地区：上海市 宝山区
关键词：中国人民解放军装甲兵工程学院;清华大学;北京大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004510
成果描述：
| 该项目属于机械工程学科。表面功能膜层是赋予机械产品或零件表面特殊机械、物理、生物等性能的有效物质载体，在国防军工、精密制造等领域发挥着重要作用。该项目围绕表面功能膜层的微观结构设计与服役基础、微区物相可控生成与性能调控和微纳精细成形理论与关键技术等科学难题进行了近30年的持续研究，主要科学发现如下：1.发现了微纳尺度膜层高效服役机理，构建了膜层介观特性协同设计准则。构建了多层梯度组合膜层结构、材料、应力协同设计准则，实现了膜层高硬度与强韧性、高耐磨与低剪切、强结合与低应力、低环境敏感和高温度适应的协同匹配。创新设计了微纳米级厚度均匀覆盖、纳米级精度调制叠层、纳米晶颗粒搭接堆垛的介观尺度高效固体润滑薄膜和功能复合、结构简化的太阳能电池薄膜。2.揭示了表面膜层微区功能相的使役机制，实现了物相级别的形——性调控。发现了金属硫化物固体润滑相的纳米结构效应，揭示了摩擦闪温作用下硫化物润滑相的键离键合机制和氧化物润滑相的动态生成机理。揭示了同类异构复合、掺杂对太阳能电池吸收层薄膜、半导体氧化物薄膜组织结构和载流子生成、湮灭和输运转移行为的作用机制，实现了膜层光电性能和反应活性的大幅提升。3.阐明了膜层成形生长控制热力学基础，提出了系列膜层精细构筑方法。揭示了金属硫化物润滑薄膜和铜铟镓硒（CIGS)系太阳能吸收层薄膜扩渗成形原理，建立了膜层生长动力学模型，提出了硒化、硫化反应条件热力学计算方法。丰富了多元化合物带隙调整韦格定理，实现了薄膜禁带宽度沿深度方向的最佳U型分布。研发了“两步复合成形法”、“连续固态硒化硫化法”、“直接溅射成形法”等膜层精细构筑方法，实现了系列膜层的高效环保成形。该项目出版中英文著作8部，发表SCI论文192篇、EI论文138篇。8篇代表作SCI他引323次（总他引1458次），20篇主要论著SCI他引530次（总他引1703次）全部论著总他引7226次。 |
