王海鹏


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基本信息 The basic information

王海鹏

理学院

博士研究生毕业

博士

教授

副处长

材料科学与工程

hpwang#nwpu.edu.cn

029-88431669

工作经历 Work Experience

        王海鹏,教授,博导,副院长,国家教育部新世纪优秀人才,国家优青,多伦多大学访问学者,霍英东高校青年教师奖获得者,陕西省科技新星,西工大翱翔青年学者。2004年4月留校工作,2012年遴选为材料物理与化学学科博士生导师。是西北工业大学第十一届、十二届党代会党代表、教代会代表。现任中国材料研究学会理事、青年工作委员会常务理事和副主任、凝固科学与技术学会副理事长,西工大青年教师工作委员会主任。 

教育教学 Education And Teaching

《空间实验原理与方法》

《纳米材料与技术》

《纳米材料物理》

《亚稳材料物理》

《非晶与准晶态物理》

《科学研究方法》 

1.先进高温合金快速凝固与制备(航空航天用镍基高温合金、钛合金)

本方向主要面向航空航天领域核心高温合金,如镍基高温合金、钛合金等,设计并实现新型合金的快速凝固,从微观尺度入手,研究材料微观结构的演变规律,建立微观结构与宏观性质的物理图像,开发具有新型结构的合金。

图1 合金的微观结构,在深过冷条件下制备出细小初生相与共晶的复合结构


2. 新型金属材料的无容器处理

材料制备与成型过程对实验环境特别敏感,传统材料制备均在铸型中完成,铸型与材料的传热、传质、反应、浸润、异质形核等作用,使材料内部存在严重的微观偏析、内应力大等先天不足,严重制约了材料的应用。本方向采用超洁净环境,合成和制备新材料,实现材料微观组织的主动控制。

3. 液态合金的物理化学性质研究

液态合金的物理化学性质既是开展非平衡快速凝固理论的前提,又是开展液态理论研究的先决条件。由于深过冷液体在热力学上处于亚稳态,这些重要的热物理性质非常难以获取,致使快速凝固理论研究长期处于定性或半定量状态,亚稳液体理论建模工作也受到严重制约。本方向采用非接触测量技术,测定液态合金在深过冷条件下的表面张力、比热、粘度、扩散系数、密度等重要的性质,探索这些性质与温度合金成分的变化规律,揭示快速凝固过程中的热力学与动力学特征。

图2 液态金属镍的表面张力的实验测定与分子动力学计算

图3 亚稳液态镍硅的比热的实验测定与分子动力学计算


4. 亚稳液态合金的微观结构研究

亚稳液态合金的微观结构决定着宏观性质,而宏观性质则是微观结构的集中表现,二者之间存在非常紧密的联系,同时,微观结构的变化向下将遗传到固体结构,向上将延伸到过热的常规液态。本方向主要研究液态合金在深过冷亚稳条件下液态合金短程有序、团簇结构、原子堆积、配位分布、结构因子等特征,探索原子尺度特征对新材料制备与应用的作用机制。

图4 亚稳液态Fe-Cu合金偏双体分布函数的变化表征了两种原子偏聚规律


5. 计算材料科学

实验是获取液态合金物理化学性质的可靠且有效的途径,但是测定过程中存在的巨大实验难度,获取大的过冷度十分困难,这是目前物理化学性质缺乏的重要原因。凝固与制备材料过程中,由于材料不透明,且凝固速度快,无法实时观测相变与生长,只能通过最终凝固组织推测中间过程,致使人们很难认识真实的规律。采用有效的计算方法,建立合理的过冷液体计算模型,配合适当的实验,可以较为方便高效地解决上述问题。本方向采用分子动力学、相场理论等方法研究空间条件下液态合金的物理化学性质、快速凝固过程的微观组织演变、纳米尺度的原子分布与运动行为。

图5 深过冷条件下液态合金形成的团簇结构 

招生信息 Admission Information

欢迎有志于在“材料物理与化学”(工科)、“凝聚态物理”(理科)领域实现人生梦想的青年才俊推免、报考研究生

招收类型:博士研究生(推免直博、硕博连读、考试录取)、硕士研究生(推免、考试录取) 

荣誉获奖 Awards Information

18. 2012年,教育部霍英东高校青年教师奖(2年评选一次,此次全国共102人获奖);

17. 2011年,吴亚军优秀青年教师奖特等奖(当年全校共5人获特等奖);

16. 2010年,陕西省科学技术一等奖(第2完成人);

15. 2010年,全国优秀博士学位论文提名奖;

14. 2010年,第八届陕西青年科技奖;

13. 2010年,陕西省青年科技新星;

12. 2009年,国家教育部新世纪优秀人才;

11. 2006年,教育部自然科学二等奖(第2完成人);

10. 2009年,西北工业大学青年学者奖;

9. 2009年,西北工业大学优秀青年教师;

8. 2008年,西北工业大学“翱翔之星”;

7. 2008年,西北工业大学理学院优秀教师;

6. 自2013年,Applied Physics Letters、Philosophical Magazine Letters国际学术期刊的审稿人;

5. 自2010年,Nanotechnology、Int.J. Molecular Sci.国际学术期刊的审稿人;

4. 自2008年,Journal of Physics D: Applied Physics国际学术期刊的审稿人;

3. 自2008年,Journal of Physics: Condensed Matter国际学术期刊的审稿人;

2. 自2008年,陕西物理学会会员;

1. 研究生学习期间被授予“优秀研究生干部标兵”、“三好研究生标兵”、“十佳学生社会活动标兵”和陕西省“优秀毕业生”等称号。 

科学研究 Scientific Research

9. 国家自然科学基金面上项目,电磁悬浮大体积镍基合金快速凝固机理与组织形成控制,2015~2018,主持人;

8. 国家自然科学基金面上项目,亚稳液态多元合金的物理化学性质与微观结构研究,主持人;

7. 国家教育部新世纪优秀人才支持计划,液态多元钛基合金的表面性质与表面结构研究,主持人;

6. 211工程三期新人新事新方向,液态Ni基高温合金的微观结构研究,主持人;

5. 陕西省自然科学基金,新型钛合金的无容器快速凝固研究,主持人;

4. 西工大翱翔之星人才计划,深过冷液态合金的热物理性质研究,主持人;

3. 921载人航天空间应用科学项目,XXXXXX,主要参与人;

2. 国家基金创新研究群体项目,金属材料空间环境地面模拟,主要完成人;

1. 国家自然科学基金重大项目,超常条件下材料凝固理论研究,主要完成人; 

学术成果 Academic Achievements

发表论文情况

 在Applied Physics LettersPhysical Review EJournal of Chemical PhysicsPhilosophical Magazine LettersPhysics Letters AJournal of Physics D: Applied Physics、Science in ChinaChinese Physics Letters国内外一流学报上发表学术论文40余篇,SCI、EI收录40余篇。


代表性论文

1. H. P. Wang,J. Chang, and B. Wei, “Measurement and Calculation of Surface Tension for Undercooled Liquid Nickel and its Alloy”,Journal of Applied Physics, 2009, 106 (3) 033506. (SCI、EI收录,影响因子2.2)PDF

2.H. P. Wang,C. D. Cao and B. Wei, “Thermophysical Properties of a Highly Superheated and Undercooled Ni-Si Alloy Melt”,Applied Physics Letters, 2004, 84 (20) 4062-4064.(SCI、EI收录,影响因子4.0)PDF

3.H. P. Wang,W. J. Yao, and B. Wei, “Remarkable Solute Trapping Within Rapidly Growing Dendrites”,Applied Physics Letters, 2006, 89 (20) 201905. (SCI、EI收录,影响因子4.0)PDF

4. H. P. Wang,B. C. Luo, and B. Wei, “Molecular Dynamics Calculation of Thermophysical Properties for a Highly Reactive Liquid”,Physical Review E, 2008, 78 (4) 041204. (SCI、EI收录,影响因子2.5)PDF

5. H. P. Wang, S. J. Yang, and B. Wei, "Molecular Dynamics Prediction of Density for Metastable Liquid Noble Metals",Chemical Physics Letters, 2012, 539 30-34. (SCI收录,影响因子2.2)PDF


发表论文目录

2013年

42.J. Chang,H. P. Wang, K. Zhou, and B. Wei, “Thermophysical properties and rapid solidification of an undercooled liquid hexabasic Ni-based alloy”,Philosophical Magazine Letters, 2013, 93 (4) 201-207. (SCI)

41.K. Zhou,H. P. Wang, and B. Wei, “Thermophysical properties of substantially undercooled liquid Ti-Al-Nb ternary alloy measured by electromagnetic levitation”,Philosophical Magazine Letters, 2013, 93 (3) 138-141. (SCI)

40.L. Hu,H. P. Wang, L. H. Li, and B. Wei, “Geometric optimization of electrostatic fields for stable levitation of metallic materials”, Science China Technological Sciences, 2013, 56 (1) 53~59. (SCI)


2012年

39.H. P. Wang, S. J. Yang, and B. Wei, "Molecular Dynamics Prediction of Density for Metastable Liquid Noble Metals",Chemical Physics Letters, 2012, 539 30-34. (SCI收录,影响因子2.2)

38.H. P. Wang, and B. Wei, “Ordered Structure Formation from Disordered Atoms Within Undercooled Liquid Rhodium”,Chemical Physics Letters, 2012, 521 (1) 55-58. (SCI收录,影响因子2.2).

37.H. P. Wang, S. J. Yang and B. Wei, “Density and Structure of Undercooled Liquid Titanium”,Chinese Science Bulletin, 2012, 57 (7), 719-723. (SCI收录,影响因子1.1)

36.L. Hu,H. P. Wang, L. H. Li, and B. Wei, “Electrostatic Levitation of Plant Seeds and Flower Buds”,Chinese Physics Letters, 2012, 29 (6) 064101~4. (SCI)

35.J. Chang,H. P. Wang, K. Zhou, and B. Wei, “Surface Tension Measurement of Undercooled Liquid Ni-Based Multicomponent Alloys”,Philosophical Magazine Letters, 2012, 92 (9) 428-435. (SCI)

34.J. Chang,H. P. Wang, K. Zhou, and B. Wei, “Rapid Dendritic Growth and Solute Trapping Within Undercooled Ternary Ni-5%Cu-5%Mo Alloy”,Applied Physics A, 2012, 109 (1) 139-143. (SCI)

33.K. Zhou,H. P. Wang, and B. Wei, “Determining Thermophysical Properties of Undercooled Liquid Ti–Al Alloy by Electromagnetic Levitation”,Chemical Physics Letters, 2012, 521 (1) 52-54. (SCI收录,影响因子2.2).


2011年

32.H. P. Wang, S. B. Luo, and B. Wei, “Measurement and Simulation of Specific Heat for Metastable Liquid Ni80Fe10Cu10Alloy”,Applied Physics A-Materials Science & Processing, 2011, 105, 987-990. (SCI收录,影响因子1.8)

31.H. P. Wang, and B. Wei, “Understanding Atomic-scale Phase Separation of Liquid Fe-Cu Alloy”,Chinese Science Bulletin, 2011, 56, 3416-3419. (SCI收录,影响因子1.1)

30.K. Zhou,H. P. Wang, J. Chang, and B. Wei, “Surface Tension Measurement of Metastable Liquid Ti-Al-Nb Alloys”,Applied Physics A-Materials Science & Processing, 2011, 105 (1) 211-214. (SCI、EI收录, 影响因子1.8)

29.K. Zhou,H. P. Wang,J. Chang, and B. Wei, Specific Heat Measurement of Stable and metastable liquid Ti-Al alloys.Applied Physics A-Materials Science & Processing, 2011, 103 (3) 135-137. (SCI、EI收录, 影响因子1.8)

28.D. Y. Zang,H. P. Wang, F. P. Dai, D. Langevin, and B. Wei, “Solidification Mechanism Transition of Liquid Co-Cu-Ni Ternary Alloy”,Applied Physics A-Materials Science & Processing, 2011, 102 (2) 141-145.、EI收录, 影响因子1.8)


2010年

27.H. P. Wang,and B. Wei, “Positive Excess Volume of Liquid Fe-Cu Alloys Resulting from Liquid Structure Change”,Physics Letters A, 2010, 374, 4787-4792. (SCI收录,影响因子2.2)

26.H. P. Wang,J. Chang, and B. Wei, “Density and Related Thermophysical Properties of Metastable Liquid Ni-Cu-Fe Ternary Alloys”,Physics Letters A, 2010, 374: (24) 2489-2493. (SCI收录,影响因子2.2)

25.H. P. Wang,and B. Wei, “Thermophysical Properties and Structure of Stable and Metastable Liquid Cobalt”,Physics Letters A, 2010, 374 (8) 1083-1087. (SCI收录,影响因子2.2)

24.K. Zhou,H. P. Wang,J. Chang, and B. Wei, “Surface Tension of Substantially Undercooled Liquid Ti-Al Alloy”,Philosophical Magazine Letters, 2010, 90 (6) 455-462. (SCI、EI收录,影响因子1.9 )

23.L. Hu,H. P. Wang, W. J. Xie and B. Wei, “Electrostatic Levitation Under Single-axis feedback Control Condition”,Science China, Physics, Mechanics & Astronomy,2010, 53 (8)1438-1444. (SCI、EI收录,影响因子1.2)

22.L. Hu,H. P. Wang, W. J. Xie and B. Wei, “Electrostatic Levitation Under Single-axis Feedback Control Condition”,Chinese Science Bulletin,2010, 55 (24) 2755. (SCI、EI收录,影响因子1.1)


2009年

21.H. P. Wang,and B. Wei, “Thermophysical Property of Undercooled Liquid Binary Alloy Composed of Metallic and Semiconductor Elements”,Journal of Physics D: Applied Physics, 2009, 42 (3) 035414. (SCI、EI收录,影响因子2.2)

20.H. P. Wang,and B. Wei, “Thermophysical Properties of Stable and Metastable Liquid Copper and Nickel by Molecular Dynamics Simulation”,Applied Physics A-Materials Science & Processing, 2009, 95 (3) 661-665. (SCI收录、EI,影响因子1.8)

19.H. P. Wang,J. Chang, and B. Wei, “Measurement and Calculation of Surface Tension for Undercooled Liquid Nickel and its Alloy”,Journal of Applied Physics, 2009, 106 (3) 033506. (SCI、EI收录,影响因子2.5)

18.B. C. Luo,H. P. Wang,and B. Wei, “Specific Heat, Enthalpy, and Density of Undercooled Liquid Fe-Si-Sn Alloy”,Philosophical Magazine Letters, 2009, 89 (9) 527-533. (SCI、EI收录,影响因子1.9 )

17.B. C. Luo,H. P. Wang,and B. Wei, “Phase Field Simulation of Monotectic Transformation for Liquid Ni-Cu-Pb Alloys”,Chinese Science Bulletin,2009, 54 (2) 183-188. (SCI收录,影响因子1.1)

16.陈乐,王海鹏,魏炳波,液态三元Ni-Cu-Fe合金比热的实验与计算研究,物理学报,2009, 58 (1) 384-389. (SCI收录,影响因子1.3)


2008年

15.H. P. Wang,and B. Wei, “Experimental Determination and Molecular Dynamics Simulation of Specific Heat for High Temperature Undercooled Liquid”,Philosophical Magazine Letters, 2008, 88 (11) 813-819. (SCI、EI收录,影响因子1.9)

14.H. P. Wang,B. C. Luo, and B. Wei, “Molecular Dynamics Calculation of Thermophysical Properties for a Highly Reactive Liquid”,Physical Review E, 2008, 78 (4) 041204. (SCI、EI收录,影响因子2.5)

13.H. P. Wang,B. C. Luo, T. Qin, J. Chang, and B. Wei, “Surface Tension of Liquid Ternary Fe-Cu-Mo Alloys Measured by Electromagnetic Levitation Drop Oscillating Method”,Journal of Chemical Physics, 2008, 129 (12) 124706-1. (SCI、EI收录,影响因子3.0)

12.H. P. Wang,and B. Wei, “Theoretical Prediction and Experimental Evidence for Thermodynamic Property of Metastable Liquid Fe-Cu-Mo Ternary alloys”,Applied Physics Letters, 2008, 93 (17) 171904. (SCI、EI收录,影响因子4.0)

11.J. Chang,H. P. Wang,and B. Wei, “Rapid Dendritic Growth Within an Undercooled Ni-Cu-Fe-Sn-Ge Quinary Alloy”,Philosophical Magazine Letters, 2008, 88 (11) 821-828. (SCI、EI收录,影响因子1.9 )


2007年及以前

10.H. P. Wang,W. J. Yao, and B. Wei, “Remarkable Solute Trapping Within Rapidly Growing Dendrites”,Applied Physics Letters, 2006, 89 (20) 201905. (SCI、EI收录,影响因子4.0)

9.H. P. Wang,W. J. Yao, C. D. Cao and B. Wei, “Surface Tension of Superheated and Undercooled Liquid Co–Si Alloy”,Applied Physics Letters, 2004, 85 (16)3414-3416. (SCI、EI收录,影响因子4.0)

8.H. P. Wang,C. D. Cao and B. Wei, “Thermophysical Properties of a Highly Superheated and Undercooled Ni-Si Alloy Melt”,Applied Physics Letters, 2004, 84 (20) 4062-4064.(SCI、EI收录,影响因子4.0)

7.H. P. Wang, C. D. Cao, and B. Wei, “Rapid Monotectic Solidification During Free Fall in Drop Tube”,Chinese Science Bulletin,2004, 49 (3) 220-225. (SCI收录)

6.H. P. Wang, B. C. Luo, J. Chang and B. Wei, “Specific Heat and Related Thermophysical Properties of Liquid Fe-Cu-Mo Alloy”,Science in China G,2007, 50 (4) 397-406. (SCI、EI收录,影响因子1.2)

5.H. P. Wang, J. Chang, B. C. Luo, and B. Wei, “Determination of the Surface Tension of Liquid Fe77.5Cu13Mo9.5Ternary Monotectic Alloy”,Chinese Physics Letters,2007, 24 (2) 504-507. (SCI收录,影响因子1.1)

4.H. P. Wang, and B. Wei, “Surface Tension and Specific Heat of Ni70.2Si29.8alloy”,Chinese Science Bulletin,2005, 50 (10) 945-949. (SCI收录)

3.T. Qin,H. P. Wang,and B. Wei, “Simulated Evolution Process of Core-shell Microstructures”,Science in China G,2007, 50 (4) 546-552. (SCI、EI收录,影响因子1.2)

2.臧渡洋,王海鹏,魏炳波,深过冷三元Ni-Cu-Co合金的快速枝晶生长,物理学报,2007, 56 (8) 4804-4809. (SCI、EI收录,影响因子1.3)

1.X. Z. Song,H. P. Wang, Y. Ruan, and B. Wei, “Rapid Dendrite Growth in Quaternary Ni-based Alloys”,Chinese Science Bulletin,2006, 50 (8) 945-949. (SCI收录,影响因子1.1) 

团队信息 Team Information

材料物理与化学全国重点学科

凝聚态物理(物理学)

空间材料科学研究团队