低维（纳米与薄膜）材料制备技术

低维材料是当今材料科学和纳米科技领域的研究前沿和热点，通常包括纳米粉体材料（零维材料）、纳米管和纳米线体材料（一维材料）、以及纳米薄膜材料（二维材料）。在此研究方向，所开展研究及完成的主要工作有：真空镀膜技术与设备的开发研究，LICVD法制备纳米微粉技术与设备的开发研究和真空冷冻干燥法制备无机纳米粉体材料技术与工艺的开发研究。

研究课题1：真空镀膜技术与设备的开发研究

真空镀膜无疑是各种真空应用技术领域中从业人员最多、涉及行业最广、研究成果最多的一个。在此方向，我们更多地关注于真空镀膜设备的研发，以满足科研实验和工业生产中千变万化的实际特殊需求，完成过多种型号特殊用途真空镀膜机的设计研制；开发出多种新奇的电弧源、磁控靶、工件架、屏蔽板等专利产品。同时，也配合国家节能减排、环境治理的大趋势，开展了以真空镀膜替代传统化学电镀方法的技术开发研究。

主要工作

学位论文
         韩永超，管状工件内表面磁场辅助直流溅射镀膜方法的研究，导师：张世伟，王庆，2010，7
         侯丽媛，双靶共沉积镀制复合膜的成分均匀性研究，导师：张世伟，2010，7
         张晓玉，在铜基底上镀制Ni/Cr复合膜的设备与工艺研究，导师：张世伟，2008，7
         毛羽宏，剃须刀片刃口上镀类金刚石膜的实验研究，导师：张世伟，2008，3
         郭赛南，在铜基底上镀制Ni/Cr复合膜的设备与工艺研究，导师：张世伟，2008，3
         丛雷，反应磁控溅射镀制（Ti，Nb）N硬质薄膜的研究，导师：张世伟，2008，3
科研课题
         张世伟，韩进，张文慧，一种用于立式多靶位真空镀膜机的屏蔽挡板机构，发明专利ZL 201110044400.9，申请日:2011-2-24，授权日：2012-05-30
         张世伟，韩进，韩永超，一种多种运动方式的真空镀膜机行星式工件架，发明专利ZL200110023970.X，申请日:2011-1-21，授权日：2012-04-25
         张世伟，徐成海，张志军，真空电弧离子镀制备镍铬复合镀层的设备及方法，发明专利ZL200810011714.7，申请日期2008-6-6，授权日期 2010-12-2
         张世伟，徐成海，张晓玉，戴今古，一种具有磁场增强和调节功能的磁控溅射靶，发明专利ZL200810011602.1，申请日:2008-5-28，授权日：2010-9-29
         张世伟，徐成海，磁控溅射与多弧靶复合镀膜技术与设备的研究，浙江省重大科技攻关项目合作项目，2006 ~ 2009
         张世伟，徐成海，刀片刃口真空镀膜技术的开发，横向课题，2006~2007
         张世伟，SAC-1型真空镀膜机设计，横向课题，2004
         李云奇，关奎之，张世伟，“ZZ—2300J型高真空镀膜机的研制”，“ZZ—3200J型高真空镀膜机的研制”。沈阳市科委计划项目。通过市级鉴定。获辽宁省机械委科技进步一等奖，冶金部科技进步四等奖
         李云奇，关奎之，张世伟，真空蒸镀热反射镀膜玻璃设备制造，横向课题
         李云奇，关奎之，张世伟，ZDM—2000型真空镀膜机的制造与设计，横向课题
         李云奇，关奎之，张世伟，射频磁控溅射靶设计，横向课题
学术论文

张世伟，张文慧，谢元华，慈连鳌，半球形工件内表面溅射镀膜的膜厚均匀性研究，中国真空大会2012学术年会论文摘要集。

韩永超，张世伟，韩进，管状工件内表面真空镀膜方法的研究进展，真空，2012，Vol.49,No.1,pp39-44

Shiwei Zhang（张世伟），Yongchao Han（韩永超），Jin Han（韩进）Study on the film coating methods on inner surface of long-straight tubes, Applied Mechanics and Materials, Vols.88-89(2011),pp481-485, 国际杂志EI收录

Xie Yuanhua（谢元华）, Wang Fang（王芳）, JiangJing（江晶）, Zhang Shiwei（张世伟），Xu Chenghai（徐成海），Simulation on Pressure Field of Plating Chamber in Multi-Arc Ion Plating, 真空与表面工程——第十届国际真空冶金与表面工程学术会议论文集，2011年5月，电子工业出版社，ISBN 978-7-121-05880-6,pp 264-268，国际会议 ISTP 收录。

Shiwei Zhang(张世伟), Liyuan Hou(侯丽媛), Yongchao Han(韩永超), Yuanhua Xie(谢元华), A Calculation Model for the Film Thickness and Component Uniformity of Twin Co-Sputtering Target System，Advanced Materials Research，Vol.129-131(2010),PP218-223，国际杂志EI收录

Shiwei Zhang(张世伟), Liyuan Hou(侯丽媛), Yongchao Han(韩永超), Yuanhua Xie(谢元华), A New Method and Equipment to Manufacture the Composite Powder Materials by Vacuum Co-Deposition of Double Sources，Advanced Materials Research，Vol.129-131(2010),pp626-630, 国际杂志EI收录

Zhang Shiwei（张世伟）, Hou Liyuan（侯丽媛）, Xie Yuanhua（谢元华），The calculation of component uniformity of composite film deposited by twin co-sputtering targets [A]，Proceedings of the fourth international conference on surface and interface scince and engineering ( SISE2009 ) 第4届国际表面界面科学与工程会议论文摘要集, P20

王丽敏，李晓辉，侯鹤岚，张世伟，李云奇，刀具涂层技术的应用与发展，真空，2000，2

侯鹤岚，张世伟，李云奇，刘革，张振厚，溅射靶的开发与利用，真空，2000，1

关奎之，张世伟，慈连鳌，康虹，JGP—600型磁控溅射薄膜沉积装置的研制，真空，1997，1

张世伟，镀膜玻璃后处理炉中气体循环过程的热力计算，真空，1994,3

研究课题2：激光诱导化学气相合成（LICVD）法制备纳米微粉技术与设备的开发研究

当原料气体沿着管路温顺地流入真空室，一道激光却粗暴地斩来——火焰被点燃，分子被撕裂，逃离那炼狱般的焰核区后，大多数成分都在四周虚无的真空中飞散。只有那最顽强的部分，它们重新组合，以新的形态获得再生；它们相互亲近，努力团聚生长；它们不甘随波逐流，奋力扑向滤网——那飘然而下的，就是纳米粉。

主要工作

学位论文
         张世伟，LICVD法制备纳米微粉机理的研究，东北大学博士论文，导师：闻邦春院士，副导师：杨乃恒教授，2000,10
         刘凤霞，LICVD法制备纳米微粉的气体动力学研究，东北大学硕士论文，导师：张世伟，2000，3
科研课题
         巴德纯，张世伟，低压化学气相合成纳米微粉的分子气体动力学研究”，辽宁省科学技术基金项目（962157），1996~1999
         巴德纯，张世伟，激光气相合成纳米微粉装置系统研究，横向课题，1995
学术论文

Shiwei Zhang（张世伟） and Jun Liu （刘军）, Zhijun Zhang（张志军）, and Wenhui Zhang（张文慧），A Molecular Dynamics Study on the Constraint Conditions of the Particle Growth Process in Laser Synthesis of Nanopowders, Advances in Materials Science and Engineering, Volume 2012 (2012), Article ID 830140, 5 pages , 国际杂志SCI检索, http://www.hindawi.com/journals/amse/2012/830140/。

张世伟，杨乃恒，纳米粒子在气体流动中的团聚过程研究,真空科学与技术，2001，2EI检索

张世伟，巴德纯，纳米粒子随气体流动时的团聚现象研究，振动利用与控制工程的若干理论及应用，吉林科学技术出版社,2000,9

张世伟，刘凤霞，巴德纯，杨乃恒,激光CVD法制备纳米微粉的流动场模拟，真空，2000，5

张世伟，巴德纯，刘凤霞，激光诱导化学气相合成纳米微粉的动力学模型，真空科学与技术年会增刊，1999，10

张滨，刘常升，国玉军，傅淑云，才庆魁，张世伟，巴德纯，用激光将廉价有机硅烷合成SiC纳米粉的研究，中国激光，1999，1

张世伟，巴德纯，才庆魁，刘常升，张滨，傅淑云，国玉军，激光诱导化学气相合成纳米陶瓷微粉设备的研制，真空，1998，1

张世伟，刘凤霞，巴德纯，激光CVD法制备纳米微粉的流体动力学模型，辽宁省第三届青年学术年会论文集，1998，10

研究课题3：真空冷冻干燥法制备无机纳米粉体材料技术与工艺的开发研究

化学液相合成法是制备无机材料（金属及其化合物）纳米粉体的重要方法。采用真空冷冻干燥方法作为液相法合成制粉工艺中造粒和去除溶剂的手段，可以有效抑制粉体颗粒的长大与团聚，消除因液桥表面张力所产生的粒子硬团聚现象，从而获得化学成分纯净、颗粒细小、粒径均匀、无硬团聚的纳米粉体材料。利用此方法，已经成功制备出金属银、氧化铝、氧化铜、氢氧化铜等十余种优质纳米粉体，并就溶液蒸发冻结过程、粉体形成机制等问题开展了理论研究。

主要工作

学位论文
         刘雪姣，真空冷冻干燥法制备纳米碳酸钙粉体实验研究，导师：张世伟，副导师：刘军，2010，7
         鄂东梅，冷冻真空干燥法制备纳米粉体过程特性的研究，导师：张世伟，副导师：刘军，2009，7
         曾方允，真空冷冻干燥法制备纳米氧化铝粉体的研究，东北大学硕士论文，导师：张世伟，副导师：刘军，2003，3
科研课题
         刘军，张世伟，一种用于冷冻干燥技术的快速冻结液态物料的方法，发明专利ZL200610046343.7，申请日:2006-4-128，授权日：2008
学术论文

Zhang Shiwei（张世伟）、 Liu Jun（刘军）、 Xu Chenghai（徐成海）, Preparation of Silver Nanopowder by Freeze-drying procedure[J], Drying Technology 27:4, 529-533, 01,April, 2009 ，SCI收录

Zhang Shiwei（张世伟）, Liu Jun（刘军）, Xu Cheng-hai（徐成海）,Preparation of nanopowder by freeze-drying procedure[A]. The Proceedings of the 5th Asia-Pacific Drying Conference[C],Hong Kong: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, 2007.787-794

彭润玲，徐成海，张世伟等，抽真空自冻结实验的研究[J]，真空科学与技术学报，2007，4，EI收录