>> 1.機(jī)械表/界面摩擦效應(yīng)與基礎(chǔ)理論 重點(diǎn)聚焦典型工程應(yīng)用環(huán)境零部件材料表界面摩擦特性與損傷特征，尤其關(guān)注高溫、摩擦、化學(xué)/電化學(xué)腐蝕等多環(huán)境因素的協(xié)同交互作用，從微納米尺度揭示材料-環(huán)境交互作用過(guò)程中界面摩擦化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，建立典型環(huán)境材料摩擦磨損理論與失效模型，為零部件優(yōu)化設(shè)計(jì)與表面防護(hù)奠定理論基礎(chǔ)。 
圖1磨損-腐蝕強(qiáng)耦合作用過(guò)程材料損傷與破壞機(jī)理 
圖2高溫環(huán)境Ti-Al-Si-C-N涂層的摩擦損傷與潤(rùn)滑失效機(jī)理
>> 2.先進(jìn)功能涂層材料設(shè)計(jì)與性能調(diào)控 開(kāi)展新型功能防護(hù)涂層材料及潤(rùn)滑減磨材料設(shè)計(jì)、制備與使役損傷行為研究，通過(guò)涂層表面成分設(shè)計(jì)及微納米結(jié)構(gòu)調(diào)控實(shí)現(xiàn)其界面減阻、超疏水防結(jié)冰、抗磨減磨與防粘等表界面功能，通過(guò)涂層體系梯度化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)其抗高溫?zé)崞跊_擊與高界面結(jié)合等應(yīng)用性能突破，發(fā)展新型功能涂層材料的設(shè)計(jì)合成與性能調(diào)控理論。
圖3高溫合金熱端部件表面鍍鋁雙陶瓷熱障涂層的高溫防護(hù)與延壽機(jī)理
圖4 馬氏體不銹鋼表面AlSi合金涂層的高溫?zé)猁}腐蝕防護(hù)機(jī)理
>> 3.先進(jìn)成形制造與高效連接技術(shù) 開(kāi)展光學(xué)元件玻璃模壓與輥壓成型機(jī)理與關(guān)鍵技術(shù)研究，建立熱壓印成型過(guò)程界面粘著摩擦效應(yīng)協(xié)同抑制、粘彈態(tài)玻璃高效填充、玻璃微納光學(xué)元件形性協(xié)同控制新方法。開(kāi)展輕量化板材鎖鉚塑性連接和無(wú)鉚塑性連接工藝研究，創(chuàng)成高強(qiáng)度、高應(yīng)變敏感性異種板材的塑性成形連接新機(jī)理和新方法。 
圖5 微納光學(xué)元件熱壓印成型機(jī)理 >> 4.涂層材料服役壽命精準(zhǔn)預(yù)測(cè)理論 考慮工程應(yīng)用環(huán)境因素，依據(jù)極端服役環(huán)境下涂層材料的失效特征、失效方式與臨界參數(shù)條件等數(shù)據(jù)積累，構(gòu)建多環(huán)境因素/多尺度損傷過(guò)程理論物理模型，同步模擬計(jì)算零部件或者涂層的損傷演化過(guò)程，并對(duì)比試驗(yàn)研究結(jié)果修正數(shù)學(xué)模型，提出新型高性能零部件或防護(hù)涂層材料/結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)策略與壽命預(yù)測(cè)方法。 
圖6 梯度納米結(jié)構(gòu)涂層的多次度動(dòng)態(tài)承載失效過(guò)程預(yù)測(cè)
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