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| 王華明 | |
|---|---|
|
中國工程院院士 | |
| 出生 |
1962年5月 中國四川合江 |
| 國籍 | 中國 |
| 職業 | 教授、博士生導師 |
| 知名作品 | 飛機鈦合金大型複雜整體構件激光成形技術 |
王華明，中國工程院院士[1]，北京航空航天大學教授、博士生導師，激光增材製造領域專家。起步迅速、屢屢破格晉升、擁有大量學術成就的青年學者，2006年"全國五一勞動獎章"及"國家傑出青年科學基金"獲得者，北京航空航天大學材料科學與工程學院"長江學者特聘教授"，2015年12月7日當選中國工程院院士 。
2017年5月，獲得全國創新爭先獎[2]。
目錄
人物經歷
現任材料加工工程學科責任教授、材料加工工程及自動化系主任、航空科學與技術國家實驗室"航空材料與結構"首席科學家[3]。
2012年1月18日，王華明教授主持的"飛機鈦合金大型複雜整體構件激光成形技術"項目獲得國家技術發明一等獎。光華龍騰獎中國設計貢獻獎銀質獎章獲得者 。
如今，王華明教授團隊的高性能難加工大型複雜整體關鍵構件激光直接製造技術已經處於國際領先水平。
"金屬3D打印"第一位院士。中國激光3D打印引路人。
1983年，獲四川工業學院(現西華大學)學士學位 ;
1986年，獲西安交通大學碩士學位;
1989年，獲中國礦業大學(北京研究生部)礦山機械工程摩擦學專業畢業，博士學位;
1991年，在中國科學院金屬研究所做博士後研究期間破格晉升副研究員，之後，作為國家自然科學基金重大項目中國際合作項目的中方負責人赴日本豐橋技術科學大學進行國際合作研究 ;
1992年，被德國洪堡基金會授予"洪堡研究獎學金"，赴德國埃爾蘭根-紐倫堡大學金屬科學與技術研究所從事高能脈衝Nd:YAG激光材料表面改性及非平衡新材料製備研究工作 ;
1994年，回國後即全力投入到北航的教學與科研工作中 ;
1995年，在北京航空航天大學破格晉升教授;
1996年，被評為博士生導師;
2005年，成功實現三種激光快速成型鈦合金結構件在兩種飛機上的裝機應用，使我國成為世界上第二個掌握飛機鈦合金結構件激光快速成形裝機應用技術的國家;
2006年，受聘為北京航空航天大學材料科學與工程學院"長江學者特聘教授";
2009年1月25日，以王華明為帶頭人、研究方向為"高性能金屬材料激光製備與成形"的團隊入選"2008年度教育部候選創新團隊" ;
2012年12月21日，由光華設計基金會主辦的"光華龍騰獎(2012)第八屆中國設計業十大傑出青年"評選活動最終結果在京揭曉，王華明與其他幾人分獲"中國設計貢獻獎銀質獎章" ;
2013年1月8日，根據《關於印發〈國家高層次人才特殊支持計劃〉的通知》規定，中央人才工作協調小組辦公室"萬人計劃"專項辦對科技部初選推薦的"萬人計劃"第一批傑出人才、科技創新領軍人才進行了複評，共產生6名傑出人才、72名科技創新領軍人才人選。王華明入選"科技創新領軍人才人選" ;
任職
中華"洪堡學者"協會理事;
北京機械工程學會副理事長;
中國機械工程學會特種加工分會理事、摩擦學分會理事、熱處理分會常務理事;
中國金屬學會材料科學分會理事。
參選院士
2013年5月24日，王華明教授被推舉為2013年中國工程院院士增選有效候選人名單(機械與運載工程學部機械成形加工工程及自動化專業)。
2015年王華明教授繼續參選中國工程院機械與運載工程學部院士，於6月12日順利進入第二輪評選，該學部共有24人進入第二輪
2015年12月7日，當選中國工程院院士。
研究方向
提出"激光熔覆多元多相過渡金屬硅化物高溫耐磨耐蝕多功能塗層"研究新方向，研究出Cr3Si/Cr2Ni3Si等耐磨性能優異並同時具有"反常磨損-載荷特性"、"反常磨損-溫度特性"、"不粘金屬特性"等性質的過渡金屬硅化物多功能塗層材料新體系10餘個，系列研究論文被《Advanced Coatings & Surface Technology 》國際期刊"專題報道"; 在對高推重比航空發動機關鍵摩擦副零部件高溫高速"超常"摩擦學行為深入研究基礎上，研究出含碳量高達9~12%的"激光熔覆超高碳Cr-Ni-C高溫自潤滑特種耐磨塗層新材料"，在我國某新型航空發動機關鍵熱端高溫耐磨運動副零部件上得到成功應用，獲"國防科學技術獎"二等獎; 在對鈦合金非接觸激光熔化冶金晶體擇優生長特性深入實驗與理論研究的基礎上，發明"定向生長柱晶鈦合金激光區域約束熔鑄冶金材料製備與發動機葉片等複雜零件激光直接成形新技術"，鈦合金高溫持久壽命提高10倍以上; 突破飛機鈦合金等高性能金屬結構件激光快速成形關鍵技術及關鍵工藝裝備技術，激光快速成形BT20鈦合金機身關鍵結構件通過裝機試飛前構件全部地面考核並已通過裝機評審即將完成實際裝機應用;將"合金超純淨精煉"、"定向凝固"、"快速凝固"等三大先進高溫合金製備技術與"激光快速成形技術"有機融合為一體，提出"超純淨徑向微細柱晶梯度組織高性能高溫合金渦輪盤"新思路及其近終形零件激光直接成形製造新技術，成功製造出直徑達450mm的超純淨徑向微細柱晶梯度組織高性能高溫合金渦輪盤件; 發明了"水冷銅模激光熔煉爐"及難熔、難加工、高活性金屬材料激光熔鑄材料製備與零件直接成形新工藝"，成功實現W等難熔合金及W/W5Si3等難熔金屬增強超高溫"原位"複合材料及其零件的激光熔鑄冶金製備與成形製造，為難熔難加工高性能合金材料的製備與複雜零件成形製造找到了一條新的途徑; 發現"高Jackson因子小面晶體"光滑液-固界面及台階生長機制對凝固冷卻速度及界面過冷度的高度不敏感性，對在經典凝固理論中被廣泛接受的"隨凝固冷卻速度或界面過冷度的增加、小面晶體液/固界面結構將由原子尺度光滑向原子尺度粗糙轉變、生長機制由側向生長向連續生長機制轉變"經典凝固理論"著名推論"的適用範圍進行了合理補充。
人物事跡
作為教育部"長江學者"特聘教授、博士生導師及學
科責任教授，王華明教授自1994年回國以來，十年如一日，一直兢兢業業地工作在教學工作第一線，講授了本科生《物理冶金原理》、研究生《先進材料製備科學技術》等主要課程14門，親自擔任本科生"材料製備與合成"自主綜合實驗負責人及本科生班主任，他對教學高度負責、特別注重學生全面素質教育與科研方法、創新能力與嚴謹學風的培養，言傳身教、既教書又育人，被評為"學生最愛戴老師"。
他高層次創新性人才培養成績突出，指導的研究生在發表高水平研究論文、獲優秀學位論文、優秀博士論文創新基金等方面等一直名列全校前列。
例如，在已畢業的13名碩士生中，2人獲得北京市及國防科工委優秀畢業生稱號、3人獲校"優秀碩士論文"、6人分別被加州理工學院等世界著名大學錄取為博士生;在已畢業的6名博士生中，2人獲得校"優秀博士論文獎學金"、1人獲校"優秀博士論文"並被推薦參加2006年度全國百篇優秀博士論文評選。
在北航開闢"快速凝固激光材料製備與成形"研究新方向，研究成功國內首套"動密封/惰性氣體保護"鈦合金結構件激光快速成形成套工藝裝備，突破飛機鈦合金結構件激光快速成形關鍵工藝及應用關鍵技術並在兩種重點型號飛機上成功裝機應用，使我國成為繼美國之後、世界上第二個掌握飛機鈦合金結構件激光快速成形及在飛機上裝機應用技術的國家;
發明國際首創的"定向生長柱晶高溫鈦合金"及其航空發動機葉片激光約束熔鑄快速成形技術，高溫持久壽命提高10倍以上，為高溫鈦合金的發展提供了一條新途徑;在國際上提出"激光熔覆過渡金屬硅化物高溫耐磨耐蝕多功能塗層材料"研究新領域，研究成功具有異常優異的高溫耐磨耐蝕性能多元多相金屬硅化物多功能塗層材料新體系10餘個，授權"發明專利"5項並受到《先進塗層與表面技術》等國際期刊的"專題報道"。
王華明在中科院的一次演講在11月被軍事愛好者上傳到優酷 ，引起一陣轟動。該視頻列舉了一系列我國在激光3d打印的成果，詳細的介紹了我國3d打印在大飛機上的大部件上的應用。據王教授的介紹，我國在大件3d打印方面已經是世界領先。部分部件被用在c919，和各型軍用飛機上。
王教授分別用美國F-22和F-35戰鬥機部件和我國自製3d打印部件進行了對比，指出我國在各項指標都明顯超過美國戰鬥機上的部件，尤其是在重量方面差距明顯。
主要成就
榮譽
從德國訪問回國後，先後獲得"國家教委科技進步獎三等獎"(新型高強韌性高碳硅錳系低合金奧氏體/貝氏體耐磨鋼)、"航空
科技進步獎"和"茅以升北京青年科技獎"，科技成果入選"北京市重大科技成果推廣計劃"。
1995年，被評為中國航空工業總公司優秀青年教師;同年又被美國世界名人傳記錄編輯委員會特別提名載入最新版"世界名人傳記錄";
2000年以後，陸續獲得"美國聯合技術公司容閎科技教育獎"、"中國機械工程學會青年科技成就獎"、"國防科學技術一等獎"、"國防科學技術獎二等獎"、國家教學成果二等獎、北京市教學成果一等獎等多種教學及科研獎，被評為教育部"長江學者"特聘教授、國防科技工業有突出貢獻中青年專家、北京市總工會教育創新標兵、北京高校優秀共產黨員、入選"教育部跨世紀優秀人才計劃"、"新世紀百千萬人才工程國家級人選"等國家級人才計劃;
牽頭主持"國家自然科學基金重點項目"、"國家863計劃課題"、"教育部跨世紀優秀人才計劃基金"、"總裝武器裝備重點基金"、"國防基礎科研重點項目"等重要科研項目10餘項，發表論文被SCI、EI及ISTP收錄160餘篇，其中，發表SCI收錄論文60餘篇(其中期刊影響因子大於1的論文40餘篇)，第一發明人獲批"發明專利"6項;
2006年，獲得"全國五一勞動獎章"及"國家傑出青年科學基金"。
2012年1月18日，王華明教授主持的"飛機鈦合金大型複雜整體構件激光成形技術"項目獲得國家技術發明一等獎。
論文
H.M. Wang, F. Cao, L.X. Cai, H.B. Tang, L.Y. Zhang, Microstructure and tribological properties of laser clad Ti2Ni3Si/NiTi intermetallic coatings, Acta Materialia, 51(2003)20:6319-6327 H.B. Tang, Y.L. Fang, H.M. Wang: Microstructure and dry sliding wear resistance of a Cr13Ni5Si2 ternary metal silicide alloy, Acta Materialia, 52(2004)7: 1773-1783 X.D. Lu, H.M. Wang, High-temperature phase stability and tribological properties of laser clad Mo2Ni3Si /NiSi metal silicide coatings, Acta Materialia, 52(2004)18: 5419-5426 H.M. Wang, G. Duan, Wear and Corrosion Behavior of Laser Clad Cr3Si Reinforced Composite Coatings, Intermetallics, 11(2003)8: 555-562 H.M. Wang, D.Y. Luan, L.X. Cai, Microstructure and sliding wear behaviors of tungsten reinforced W-Ni-Si metal silicides in-situ composites, Metallurgical and Materials Transactions A, 34A(2003)9: 2005-2015 H.M. Wang, C.M. Wang, L.X. Cai, Wear and corrosion resistance of laser clad Ni2Si/NiSi nickel silicides composite coatings, Surface and Coatings Technology, 168(2003)2-3: 202-208 H.M. Wang, D.Y. Luan, L.Y. Zhang, Microstructure and wear resistance of laser melted W/W2Ni3Si metal silicides matrix in-situ composites, Scripta Materialia, 48(2003)8: 1179-1184 X.D. Lu, H.M. Wang, Microstructure and high-temperature sliding wear properties of laser clad Mo2Ni3Si/NiSi metal silicide composite coatings, Applied Surface Science, 214(2003)1-4: 190-195 Y. Chen, H.M. Wang, Microstructure and high-temperature wear resistance of a laser surface alloyed -TiAl with carbon, Applied Surface Science, 220(2003): 186-192 Y. Chen, H.M. Wang, Microstructure and Wear Resistance of Laser Clad TiC Reinforced FeAl Intermetallic Matrix Composite Coatings, Surface and Coatings Technology, 168(2003)1: 30-36 X.D. Lu, H.M. Wang, Microstructure and dry sliding wear properties of laser clad Mo2Ni3Si/NiSi metal silicide composite coatings, Journal of Alloys and Compounds, 359(2003)287-293 Y. Chen, H.M. Wang, Growth morphologies and mechanism of TiC in laser surface alloyed coating on the substrate of TiAl intermetallics, Journal of Alloys and Compounds, 351(2003): 304-308 H.M. Wang and G. Duan: Microstructure and wear resitance of laser clad Cr3Si reinforced metal silicide composite coatings, Materials Science and Engineering A, A336 (2002) 1-2: 117-123 H.M. Wang and Y.F. Liu: Microstructure and wear resistance of laser clad Ti5Si3/NiTi2 composite coating on titanium alloy, Materials Science and Engineering A, A338 (2002) 1-2: 126-132 H.M. Wang, Y.L. Yu, S.Q. Li: Microstructure and tribological properties of laser clad CaF2/Al2O3 self-lubrication wear-resistant ceramic matrix composite coatings, Scripta Materialia, 47(2002)1:57-61 G. Duan, H.M. Wang: High-Temperature Wear Resistance of A Laser-Clad Cr3Si/ Metal Silicide Composite Coating, Scripta Materialia, 46(2002)1: 107-111 G. Duan, H.M. Wang: Microstructure of Laser Melted/Rapidly Solidified /Cr3Si Silicide alloys, Journal of Materials Science, 37(2002)10: 1981-1985 Y. Chen, H.M. Wang: Rapidly solidified MC carbide morphologies of a pulsed laser surface alloyed -TiAl intermetallic with carbon, Scripta Materilia, 50(2004)507-510 (SCI, IF=1.633) L.X. Cai, H.M. Wang, C.M. Wang, Corrosion resistance of laser clad Cr-alloyed Ni2Si/NiSi intermetallic coatings, Surface and Coatings Technology, 182(2004)2-3: 294-299 Y. Chen, H.M. Wang, High-temperature wear resistance of laser clad TiC reinforced FeAl in-situ composite coating, Surface and Coatings Technology, 179(2004): 252-256 Y. Chen, H.M. Wang, Microstructure and wear resistance of a laser clad TiC reinforced nickel aluminides matrix composite coating, Materials Science and Engineering A, 368(2004)1-2: 80-87 Y. Wang, H.M. Wang: Wear resistance of laser clad Ti2Ni3Si reinforced intermetallic composite coatings on titanium alloy, Applied Surface Science, 229(2004)1-4: 81-86 L.X. Cai, H.M. Wang: Microstructure and dry sliding wear resistance of laser clad tungsten reinforced W5Si3/W2Ni3Si intermetallic coatings, Applied Surface Science, 235(2004): 501-506 X.D. Lu, H.M. Wang, Z.R. Zou, Small amplitude reciprocating sliding wear behavior of laser clad Mo2Ni3Si/NiSi metal silicide composite coatings, Applied Surface Science, 240(2004): 432-440 H.M. Wang, H.B. Tang, L.X. Cai, F. Cao, L.Y. Zhang, R.L. Yu, Microstructure and wear properties of laser clad Ti2Ni3Si/Ni3Ti multiphase intermetallic coatings, Applied Physics A: 80(2005)8: 1677-1683 Y. Liu, H.M. Wang: Elevated temperature wear behaviors of a Co-Mo-Si ternary metal silicide alloy, Scripta Materialia, 52(2005)12: 1235-1240 Y.X. Yin, H.M. Wang: Microstructure and wear resistance of Cuss-toughened Cr5Si3/CrSi metal silicide alloys, Journal of Materials Research, 20(2005)5: 1122-1130 X.D. Lu, H.M. Wang: Dry sliding wear behavior of laser clad Mo2Ni3Si/NiSi metal silicide composite coatings, Thin Solid Films, 472(2005)1-2: 297-301 N.L. Jian, H.M. Wang, Microstructure and wear behaviors of laser-clad Cr13Ni5Si2-based metal-silicide coatings on a titanium alloy, Surface and Coatings Technology, 192(2005)2-3:305-310 X. D. Lu, H. M. Wang, Metallic tribological compatibility .of laser clad Mo2Ni3Si/NiSi metal silicide coatings, Surface and Coatings Technology, 200(2005)2380-2385 Y. Liu, H.M. Wang: Microstructure and high-temperature wear property of Coss/Co3Mo2Si metal silicide alloys, Materials Science and Engineering A, 396(2005)1-2: 240-250 X. D. Lu, H. M. Wang, Reciprocating dry sliding wear behavior of laser clad small amplitude Mo2Ni3Si/NiSi metal silicide composite coatings, Applied Surface Science, 240(2005): 432-440 X. D. Lu, H. M. Wang, Corrosive sliding wear behavior of laser clad Mo2Ni3Si/NiSi intermetallic coatings, Applied Surface Science, 245(2005)1-4: 346-352 Y. Xue, H. M. Wang, Microstructure and wear properties of laser clad TiCo/Ti2Co intermtallic coatings on titanium alloys, Applied Surface Science, 243(2005)1: 278-286 Y. Chen, H.M. Wang, Laser melted TiC reinforced nickel aluminide matrix composites, Journal of Alloys and compounds, 391(2005)1-2: 49-54 Y. Chen, H.M. Wang, Microstructure and wear resistance of laser-melted TiC reinforced nickel aluminide dual-phase matrix in-situ composites, Intermetallics, 14(2006)325-331 Y. Chen, H.M. Wang, Microstructure and wear resistance of laser-melted TiC reinforced nickel aluminide dual-phase matrix in-situ composites, Intermetallics, 14(2006)325-331 Y.L. Fang, H.B. Tang, H.M. Wang: A wear resistant ductile metal-toughened Cr13Ni5Si2 ternary metal silicide alloy, Intermetallics, v 14, n 7, July, 2006, p 750-75 Yin, Y.X. Wang, H.M. Microstructure and tribological properties of Cuss-toughened Cr-Cu-Si metal silicide alloys，Journal of Alloys and Compounds, v 420, n 1-2, Aug 31, 2006, p 218-224 Chen, Yao，Wang, H.M.，Growth morphologies and mechanisms of non-equilibrium solidified MC carbide，Journal of Materials Research, v 21, n 2, February, 2006, p 375-379
專利
僅列出王華明教授作為第一發明人的專利:
王華明;張強;張凌雲;席文君一種超高碳Cr-Ni-C高溫耐磨合金材料
一種高溫耐磨耐蝕Ni-Mo-Si金屬硅化物合金材料
王華明;呂旭東;張凌雲;湯海波;蔡良續
高溫耐磨耐腐蝕Cr-Ni-Si金屬硅化物合金材料
王華明;張凌雲;席文君;方艷麗
水冷銅模激光熔煉爐及其熔煉鑄錠的方法
王華明;張凌雲;席文君;張立強;張長利
一種薄壁零件在激光熔覆、熱噴塗及焊接加工中的局部高效冷卻方法
王華明;湯海波;於利根;蔡良續;張凌雲
Ti-Ni-Si三元金屬硅化物合金塗層材料
王華明;張凌雲;於榮利;王影
定向生長柱晶及單晶鈦合金的製備方法
王華明;張凌雲;李安;於榮莉;湯海波;蔡良續;張述泉;張立強
高溫耐磨耐蝕Co-Ti-Si金屬間化合物合金材料
王華明;薛軼;張凌雲;李安
高溫耐磨耐蝕Fe-Cr-Si鐵基合金材料
王華明;袁源;張凌雲;李安
獲得具有筏狀初生α相的雙態組織的雙相鈦合金熱處理方法
王華明;方艷麗;湯海波;張述泉;李 安;李鵬;張凌雲
柔性氣囊式可控氣氛裝置
王華明;張凌雲;張述泉;李安;李鵬;湯海波;方艷麗;田象軍
人物語錄
看着零件像樹苗發芽一樣，一毫米一毫米地堆積成長，激光掃描一下，零件就長高一層，那種感覺非常神奇。 我生活中沒有什麼其他的愛好，有時候看電視三小時，脖子會痛，而工作三小時，我卻渾然不覺。 做人最重要的是要有責任心，要盡最大努力把每件小事做好。 我深刻地感受到，自己的每一點進步和每一點成績，都同中國共產黨的英明領導和國家科技、經濟、社會全面高速發展的大好環境密不可分，和北航及材料學院領導、同志們的關懷、培養和鼓勵密不可分，同老教師以及同事們的無私幫助與支持密不可分，同激光材料加工製造技術實驗室研究團隊全體老師和同學們的辛勤努力密不可分。
視頻
國家增材製造標準化技術委員會成立大會-王華明院士報告
===北京航空航天大學 王華明院士