研究领域涉及金刚石、碳纳米管等新型碳材料。在芯壳结构的碳纳米管和纳米金刚石制备及功能化应用;金刚石颗粒表面金属化及工业化应用等领域取得了研究成果。截止到2009年6月,研究成果通过省级鉴定三项,达到国际领先水平。在Nano Letters、Electrochemistry Communications、Nanotechnology、Electrochimica Acta等国际著名杂志发表SCI收录论文40篇。承担了国家重点科技攻关项目1项、国家自然科学基金项目3项、河北省自然科学基金项目3项、科技部国家重点实验室自主研究项目3项和国际合作项目1项。获得省部级科技进步二等奖2项,省部自然科学奖及科学进步三等奖3项。多项科研成果已投产,在500多家企业获得了广泛工业化应用。国际著名的金刚石企业,包括Debeers公司(现在为Element Six公司)和韩国Iljin公司与我们进行长期的合作研究并且为该专业方向的本科生、研究生和博士生提供奖学金。
完成的处于国际领先水平的创新性科研成果如下:
1) 创新性提出非沸腾水解方法在纳米金刚石和碳纳米管表面可控沉积纳米氧化物,成功地获得芯壳结构的MWNT-ZrO2、MWNT-TiO2等功能复合材料,如图1所示。解决了传统的化学共沉淀、高温水解难以控制涂层的厚度和均匀性,且多为颗粒状氧化物涂层的问题。成果发表在纳米科学领域顶级刊物Nano Letters。
2)在金刚石表面镀钛技术和装备、新型超硬工具制备等领域取得了创新性的研究成果。完成的国家重点科技攻关项目“金刚石表面镀钛技术和设备研究”,达到了国际领先水平。针对超硬工具材料——颗粒状金刚石(1~500μ),发展了真空微蒸发镀附专门技术。
这些研究成果形成的系统理论被王光组教授的《超硬材料》、王松顺教授的《新型金刚石及制品》、方啸虎教授的《超硬材料科学与技术》和孙毓超教授《金刚石工具与金属学基础》等多部专著所引用,并给予高度评价。该项技术成果适合于大批量、低成本真空镀覆颗粒状超硬磨料,在国内外获得了广泛的工业化应用,技术转让给国内500多家金刚石企业和一些高等院校、科研院所并且多次实现技术出口。在国内每年镀覆金刚石磨料超过2亿克拉以上,获得了巨大的经济效益。
近年内发表的主要论著
1. J. Lu, J.B. Zang, S.X. Shan, H. Huang, Y.H. Wang*(通讯作者). Synthesis and characterization of core-shell structural MWNT-zirconia nanocomposites. Nanoletters, publication online. SCI、EI收录,IF:10.3
2. Y.H. Wang(王艳辉), Y.N. Li, J. Lu, J.B. Zang and H. Hao. Microstructure and thermal characteristic of Si-coated multi-walled carbon nanotubes. Nanotechnology, 17(2006):3817-3821. SCI、EI收录,IF:3.31
3. Y.H. Wang, Q.Z. Chen, J. Cho, A.R. Baccinni. Electrophoretic co-deposition of diamond/ borosilicate glass composite coatings. Surface and Coatings Technology, 201(2007):7645 -7651. SCI、EI收录,IF:1.678
4. J.B. Zang, Y.H. Wang*(通讯作者), H. Huang and W. Tang. Electrochemical behavior of high-pressure synthetic boron doped diamond powder electrodes. Electrochimica Acta, 52(2007):4398-4402. SCI、EI收录,IF:2.848
5. L.H. Chen, J.B. Zang, Y.H. Wang*(通讯作者), L.Y. Bian,Electrochemical oxidation of nitrite on nanodiamond powder electrode,Electrochimica Acta 53 (2008) 3442–3445. SCI、EI收录,IF:2.848
6. J.B. Zang, Y.H. Wang*(通讯作者), S.Z. Zhao, L.Y. Bian and J. Lu. Electrochemical properties of nanodiamond powder electrodes. Diamond and Related Materials, 16(2007):16-20. SCI、EI收录,IF:1.788
7. J.B. Zang, J. Lu, X.H. Qi and Y.H. Wang*(通讯作者). Characterization of silicon films grown by atomic layer deposition on nanocrystalline diamond. Diamond and Related Materials 15( 2006):1434- 1437. SCI、EI收录,IF:1.788
8. J. Lu, Y.H. Wang, J.B. Zang and Y.N. Li. Protective silicon coating for nanodiamonds using atomic layer deposition. Applied Surface Science, 253(2007):3485-3488 SCI、EI收录,IF:1.406
9. Y.H. Wang, J. Lu, X.H. Qi, J.B. Zang.. Silicon Atomic Layer Deposition on Nanocrystalline Diamond. Key Enigeering Materials, 315-316(2006):436-439. SCI、EI收录
10. Y.H. Wang, J.B.Zang, X.H. Zhang and M.Z. Wang. Interface Bonding Between Ti-coated CBN and Vitrified Bond. Key Engineering Materials, 2004,259-260:14
11.Y.H. Wang, J.B.Zang, M.Z.Wang and Y.Z. Zheng. Relationship of Interface Microstructure and Adhesion Strength between Ti Coating and Diamond. Key Engineering Materials, 2003,250:41
12.Y.H. Wang, Y.C.Zhao, M.Z.Wang and J.B. Zang. Structure and Properties of Diamond Grits Coated with Corundum Micron Powders. Key Engineering Materials, 2003,250:94
13. J.B. Zang, J. Lu, Y.H. Wang, X.H. Qi, Y.G. Yuan. Ti Coating of Nanocrystalline Diamond by Atomic Layer Deposition. Key Enigeering Materials, 304-305(2006):48-51
14. J.B. Zang, Y.H. Wang, W.Tang, H. Huang. Electrode Characteristics of High Pressure Synthetic High Boron Doped Diamond. Key Enigeering Materials, 315-316(2006):507-510
15. X.Y. Zhao, J. B. Zang, Y.H. Wang*, L.Y. Bian, J.K. Yu. Electropolymerizing polyaniline on undoped 100 nm diamond powder and its electrochemical characteristics. Electrochemistry Communications, 11 (2009): 1297–1300(影响因子:4.194)
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