杨金山:给航空发动机穿上新型高温结构材料“外衣”

——中国空间科学学会杨金山的成长故事

简介

杨金山,博士,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员,博士生导师。主要研究方向是陶瓷基复合材料(应用)基础和工程化。获得中国科协“青年人才托举工程” 2017-2019年度项目资助。

入选中国科学院杰出人才计划、上海市青年拔尖人才计划、上海市浦江人才计划、中国科协青年人才托举工程。现任上海硅酸盐所结构陶瓷与复合材料工程研究中心副主任、中国硅酸盐学会青年工作委员会委员、《无机材料学报》编委。在国内外学术期刊发表文章五十余篇,申请中国专利9项。主持国家自然科学基金面上项目、JWKJW基础加强计划重点基础研究项目等项目和课题十余项。

被托举人杨金山,1984年12月生,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员,博士生导师,入选中国科学院杰出人才计划、上海市青年拔尖人才、上海市浦江人才计划(A类)、中国科协青年人才托举工程。2012年毕业于中国科学院上海硅酸盐研究所,获工学博士学位,后到美国从事博士后研究工作。2016年10月以海外人才引进到中国科学院上海硅酸盐研究所工作。

现任上海硅酸盐所结构陶瓷与复合材料工程研究中心副主任、中国硅酸盐学会青年工作委员会委员、《无机材料学报》编委。主要研究方向是面向国家重大战略需求,开展陶瓷基复合材料(应用)基础和工程化研究。被托举期间,在ACS Applied Materials & Interfaces、Carbon等领域内重要学术期刊发表学术论文9篇,申请中国专利6项,授权1项。

针对未来高推重比航空发动机对新型高温结构材料的迫切需求,牵头组建航空发动机关键材料与构件研究小组,攻克在高温水氧环境下长寿命的陶瓷基复合材料制备技术难题。新一代先进航空发动机朝着推力大、推进效率高和燃油消耗率低的方向发展,燃烧室进出口温度持续上升。当燃烧室进出口温度达到1100℃以上时,现有金属合金材料难以满足发动机热结构部件耐高温、长寿命需求。为提高航空发动机性能,需要解决发动机热结构件耐高温、抗氧化和长寿命关键技术问题,使得研制新型抗氧化、轻质和耐高温材料显得尤为重要。成功研制涡轮叶片等航空发动机典型热端部件,相关研究有力支撑“两机”重大专项项目的顺利实施,为陶瓷基复合材料在航空发动机的应用奠定技术基础。 创新性提出低维纳米宏观有序复合材料结构功能一体化新思路,发明剪切流变诱导低维纳米材料宏观有序化新方法,攻克纳米材料改性复合材料宏观应用难题。面向航空航天科技的发展对新型导电材料的迫切需求,提出一种新型导电材料的概念,首次实现碳纳米管优异性能应用于宏观陶瓷基复合材料。针对未来深空探测辐射屏蔽材料难题,基于低维纳米材料宏观有序化研究思路,提出一种兼具优异力学性能、高温稳定性和高效中子辐射屏蔽能力的新材料。制备具有高体积分数高定向度的氮化硼纳米管结构,研究材料工艺、结构和性能的内在关系,以获得具有高致密度高性能陶瓷基复合材料。