
  • [14] Wu Anqi,Yu Hongying,Sun Dongbai. Computer Simulation of Uniform Corrosion Process for Carbon Steel[C]. Advanced Materials Research,2011,201-203: 234-240. SCI/EI收录.
  • [15] Cheng Yuan,Yu Hongying,Wang Ying,Meng Xu,Zhang Lixin,Sun DongBai. Effect of Potentials on Stress Corrosion Cracking of X80 Pipeline Steel in Simulated Soil Solution[C]. Advanced Materials Research,2011,197-198:1549-1554. SCI/EI收录.
  • [16] Yuan Xue-tao,Sun Dong-bai,Yu Hong-ying. Effect of nano-SiC particles on the corrosion resistance of NiP-SiC composite coatings[J]. international journal of minerals metallurgy and materials,16(4): 444-451. SCI收录.
  • [17] Wang DaPeng,Sun DongBai.Yu HongYing. Preparation of one-dimensional nickel nanowires by self-assembly process[J]. materials chemistry and physics,2008,113(1): 227-232. SCI收录.
  • [18] Limin Zhang, Dongbai Sun, Hongying Yu, Effect of niobium on the microstructure and wear resistance of iron-based alloy coating produced by plasma cladding[J]. Materials Science and Engineering: A,2008,490(1–2):57-61. SCI/EI收录.
  • [19] 李忠平,俞宏英,孙冬柏,王旭东,樊自拴,孟惠民. 制备条件对纳米镍粉电化学性能的影响[J]. 中国有色金属学报,2006,16(7):1288-1294. EI收录.
  • [20] 俞宏英,孙冬柏,黄锦滨,杨德钧. 化学镀镍磷合金镀层封孔处理工艺及性能[J]. 功能材料,2001,32(3):262-263,268. EI收录.
  • [21] X. D. Wang,S. Y. He,D. Z. Yang.Low-Energy Electron Exposure Effects on the Optical Properties of ZnO/K2SiO3 Thermal Control Coating.Journal of Materials Research.2002,17(7):1766-1771.
  • [22] X. D. Wang,S. Y. He,D. Z. Yang.A Study of Electron Exposure Effects on ZnO/K2SiO3 Thermal Control Coatings. Materials Chemistry and Physics.2003,78(1):38-42.
  • [23] X. D. Wang,C. D. Li,M. M. Mikhailov,S. Y. He,D. Z. Yang.Influence of the flux density, the flux, and the energy of electrons on the change in the optical properties of ZnO+K2SiO3 coatings.Russian Physics Journal.2000,43(9):735-742
  • [24] 王旭东,何世禹,杨德庄.电子辐照对ZnO/K2SiO3型热控涂层光学性能的影响.强激光与粒子束.2001,13(4):431-435.
  • [25] 王旭东,程远等.S781白漆低能质子辐照损伤的模拟研究.航天器环境工程.2010,27(6):682-685.
  • [26] 王旭东,李春东等.电子与质子综合辐照下ZnO白漆的光学性能退化研究.航天器环境工程.2010,27(5):581-584.
  • [27] 王旭东,顾鹏飞等.ZnO白漆空间性能退化的地面恢复与保护研究.材料工程.2011,(1):7-10.
  • [28] X. D. Wang, S. Y. He, D. Z. Yang and P. F. Gu.Space Radiation Damage in ZnO Induced by Subthreshold Electrons: Defect Identity and Optical Degradation.Radiation Research.2011,176:264-268.
  • [29] Pengfei Gu, Xudong Wang, etc.Synthesis, Characterization and Photoluminescence of ZnO Spindles by Polyvinylpyrrolidone-assisted Low-temperature Wet-chemistry Process.Journal of Crystal Growth.2012,338:162-165.

【授权专利】

  • 1. 孟惠民、何庆龙、俞宏英、樊自拴、王旭东、孙冬柏,一种应用于管线钢腐蚀研究的改进设计装置,专利号:ZL 200710065218.5, 授权日:2009.5 13.
  • 2. 孟惠民、宋利君、孙冬柏、俞宏英, 一种电解海水制备氢气和氧气的电解设备及其工艺,专利号:ZL201010293440.2,授权日:2011.10.12.
  • 3. 孟惠民、郭琳、张慧、孙冬柏、俞宏英、樊自栓、王旭东,一种节能型电解二氧化锰的制备方法,专利号:ZL201010578846.5,授权日:2011.12.28.
  • 4. 孟惠民、史艳华、孙冬柏、俞宏英、樊自栓、王旭东,一种网孔状纳米结构锰系氧化物镀层及其制备方法,专利号:ZL200710176693.X,授权日:2010.5.28.
  • 5. 孟惠民、孙冬柏、俞宏英、樊自栓、王旭东,一种用于处理有机废水的流化床电极反应器,专利号:ZL 200610144148.8, 授权日:2009.6.17.
  • 6. 孟惠民、史艳华、孙冬柏、俞宏英、樊自栓、王旭东,一种快速电解降解苯胺的方法,专利号:ZL 200610144149.2, 授权日:2009.6.17.
  • 7. 孟惠民、王建升、孙冬柏、俞宏英、樊自拴、王旭东,一种金属轧辊表面电火花强化方法,专利号:ZL200910084728.6,授权日:2011.8.14.
  • 8. 樊自拴、张丽娜、王 勇、孙冬柏、孟惠民、俞宏英、王旭东. 一种等离子熔覆铁基非晶纳米晶涂层及其制备方法,CN100510182C,授权日:2009.7.8.
  • 9. 樊自拴、王勇、张丽娜、孙冬柏、孟惠民、俞宏英、王旭东. FE基非晶纳米晶喷涂粉末及其氩气雾化制备方法,CN100554484C,授权日:2009.10.28.

【研究室承担科研項目】

  • 1、月球原位资源利用可行性研究,航天八院项目,负责人 王旭东;
  • 2、载人月球车材料防护技术研究,航天八院项目,负责人 王旭东
  • 3、空间环境下漆类材料宏观性能与微观机制的构效关系研究,国防科技重点实验室开放基金项目,负责人 王旭东;
  • 4、航天器异种材料电偶腐蚀兼容性选用技术研究,总装备部项目,负责人 王旭东;
  • 5、探月三期航天器及地面设备环境适应性评价研究,航天八院项目,负责人 王旭东;
  • 6、国家重大科技专项课题,负责人 孟惠民;
  • 7、海洋工程装备材料腐蚀与防护关键技术基础研究(海洋环境下磨蚀过程的力学-电化学机理研究),国家“973”项目(课题),负责人 孟惠民,俞宏英;
  • 8、液相脉冲放电合成镍磷合金纳米粉机理的原位研究,国家自然科学基金项目,负责人 俞宏英;
  • 9、氧阴极法节能环保制备二氧化锰电解规律研究,国家自然科学基金项目,负责人 孟惠民;
  • 10、一维IrO2系析氧阳极纳米阵列涂层的构建、形成机制及调控研究,国家自然科学基金项目,负责人 孟惠民;
  • 11、高铁等铝合金车体耐腐蚀能力测试与评价研究,南车项目,负责人 孟惠民;
  • 12、关键零件表面高性能化技术产业化,北京市项目,负责人 俞宏英,孟惠民;
  • 13、炼油装置顶循环系统的腐蚀机理探究,中石油项目,负责人 俞宏英;
  • 14、市区地下输水输气用球墨铸铁管道土壤腐蚀与服役寿命研究,负责人 孟惠民.

【研究室团队建設】

 
 
北京科技大学新材料技术研究院   地址:北京市海淀区学院路30号   邮编:100083 返回学校首页