稀土新材料创新团队

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王志刚

7E45

王志刚,男,汉族,19879月生,中国共产党党员,内蒙古乌兰察布市人,工学博士,副教授硕士研究生导师,内蒙古自然科学基金“优秀青年科学基金”、内蒙古自治区“青年科技英才支持计划”、内蒙古自治区“兴蒙英才”第五层次人才、Ok138大阳城集团“151”人才工程优秀青年教师(首批)、“内蒙古自治区本级引进高层次人才科研支持计划”入选者,荣获内蒙古自治区技术发明奖一等奖“长寿命热障涂层陶瓷材料关键制备技术与产业化应用”1项(2025年),第四届全区本科高校课程思政教学比赛二等奖1项(2024年)。现就职于Ok138大阳城集团材料科学与工程学院主要从事先进热障涂层/高强韧结构陶瓷材料设计与应用研究;主持国家自然科学基金项目2项,内蒙古自治区自然科学基金项目、企业横向合作课题和人才类项目等10余项,科研经费总计450余万元;第一/通讯作者在国际权威杂志Appl Surf Sci, J Am Ceram SocJ Eur Ceram SocCeram Int发表SCI论文30,获得授权国家发明专利17项,多项技术成果被中国航发北京航空材料研究院应用,其中“高温耐腐蚀型热障涂层陶瓷材料与靶材制备技术”相关的2项发明专利实现成果转化。第一署名出版专著《氢化锆表面防氢渗透层微弧氧化制备技术》1部,讲本科专业必修课程《硅酸盐工业热工过程与设备,本科专业选修课《结构陶瓷》《先进涂层材料与防护技术等。

1. 教育经历

2015.032019.10 哈尔滨工业大学,ok138太阳集团,获工学博士学位

2012.092015.01 内蒙古工业大学,ok138太阳集团,获工学硕士学位

2008.092012.07 内蒙古工业大学,ok138太阳集团,获工学学士学位

2. 工作经历

2024.09—现在   Ok138大阳城集团ok138太阳集团,副教授

2020.052024.09 Ok138大阳城集团材料与冶金学院,讲师

3. 主要任职

国家自然科学基金项目通讯评审专家

内蒙古自治区科技厅科技专家库专家

教育部学位论文评审专家

包头市科技特派员

《材料工程》第三届青年编委

Topical Advisory Panel Member (TAPM) of the JournalCoatings (SCIE, Q2)

国际杂志特约审稿:Applied Surface Science》《Ceramics International》《Journal of Advanced Ceramics》《Surface & Coatings TechnologyInternational Journal of Ceramic Engineering and ScienceCoatings》《Journal of Materials Engineering and Performance》《Advanced Engineering Materials》《Extreme Materials》《Recent Innovations in Chemical Engineering

4. 研究领域

1)先进热障涂层/结构陶瓷材料制备科学与技术

2EB-PVD热障涂层陶瓷靶材制备关键技术与产业化

3高性能共晶陶瓷材料凝固过程基本原理与技术研究

4)功能涂层和薄膜制备技术与可靠性评估

5极端服役环境下陶瓷材料性能与服役行为检测与表征

5. 科研项目

1)国家自然科学基金项目. 稀土氧化锆基热障涂层复合陶瓷跨尺度设计及抗烧结与相稳定协同调控机理(52562007),32万,2026/1-2029/12.负责人

2)国家自然科学基金项目. 超声振动辅助激光表面熔凝Al2O3-YSZ梯度纳米共晶层的微观组织形成与调控机理52204316),30万,2023/1-2025/12.负责人

3)内蒙古自然科学基金优秀青年基金项目. 长时热盐环境服役热障涂层稀土陶瓷材料研制与腐蚀损伤机理(2025YQ007),30万,2025/1-2027/12.负责人

4)内蒙古自治区高等学校“青年科技英才支持计划”项目. 高温高湿环境热障涂层陶瓷材料的抗腐蚀机理与相变研究(NJYT23006),30万,2023/01-2025/12.负责人

5)内蒙古晶陶锆业有限公司横向课题项目. 超高温热障涂层陶瓷材料设计与靶材技术,100万元2024/01-2025/01.(负责人)

6)中国航发北京航空材料研究院横向课题项目. 航空发动机热障涂层光饰磨料形性设计与制备关键技术项目,51.9万元2025/07-2025/12.(负责人)

7)中国航发北京航空材料研究院横向课题项目. 特种服役环境腐蚀热障涂层材料研制与靶材制备2021-05-2121-WX),50万元2021/01-2022/01.(负责人)

8)中国北方稀土横向课题项目. 高性能稀土锆酸盐共晶热障涂层材料与EB-PVD靶材制备关键技术58万元2024/01-2024/12.(负责人)

9)中国航发北京航空材料研究院横向课题项目. 基于构型熵调控低导热氧化物陶瓷材料设计与性能优化(HTK1-2024-05-0081-WX),40.4万元2024/06-2025/06.(负责人) 

10)内蒙古自治区“本级引进高层次人才科研支持计划(A类)”. 抗高温烧结与晶粒生长氧化铝基纳米共晶热障涂层材料设计与机理研究20万元2021-2023.(负责人)

11内蒙古自治区自然科学基金博士基金项目. 超声激励下激光表面熔凝Al2O3/YSZ纳米共晶层的胞晶生长行为与主动调控机理2021BS05007),10万元2021/01-2023/12.(负责人)

12)内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目. 超低热导热障涂层材料设计与制备关键技术,3万元,2022/09-2024/08.(负责人)

13)Ok138大阳城集团创新基金项目. 长寿命氧化锆基热障涂层材料设计与应用技术,5万元,2022/06-2025/06.(负责人)

6. 技术成果转化与应用推广

自主研发的稀土热障涂层材料已成功应用于多种型号发动机工作/导向叶片,已通过“武器装备质量管理体系”认证,其中“长效服役稀土热障涂层陶瓷材料关键技术及示范应用”技术成果被评定为国际先进水平(中国稀土学会组织鉴定,中稀学评字【2025】第09号)。技术成果在内蒙古包头稀土高新区落地转化,以专利授权的形式在内蒙古晶陶锆业有限公司实现了产业化。国家发明专利1一种陶瓷靶材及其制备方法和应用专利号:ZL202210857133.5,于202347日授权,证书号5855717国家发明专利2:“一种锆酸盐陶瓷材料及其制备方法和应用专利号:ZL202210857096.8,于2023815日授权,证书号6232832上述两项技术已实现成果转化,转化方式为5年授权非独占许可使用,授权5年使用费50+40%经济效益,成果转化名称高温耐蚀型热障涂层陶瓷材料与靶材制备技术”(国资监测编号GR2024NM1001872;项目编号N0109QT240056)

7. 代表性论著

[1] Z.G. Wang*, L. Cui, Z.H. Ni, P.B. Li, Z.H. Wang, R.Q. Liu, H.C. Wang, M.Q. Xue, W.Y. Mi, Y.H. Zhang, X.L. Wang, M. Xie, X.W. Song, R.D. Mu, J.H. Ouyang. Grain growth kinetics and microstructural evolution in novel cerium-doped zirconia-zirconate composites with hypoeutectic composition, Journal of Alloys and Compounds, 1036 (2025) 181638.

[2] Z.G. Wang, W.D. Chen*, S.F. Yan, X.K. Zhong, W. Ma, X.W. Song, Y.M. Wang, J.H. Ouyang. Direct Fabrication and Characterization of Zirconia Thick Coatings on Zirconium Hydride as a Hydrogen Permeation Barrier, Coatings, 13 (2023) 884.SCI

[3] Z.G. Wang, Y.Z. Zhang, J.H. Ouyang*, X.W. Song, Y.M. Wang, Y.J. Wang. Nanocrystalline Alumina-Zirconia-Based Eutectic Ceramics Fabricated with High-Energy Beams: Principle, Solidification Techniques, Microstructure and Mechanical Properties, Materials, 16 (2023) 29853010.SCIReview

[4] J. Zhang, Z.G. Wang, X.W. Song*, M. Xie, Y.H. Zhang, R.D. Mu, S.L. An. Tailoring the Thermal Conductivity of Sc2O3-Yb2O3 Co-Stabilized ZrO2 Thermal Barrier Materials and Mechanism Insight, Ceramics International, 2023, 49(9): 13601–13609. SCI

[5] L.Y. XieZ.G. Wang*Y.Z. ZhangY.H. MaZ.Y. DingJ.H. Ouyang*Z.G. LiuY.J. WangY.M. Wang. Microstructural refinement and mechanical response of Al2O3-ZrO2 eutectics fabricated by a novel pulse discharge plasma assisted melting method, Ceramics International, 16 (2022) 23510–23517.SCI

[6] Z.G. Wang, W.D. Chen*, S.F. Yan, X.J. Fan, Z.G. Xu, Characterization of ZrO2 ceramic coatings on ZrH1.8 prepared in different electrolytes by micro-arc oxidation, Rare Metals, 41 (2022) 1043–1050.SCI

[7] Z.G. Wang, W.D. Chen*, S.F. Yan, X.J. Fan, F. Guo, Z.G. Xu, Optimization of electrical parameters for micro-arc oxidation of zirconium hydride alloy, Rare Metals, 41 (2022): 2324–2330. SCI

[8] Y.Z. Zhang, Z.G. Wang*, L.Y. Xie, Z.Y. Ding, Y.H. Ma, J.H. Ouyang*, Z.G. Liu, Y.J. Wang, Y.M. Wang, Laser surface nano crystallization of oxide ceramics with eutectic composition: a comprehensive review, Heat Treatment and Surface Engineering, 03 (2021) 37–54. SCI

[9] Y.H. Ma, Z.G. Wang, J.H. Ouyang*, S.J. Dillon, A. Henniche, Y.H. Wang, Y.J. Wang. Microstructural toughening mechanisms in nanostructured Al2O3/GdAlO3 eutectic composite studied using in situ microscale fracture experiments, Journal of the European Ceramic Society, 40 (2020) 31483157. SCI

[10] Z.G. Wang, J.H. Ouyang*, Y.H. Ma, Y.J. Wang, Z.G. Liu, L.Y. Xie, D.S. Sun, Y.M. Wang, Formation mechanism of a wrinkled and textured Al2O3-ZrOnanoeutectic rapidly solidified from oxy-acetylene flame remelting, Journal of the American Ceramic Society, 102 (2019) 63-69. SCI

[11] Z.G. Wang, J.H. Ouyang*, Y.H. Ma, Y.J. Wang, L.Y. Xie, A. Hennichea, Z.G. Liu, Enhanced nucleation undercooling and surface self-nanocrystallization of Al2O3-ZrO2(Y2O3) eutectic ceramics, Journal of the European Ceramic Society, 39 (2019) 1707-1711. SCI

[12] Z.G. Wang, J.H. Ouyang*, Y.J. Wang, L.Y. Xie, Y.H. Ma, Z.G. Liu, A. Henniche, Y.M. Wang, “Microstructural Characterization of Nanostructured Al2O3-ZrO2 Eutectic Layer by Laser Rapid Solidification Method”, Applied Surface Science, 476 (2019) 335-341. SCI

[13] Z.G. Wang, J.H. Ouyang*, Y.H. Ma, Y.J. Wang, A. Henniche, L.Y. Xie, Z.G. Liu, Grain size dependence, mechanical properties and surface nanoeutectic modification of Al2O3-ZrOceramic, Ceramics International, 45 (2019) 14297-14304. SCI

[14] Y.H. Ma, Z.G. Wang, J.H. Ouyang*, S.J. Dillon, L. Feng, Y.J. Wang. In-situ microcantilever deflection to evaluate the interfacial fracture properties of binary Al2O3/SmAlO3 eutectic, Journal of the European Ceramic Society, 39 (2019) 3277-3282. SCI

[15] Z.G. Wang, J.H. Ouyang*, Y. H. Ma, Y. J. Wang, Z. G. Liu, A. Henniche, L. Y. Xie, Insights into microstructural formation of pulse plasma semisolid to liquid processing of Al2O3-ZrO2 eutectic ceramics, Journal of the American Ceramic Society, 101 (2018) 3773-3779. SCI

[16] Z.G. Wang, Y.H. Ma, J.H. Ouyang*, Z.G. Liu, Y.J. Wang, Y.H. Cheng, In situ fabrication and microstructural evolution of Al2O3-ZrO2 nanoeutectic ceramics by a novel pulse discharge plasma assisted melting method, Journal of the European Ceramic Society, 38 (2018) 4155-4160. SCI

[17] Z.G. Wang, J.H. Ouyang*, Y.J. Wang, Z.G. Liu, Y.H. Ma, L.Y. Xie, Nucleation and epitaxial growth of highly textured Al2O3-ZrO2 nanoeutectic rapidly solidified from oxyacetylene flame remelting, Ceramics International, 44 (2018) 22027-22031. SCI

[18] 崔霖, 王志刚*, 王张昊, 李鹏博, 倪志豪, 刘仍谦, 张晓诚, 薛美琦, 张永和, 王炫力, 谢敏, 宋希文, 欧阳家虎,牟仁德. 亚共晶成分La2Zr2O7-ZrO2基复相陶瓷高温组织稳定性与晶粒生长动力学. 材料工程, 20254月录用.EI

[19] 米文元, 王志刚*,付继轩, 倪志豪, 李鹏博, 刘仍谦, 张永和, 王炫力, 谢敏, 宋希文,欧阳家虎, 牟仁德. 快速凝固Al2O3-ZrO2基共晶陶瓷材料先进制备与高温力学性能研究进展. 材料工程, 20254月录用.EI

[20] 王志刚*, 刘仍谦, 谢敏, 张永和, 王炫力, 宋希文*, 常振东, 刘德林, 牟仁德. Sc2O3Y2O3复合掺杂ZrO2热障涂层陶瓷材料的组织结构与力学性能. 材料工程, 2024, 52(06): 139-146.EI

[21] 王志刚*, 刘仍谦, 宋希文, 谢敏, 郭毛毛, 张永和, 王炫力, 常振东, 刘德林, 牟仁德. ZrO2-Sc2O3-Y2O3-La2O3陶瓷微观组织结构与力学性能. 稀有金属, 20248月录用.EI

[22] 张鑫宇, 刘仍谦, 王志刚*, 张永和, 王炫力, 牟仁德, 宋希文. Gd2O3-Sc2O3-CeO2复合掺杂ZrO2陶瓷材料组织结构与力学性能. 稀土,  202459日录用. 核心

[23] 王志刚, 陈伟东*, 闫淑芳, 范秀娟. 恒压模式下频率对ZrH1.8表面微弧氧化陶瓷层的影响. 稀有金属材料与工程, 2016, 44(01): 184-188. SCI

[24] 王志刚, 陈伟东*, 闫淑芳, 范秀娟, 徐志高. Na5P3O10体系氢化锆表面微弧氧陶瓷层组织与阻氢性能的研究. 稀有金属材料与工程, 2015, 44(11): 2877-2881. SCI

[25] 王志刚, 陈伟东*, 闫淑芳, 范秀娟, 徐志高. Na2SiO3溶液体系ZrH1.8表面微弧氧化陶瓷层的研究. 稀有金属材料与工程, 2015(3): 718-722. SCI

[26] Y.H. Zhang, M. Xie, Z.G. Wang, R.D. Mu, X.W. Song*, Y.B. Yu, J.X. Bao, F. Zhou, W. Pan, Marked reduction in the thermal conductivity of (La0.2Gd0.2Y0.2Yb0.2Er0.2)2Zr2O7 high-entropy ceramics by substituting Zr4+with Ti4+. Ceramics International, 48 (2022) 9602-9609. SCI

[27] Y.H. Zhang, M. Xie, Z.G. Wang, X.W. Song*, R.d. Mu, J.Q Gao, J.X Bao, F. Zhou, W. Pan, Unveiling the underlying mechanism of unusual thermal conductivity behavior in multicomponent high-entropy (La0.2Gd0.2Y0.2Yb0.2Er0.2)2Zr2O7 ceramics, Journal of Alloys and Compounds 958 (2023) 170471. SCI

[28] Y.H. Zhang, M. Xie, Z.G. Wang, X.W. Song*, R.d. Mu, J.Q Gao, J.X Bao, F. Zhou, W. Pan, Exploring the increasing behavior of thermal conductivity for high-entropy zirconates at high temperatures, Scripta Materialia, 228 (2023) 115328. SCI

[29] Y.H. Wang, Y.J. Jin, T. Wei, Z.G. Wang, G. Cao, Z.Y. Ding, Z.G. Liu, J.H. Ouyang*, Y.J. Wang, Y.M. Wang, Size Disorder: A Descriptor for Predicting the Single- or Dual-Phase Formation in Multi-Component Rare Earth Zirconates. Journal of Alloys and Compounds, 918 (2022) 165636. SCI

[30] Y.H. Ma, J.H. Ouyang*, Z.G. Wang, A. Henniche, Y.H. Wang, Y.J. Wang, Z.G. Liu. Insights into Intragranular Precipitation and Strengthening Effect in Al2O3/SmAlO3 Ceramic with Eutectic Composition. Materials Science and Engineering: A, 754 (2019) 382–389. SCI

8. 授权专利

[1] 王志刚,宋希文,谢敏,张永和,关丽丽,王炫力. 一种热障涂层多因素耦合环境模拟试验设备用CMAS粉体制备方法: 中国. ZL202410432576.9[P].

[2] 王志刚,宋希文,谢敏,刘仍谦,张永和. 一种稀土中高熵氧化锆基陶瓷材料及其制备方法: 中国. ZL202410321823.8[P].

[3] 王志刚,宋希文,谢敏,张永和,王炫力. 一种复合陶瓷材料及其制备方法和应用: 中国. ZL202410173653.3[P].

[4] 王志刚, 宋希文, 谢敏. 一种锆酸盐陶瓷材料及其制备方法和应用: 中国. ZL202210857096.8[P].

[5] 宋希文, 王志刚, 谢敏, 郭毛毛. 一种陶瓷靶材及其制备方法和应用: 中国. ZL202210857133.5[P].

[6] 欧阳家虎, 王志刚, 王玉金, 马永辉, 刘占国. 一种高能氧乙炔火焰束流改性氧化铝基陶瓷大尺寸构件表面局部纳米共晶强韧化的方法: 中国. ZL201711011639.X[P].

[7] 欧阳家虎, 王志刚, 王玉金, 王亚明, 刘占国. 一种脉冲放电等离子体辅助熔凝处理制备氧化铝基三元共晶自生复合陶瓷的方法: 中国. ZL201510890849.5[P].

[8] 欧阳家虎, 王志刚, 王玉金, 王亚明, 刘占国. 一种脉冲放电等离子体辅助熔凝处理制备氧化铝基二元共晶自生复合陶瓷的方法: 中国. ZL201510890832.X[P].

[9] 陈伟东, 闫淑芳, 刘向东, 王志刚, 范秀娟, 张亚增, 闫国庆, 车广东. 一种氢化锆表面阻氢涂层的制备方法: 中国. ZL201310431696.9[P].

[10] 陈伟东, 闫淑芳, 闫国庆, 刘向东, 王志刚, 范秀娟, 张亚增, 车广东. 一种氢化锆表面防护方法: 中国. ZL201310432142.0[P].

一种复合稀土催化剂及其制备方法和应用

[11] 张永和, 宋希文, 谢敏, 王志刚, 孙广杰, 李婷婷, 郭昱. 一种稀土锆酸盐高熵陶瓷及其制备方法: 中国. ZL 202310852957.8.

[12] 谢敏, 曲肖夫, 张永和, 宋希文, 王志刚, 王炫力. 一种钇铝石榴石热障涂层陶瓷造粒粉及其制备方法和应用: 中国. ZL 202311571587.7.

[13] 王炫力, 宋希文, 刘爽, 谢敏, 王志刚. L/B位共掺杂钇铝石榴石粉体的低温固相合成方法: 中国. ZL 202310408162.8.

[14] 谢敏, 彭从如, 张永和, 张凯, 宋希文, 肖建伟, 王志刚. 一种高红外发射率热障涂层材料及其制备方法: 中国. ZL 202411680666.6.

[15] 王炫力, 王俊, 刘爽, 宋希文, 谢敏, 王志刚. 一种多元共掺杂钇铝石榴石热障涂层材料及其制备方法: 中国. ZL 202310790086.1.

[16] 王青春, 安胜利, 宋希文, 包金小, 谢敏, 周芬, 郜建全, 阮飞, 徐鹏飞, 王志刚. 一种复合稀土催化剂及其制备方法和应用: 中国. ZL 202210182931.2.

[17] 王青春, 包金小, 宋希文, 安胜利, 谢敏, 周芬, 郜建全, 阮飞, 徐鹏飞, 王志刚. 一种复合稀土氧化物及其制备方法和应用: 中国. ZL 202210181194.4.

9. 出版专著

[1] 王志刚, 钟学奎,编著. 氢化锆表面防氢渗透层微弧氧化制备技术》,哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,202403月,ISBN: 978-7-5767-1328-2.

10. 奖励与荣誉

[1] 2025年度,荣获内蒙古自然科学基金优秀青年基金(省部级)

[2] 2025年度,荣获内蒙古自治区技术发明奖一等奖“长寿命热障涂层陶瓷材料关键制备技术与产业化应用”(省部级)

[3] 2022年度,入选内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划”(省部级)

[4] 2024年度,荣获第四届全区本科高校课程思政教学比赛二等奖(省部级)

[5] 2025年度,荣获第五届Ok138大阳城集团教师教学创新大赛一等奖(校级)

[6] 2025年度,荣获内蒙古自治区第十四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖(第一指导教师)(省部级)

[7] 2024年度,荣获第十四届“挑战杯”内蒙古自治区大学生创业计划竞赛金奖(第一指导教师)(省部级)

[8] 2018年度,荣获个人工业和信息化部创新创业奖学金二等奖(授予单位:中华人民共和国工业和信息化部)(排名第一)

[9] Young Author Award (Oral presentation): The 25th Congress of International Federation for Heat Treatment and Surface Engineering (25th IFHTSE)

11. 联系方式

通讯地址:内蒙古包头市阿尔丁大街7号Ok138大阳城集团材料科学工程学院;邮编:014010

E-mail: wangzhigang@imust.edu.cn

Researcher IDhttps://www.researchgate.net/profile/Zhi_Gang_Wang6