汪冰峰

系副主任

副教授 、研究生导师

单位:材料科学与工程学院

入职时间:2007年04月12日

曾获荣誉:湖南省科学技术奖自然科学奖二等奖
“十佳讲课”青年教师
鑫恒优秀教师奖

学位:博士学位

专业:材料科学与工程

毕业院校:中南大学

电子邮件:

办公地点:中南大学米塔尔楼228

研究领域

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材料动态行为与特种加工技术。主要研究在高应变速率下材料的局域化塑性变形、再结晶、冲击相变、动态损伤断裂的理论研究,以及在金属复合材料、金属块体纳米材料、金属表面纳米化的高能率制备技术及理论等的研究与开发。

  1、医用钛复合丝材料的研制

随着竞争压力的增大,人口老龄化等原因,慢性肌筋膜炎已经成为导致人体长期、慢性顽固性疼痛的主要原因之一,药物治疗效果缓慢易复发、且部分疗效不理想。目前除药物外,主要有手法松解、银质针及松筋疗法等方法,这些方法不能满足创伤更小、更简便的理想要求。随着新材料新技术在医学上的广泛应用,本研究拟将材料学与医学紧密结合,在现有微创治疗基础上引入发热振动新材料,研究该材料成型、变形及生物相容性等基础理论问题,从而用于慢性肌筋膜炎治疗,并扩展到其他神经病理性疼痛和癌痛的治疗。

 

   

2、钛合金冲击相变研究——晶粒超细化

钛及其合金由于密度小( 4.51g /cm3 )、强度高(达到1000MPa)、比强度大、高低温性能优异,因而,首先被广泛应用于航空、航天等行业,成为军事工业不可或缺的结构材料,被称之为中国航空航天的重要命门

高强韧、耐腐蚀、耐高温、易加工的近β钛合金是钛合金发展的重要方向之一,其主要应用于大型运输机的起落架构件上。90年代初期,Ti-1023锻件在B777机型上的广泛应用,是近β钛合金在工业应用上的里程碑,特别是主起落架结构中的承重梁采用Ti-1023钛合金替代超高强度钢,实现了每架飞机减重 270 公斤 的效果TC18钛合金是前苏联航空材料研究院于1974年研制成功的的一种高强钛合金, 牌号为BT22, 名义成分为T i- 5A l- 5Mo- 5V - 1Cr- 1Fe。该合金属于过渡型α+β 合金, 兼有 α+β 钛合金和 β 钛合金的性能特征, 具有高强度、高韧性、高塑性、淬透性和焊接性好等优点, 并具有满意的延伸率、断面收缩率和冲击韧性。该合金退火后的抗拉强度大于1080MPa, TC4, TC6 等合金固溶时效状态下的强度相当, 是退火状态下强度较高的钛合金, 而且在强化热处理状态下强度可高达1 280MPa, 因此得到了广泛的应用TC18钛合金的突出优点是最大淬透截面厚度可达 250mm , 而强度水平与其相当的T i- 1023 合金淬透截面仅为 100 mm , Ti- 17 合金为 150 mm [6]。俄罗斯Su-27机型起落架中的许多关键承力部件均使用了BT22钛合金。目前TC18钛合金已经运用于我国自主设计的C-919大飞机起落架上。前人对 TC18 钛合金做了大量研究,但主要集中在材料热处理工艺、成分设计以及组织对静态力学性能的影响等方面。考虑到该合金在飞行器起落架等承力结构件上的大量应用,研究钛合金在冲击载荷作用下的动态力学行为、局域剪切化及其微结构特征,具有重要的工程应用价值。因此,关于近β钛合金在高应变速率下的损伤断裂和动态冲击相变微观结构的研究成为当前材料科学研究的热点之一。

绝热剪切现象是材料在高应变速率加载时形成的一种特殊现象,它的形成往往代表着材料承载能力的下降或丧失,绝热剪切局域化普遍存在于侵彻、高速切削、爆炸焊接成型等高应变速率变形过程中。飞机起落架在起飞和降落的瞬间承受着巨大的冲击力,这对材料的性能设计提出了更高的要求。因而,深入研究细晶和粗晶近β钛合金在动态加载过程中的变形力学行为、组织演变以及损伤破坏规律具有重要意义。

 

 

3、先进复合刀具材料研究

当前的PDC研制注重单一性能的提高。实际的应用效果表明,当前PDC材料的磨耗比已经能够接近金刚石的磨耗比,金刚石层的冲击破坏成为PDC失效的主要原因。高耐磨性要求PDC有很高的强度,而强抗冲击韧性则要求PDC具有一定程度的变形能力,二者相互矛盾。因此开发一种既高耐磨又强抗冲击的高精度高稳定性PDC材料成为当前PDC研制的一个热点和迫切的需要。