一、基本情况介绍

1、团队简介

本团队为“结构薄膜科研团队”，依托先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室和安徽省现代表界面工程国际联合研究中心，主要针对航空航天、汽车、精密机械对强化薄膜材料的重大需求，重点开展金属材料表面薄膜改性技术的应用基础研究，通过硬质薄膜材料和结构的优化设计，实现高性能复合薄膜的可控制备，研发真空镀膜装备关键技术，推进结构薄膜产业化应用。主要研究方向包括：(1)等离子体薄膜生长理论；(2)结构薄膜的强化机理和功能改性技术；(3)高强韧硬质薄膜制备新技术及装备研制。

团队目前有专职研究人员10人，团队负责人郑军教授，现任安徽工业大学现代表界面工程研究中心副主任。团队已承担科技部国际合作专项、国家自然科学基金、安徽省高校协同创新项目、省重点研发计划、省自然科学基金、重大产学研等各类科技项目20余项，总经费超过2000万元。主导制定第2项PVD硬质薄膜国际标准（ISO 21874），并正式出版。发表SCI/EI论文50余篇，申请和授权发明专利14余项。构建“前沿研究-发明专利-成果转化-生产线建设-国际标准体系”的全链条创新实践及成果应用体系，为国家重点行业战略需求和产业化应用提供基础理论和技术支撑。

2、团队负责人简介

郑军，安徽工业大学材料科学与工程学院教授，先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室副主任，兼任中国表面工程协会真空镀膜分会副理事长/秘书长、中国稀土学会铸造合金与表面技术专业委员会委员、中国航天表面工程工艺中心专家组成员、ISO/TC107 SC9物理气相沉积涂层国际标准分委会专家委员会委员。长期从事强韧一体化PVD薄膜技术研究与镀膜装备集成制造工作，曾在航天五院从事国防军工PVD高技术研究和军用关键产品开发工作13年。主持国家重点研发计划、陆军航空专项、慧眼行动、中央军委装备发展部、国家国防科工局、安徽省重点研发及重大产学研等项目20项，主持开发的MoS2基固体润滑薄膜技术、超硬超滑碳基薄膜及高端真空镀膜装备等成功应用于我国北斗导航、载人航天、探月与深空探测等国家重大工程以及兵器、航空、舰船等领域。发表论文30余篇，授权国家发明专利14项，获省部级科技进步二等奖和三等奖各1项、全国行业协会科技奖一等奖2项。

3、团队骨干介绍

	博士，资格教授，高级工程师。博士毕业于英国谢菲尔德大学（国家公派），导师Allan Matthews院士。多年来主要从事PVD固体润滑薄膜，特别是碳基薄膜的相关研究与产业化应用。作为负责人或主要完成人承担了中央军委装备发展部领域基金（重点）项目、中央军委装备发展部共用技术项目、国防重点实验室基金、安徽省重点研发（国际合作）项目、安徽省自然基金、安徽省省高校科学研究项目、中国航发集团产学研项目等各类项目9项，累积科研经费超900万元。发表SCI一区、二区论文20余篇，申请发明/国防专利12项，已授权5项，获中国表面工程协会科技进步奖一等奖2项。
刘兴光 资格教授 sdwfcllxg@126.com
	资格教授，主要从事高硬耐磨损薄膜、复合材料表面多功能一体化薄膜和装备制造技术，获省部级科技进步一等奖2项，中国优秀专利奖1项，发表论文20余篇，授权专利10余项。
赵栋才 zhaodongc@163.com
	博士，副教授，硕士生导师，2016年6月毕业于上海交通大学；2016年7月入职安徽工业大学。主要从事PVD硬质薄膜开发和薄膜内应力分析等研究。近年来主持国家自然科学基金、安徽省自然科学基金等项目10余项，以第一作者/通讯作者在Tribology International、Wear、Applied Surface Science、机械工程学报等SCI/EI期刊发表论文40余篇，授权国家发明专利11项。2017年指导学生获得第十五届全国“挑战杯”课外学术科技作品竞赛三等奖。
蔡飞 博士 caifei32@126.com
	博士，副教授，2018年毕业于哈尔滨工业大学精密热加工国防重点实验室，获工学博士学位；2016年至2017年期间在加拿大阿尔伯塔大学公派联合培养。参与了国家重点自然科学基金、十二五总装预研项目和自然科学基金面上项目等。在Carbon等国际权威SCI期刊发表学术论文18篇，申请发明专利2项，获黑龙江省技术发明一等奖1项。目前主要从事材料的化学热处理工艺研究、类金刚石碳膜制备及应用和第一性原理计算。
杨阳 副教授 yangyounghit@163.com
	博士，副教授，2014年在大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室获工学博士学位；2010年至2014年期间在中国航空制造技术研究院联合培养；2015年至2016年任职于辽宁省重大装备协同创新中心；2017年1月起在安徽工业大学工作。主要从事结构与功能薄膜制备及应用、载能束材料改性方面的研究。作为核心成员参与了国家自然科学基金、总装预研基金、973和863计划项目，并主持省重点研发计划和多项企业科技攻关课题。已发表学术论文20余篇，申请和授权发明专利6项，获得沈鼓集团科技成果一等奖1项。
张林 博士 zhanglin_dut@163.com
	博士，高级实验师，腐蚀与防护高级工程师，2010年毕业于中科院金属研究所，获工学博士学位；2008年至2009年期间在德国弗朗和费薄膜与表面技术研究所（Fraunhofer IST）任访问学者；2011年至2012年任职于英特尔半导体大连有限公司，主要从事利用磁控溅射技术在半导体晶圆上沉积Ta、TaN、Cu等薄膜的工艺研究；2012年至2017年任职于南京钢铁股份有限公司，主要从事钢铁材料的结构与性能表征、钢铁材料腐蚀与防护性能研究。2017年至今任职于安徽工业大学，主要从事硬质薄膜腐蚀性能研究，已发表学术论文10余篇，授权专利5项。
杨英 博士 yangying_imr@163.com
	博士，资格副教授，硕士生导师，2020年2月毕业于韩国国立釜山大学；主要从事pvd硬质涂层制备与碳基薄膜工艺开发研究。近年来，已发表相关学术论文40余篇， 申请发明专利7项，其中一项获第24届中国专利优秀奖；主持国家重点研发计划子课题、省教育厅自然科学基金重点项目、企业重点攻关计划课题、国合基地及教育部重点实验室开放基金等多项科研项目；作为参与人获2022 、2023年度中表协行业协会科技进步一等奖；联合指导学生多次获得省级“挑战杯"课外学术科技作品竞赛赛事一等奖及国家级银奖和铜奖。
丁继成 jcdingxinyang@126.com
	硕士，自2016年任职于安徽工业大学，主要从事现代表界面工程研究中心科研工作的管理和服务。自2014年从事国际标准化工作，负责国际标准制定与修订过程的调研论证、材料检索、文本编写与翻译，以及国际标准项目推进过程中与国际标准化组织各个相关机构的联络沟通、文件准备和意见答复等工作。2017年起，申请成立了国际标准化组织物理气相沉积涂层分委员会（ISO/TC107/SC9）并担任秘书长，目前负责推进的国际标准项目7项，其中，已颁布的国际标准项目3项。
林玥 硕士 liny_iso@163.com

4、联系方式

联系人：张林

联系方式（邮箱）： zhanglin_dut@163.com

通讯地址：安徽省马鞍山市花山区湖东路400号安徽工业大学现代表界面工程研究中心

二、主要研究领域（科研方向）

1、多元复合结构薄膜的强化机理及功能特性开发；

2、宽温域耐磨自润滑薄膜材料及应用研究；

3、先进碳基薄膜材料及装备集成技术。

三、科研项目

1、郑军，超高强韧微纳涂层高通量沉积成套装备，国家重点研发计划课题，984万元（其中国拨384万元），2024/01-2026/12;

2、郑军，xxx齿轮承载性能研究，陆军航空传动专项，100万元，2023-2025；

3、郑军，金属及无机涂层国际标准研究与建设，安安徽省重点研发计划标准化专项，50万元，2020/07-2022/12；

4、郑军，高性能铝铬靶材开发及涂层工艺研究，企业委托项目，84万元，2022-2023；

5、杨阳，辉光放电等离子体渗碳技术原位构筑渗碳层/DLC薄膜复合层的研究，国家自然科学基金（青年），30万元，2021/01-2023.12

6、蔡飞，高能束复合涂层装备集成技术联合研发，安徽省重点研究与开发计划项目，30万元，2018/1-2020/12;

7、刘兴光，磁控溅射制备a-C:H膜中靶表面前驱反应过程及机理研究, 安徽省自然科学基金，10万元，2022/01-2023/12;

8、蔡飞，氮碳化铬多层膜内应力形成及高周疲劳机理研究，安徽省自然科学基金，10万元，2018/7-2020/6。

四、科研平台

团队积极搭建高水平科研平台，已建成科研氛围浓厚、科研条件良好、设备较为齐备的科研平台，同时获批“先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室”和“安徽省现代表界面工程国际联合研究中心”，并承担ISO/TC107/SC9 PVD薄膜国际标准分委会秘书处。实验室主要仪器设备如下：离子源-多弧-柱弧复合PVD镀膜系统、激光脉冲电弧沉积系统、非平衡磁控溅射沉积系统、类金刚石-超硬膜沉积系统、等离子氮化系统、CNC加工中心、球坑仪、台式扫描电镜、台阶仪、电化学工作站、盐雾复合试验箱、高温熔蚀系统、接触电阻测量仪等设备。

 

五、主要研究成果

1、论文

[1] F. Li, Y. Lin, W. Chen, S.C. Kwon, M. Li, S. Zhang, Influence of Al/Ti atomic ratio on hard Al-TiCN films, Surface Engineering, 31 (2015) 919-922.

[2] W. Wu, W. Chen, S. Yang, Y. Lin, S. Zhang, T.Y. Cho, G.H. Lee, S.C. Kwon, Design of AlCrSiN multilayers and nanocomposite coating for HSS cutting tools, Applied Surface Science, 351 (2015) 803-810.

[3] S. Zhang, W. Wu, W. Chen, S. Yang, Structural optimisation and synthesis of multilayers and nanocomposite AlCrTiSiN coatings for excellent machinability, Surface and Coatings Technology, 277 (2015) 23-29.

[4] J. Zheng, S.H. Zhang, P. Wu, S.C. Kwon, M.X. Li, S.Y. Liu, W.L. Chen, Microstructures and mechanical properties of duplex-treated composite ceramic coatings with and without compound layer, Ceramics International, 41 (2015) 2519-2526.

[5] M. Chen, W. Chen, F. Cai, S. Zhang, Q. Wang, Structural evolution and electrochemical behaviors of multilayer Al-Cr-Si-N coatings, Surface and Coatings Technology, 296 (2016) 33-39.

[6] M. Chen, D. Wu, W. Chen, S. Zhang, Structural optimisation and electrochemical behaviour of AlCrN coatings, Thin Solid Films, 612 (2016) 400-406.

[7] F. Cai, M.H. Chen, M.X. Li, S.H. Zhang, Influence of negative bias voltage on microstructure and property of Al-Ti-N films deposited by multi-arc ion plating, Ceramics International, 43 (2017) 3774-3783.

[8] M. Chen, F. Cai, W. Chen, Q. Wang, S. Zhang, Influence of vacuum annealing on structures and properties of AlTiSiN coatings with corrosion resistance, Surface and Coatings Technology, 312 (2017) 25-31.

[9] F. Cai, Y. Gao, W. Fang, T. Mao, S. Zhang, Q. Wang, Improved adhesion and cutting performance of AlTiSiN coatings by tuning substrate bias voltage combined with Ar ion cleaning pre-treatment, Ceramics International, 44 (2018) 18894-18902.

[10] F. Cai, Y. Gao, S. Zhang, L. Zhang, Q. Wang, Gradient architecture of Si containing layer and improved cutting performance of AlCrSiN coated tools, Wear, 424-425 (2019) 193-202.

[11] X. Cai, Y. Gao, F. Cai, L. Zhang, S. Zhang, Effects of multi-layer structure on microstructure, wear and erosion performance of the Cr/CrN films on Ti alloy substrate, Applied Surface Science, 483 (2019) 661-669.

[12] Y. Gao, F. Cai, W. Fang, Y. Chen, S. Zhang, Q. Wang, Effect of Oxygen Content on Wear and Cutting Performance of AlCrON Coatings, Journal of Materials Engineering and Performance, 28 (2019) 828-837.

[13] G. Li, L. Zhang, F. Cai, Y. Yang, Q. Wang, S. Zhang, Characterization and corrosion behaviors of TiN/TiAlN multilayer coatings by ion source enhanced hybrid arc ion plating, Surface and Coatings Technology, 366 (2019) 355-365.

2、专利

[1] 一种采用调频电磁线圈制备多弧离子镀硬质涂层及方法，ZL201410182286.X

[2] 一种磁场增强型线性大面积离子源，ZL201410129716.1

[3] 一种多弧离子镀超晶格纳米复合涂层及其制备方法，ZL201210090578.1

[4] 一种中高温自润滑多弧离子镀多元梯度工具涂层及其制备方法，ZL201410238970.5

[5] 一种渗氮PVD复合涂层及其制备方法，ZL201410850674.0

[6] 超晶格结构的纳米晶Cr2N/非晶WC超硬膜及其制备方法，ZL201010103701.X

[7] 一种抗海水腐蚀多层复合结构的AlCrSiN薄膜及其制备方法，ZL201410728396.1

[9] 一种用于刀具涂层沉积的多功能全自动离子镀膜机，ZL201310729628.0

[10] 一种自润滑梯度复合超硬膜及其制备方法，ZL201210551535.9

[11] 一种Nb/NbN多层耐蚀导电薄膜及其制备方法，ZL201611215047.5

3、国际标准

[1] ISO 21874: 2019, PVD multi-layer hard coatings — Composition, structure and properties.（已正式出版）

六、获奖情况

1、2016年中国侨联贡献(创新成果)奖;

2、2017年安徽省专利奖优秀奖;

3、2017年安徽省首台(套)重大技术装备和示范应用;

4、2018年安徽省庆祝改革开放40周年科技创新成果展参展展品。

七、研究生培养

1、2017年第十五届挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛荣获三等奖；

2、国家奖学金：陈默含（2017年），高营（2019年）

3、校长奖学金：李桂（2019年）

已毕业研究生：

吴威威（2015届）	吴东青（2015届）	林玥（2016届）	郑洁（2016届）
董标（2016届）	毛陶杰（2017届）	张百勇（2017届）	陈蒙（2018届）
陈友志（2018届）	李乐（2018届）	蔡习军（2019届）	方波（2019届）
汪鹏（2019届）	刘晴（2019届）

在读研究生：

陈默含（2015级，博）	Farooq Ahmad（2017级，博）	Sidra Iram（2017级，博）	高营（2017级）
李桂（2017级）	巫业栋（2017级）	王其晒（2018级）	张家敏（2018级）
王建明（2019级）	李星明（2019级）