于志明
性　别男最高学历博士研究生
职　称研究员专家类别
部　门材料环境腐蚀研究中心
通讯地址辽宁省沈阳市沈河区文萃路62号，中国科学院金属研究所，材料环境腐蚀研究中心
邮政编码110016电子邮件zmyu@imr.ac.cn
电　话+86-**传　真+86-**

简历：
　　（1）教育背景

　　1979.9-1983.7: 江苏工学院机制系金属材料及热处理专业，获工学学士学位

　　1987.6-1988.7: 日本超材料研究所第三研究部表面改性技术

　　1996.11-2002.3: 日本北海道大学大学院工学部异相界面专业，获工学博士学位

　　（2）工作经历

　　1983.7-1996.8: 中国科学院腐蚀与防护研究所，实习研究员、助理研究员、副研究员

　　2002.3-至今: 中国科学院金属研究所，副研究员、研究员

研究领域：
　　研究方向为镀膜功能材料的制备及性能，主要包括以下三部分内容：

　　（1）利用镀膜方法制备功能材料。如三维网状抗菌材料、泡沫状催化材料的制备及性能，离子镀纳米叠层TiN、CrN镀膜的制备及性能，电镀法纳米叠层Ni、Cu镀膜及块状材料的制备与性能等。

　　（2）通过镀膜方法在各种基体材料表上沉积镀膜，赋予材料表面于特殊功能。如无氧铜基体表面沉积抑制二次电子发射膜及性能、工模具表面沉积耐磨强化膜及性能等；

　　（3）通过离子镀、离子溅射、离子氮化，液体氮化，电镀、化学镀等工艺中两种以上工艺制备复合镀膜功能材料。如高速钢表面离子渗氮复合离子镀纳米晶CrN重腐蚀大载荷复合镀膜功能材料及性能，铝合金表面阳极氧化处理复合离子镀微米监测膜及性能。

承担科研项目情况：
　　单层膜组成相同的纳米叠层膜的制备与性能

　　周知，电镀膜、化学镀膜、物理气相沉积膜以及化学气相沉积膜中均有一个非常严重的缺陷（偶尔也可作为特点被应用），那就是柱状晶外延生长。柱状晶粒间结合较弱，晶粒之间在应力的作用下往往容易形成微裂纹并沿着晶界扩展，有时甚至扩展到基体中。在腐蚀环境中，这样的微裂纹成为腐蚀性气氛直达基体的通道，从而在很短的时间内就导致表面镀膜失去防护性能。在磨损状态下，这样的微裂纹极易导致镀膜的大块剥落，从而使得表面防护膜提前失效。

　　通过制备单层膜组成相同的纳米叠层膜可以消除镀膜中柱状晶外延生长，从而使得镀膜的耐磨性能、耐腐蚀性能以及膜基结合强度获得显著提高。

　　我们在以钛铝高温合金为基底材料的赛车进气阀表面上沉积了纳米叠层TiN梯度膜，并进行了台驾试验。台驾试验结果显示，纳米叠层TiN梯度膜不仅具有优越的耐磨、耐腐蚀性能，而且经500小时（300小时为合格）台驾试验后，磨损最严重的阀门顶部仅仅出现了局部微区剥落（如图1所示），未观察到传统镀膜体系中经常出现的产生于镀膜与基体之间的整块镀膜剥落现象，这说明纳米叠层TiN梯度膜抑制裂纹生成和扩展的作用非常显著。

　　

　　与相同厚度（约2μm）的普通TiN膜相比，纳米叠层TiN梯度膜与基体之间的结合强度由70 N提高200N以上（见图2），镀膜硬度由25 GPa提高到35 GPa,其耐磨性能得到显著提高（见图3）。该镀膜体系不仅具有良好的耐磨、耐腐蚀性，而且呈现出优越的抗疲劳性能。

　　我们将超声波技术周期间断式引入电镀工艺，在A3钢基体上制备出纳米叠层Ni镀膜。图4是叠层Ni膜断面扫描电镜，可以看出叠层Ni膜具有明显的层状结构。将相同厚度（约20μm）的常规电镀镍膜与叠层膜样品置于3.5wt%NaCl溶液中测定的极化曲线示于图5。由图5可以看到，叠层Ni膜具有很明显的钝化区，并且其维顿电流密度也比普通Ni膜降低了一个数量级。利用左右弯折法评价了上述两种镀膜的结合力，结果列于表1。从表1中数据可以看出，叠层Ni膜的结合力大大高于普通Ni膜的结合力。
　　在7% HCl 溶液中的浸泡试验结果示于图6.由图6可以看出，7μm 厚的纳米叠层Ni镀膜经48小时浸泡试验后其质量损失仅仅是0.093 mg/cm²，而14 μm厚的普通Ni镀膜只经过2小时浸泡试验后其质量损失就达到1.066 mg/cm²。纳米叠层Ni镀膜的腐蚀速率(每小时约0.002 mg/cm2) 仅仅是普通Ni镀膜（每小时约0.533 mg/cm²）的 1/266 。
　　采用滤纸法，测定了普通电镀Ni膜与纳米叠层Ni镀膜的孔隙率，结果示于图7。从图7可以清晰的看到，普通Ni膜存在着大量的孔隙，而纳米叠层Ni镀膜却未观察到任何孔隙的存在，这是叠层Ni膜较普通Ni膜体现出更优越的耐腐蚀性能的主要原因。
　　磨损试验结果示于图8。从图8可以清晰的看到，纳米叠层Ni镀膜的耐磨性能较普通Ni镀膜有显著提高。

　　在电镀行业中，镍镀层的用量仅次于锌镀层而居第二位。但是，由于普通镍镀层孔隙率较高，只有当镀层厚度超过25μm时，才是无孔的。所以一般不单独作为钢铁的防护性镀层，而是作为防护装饰性镀层体系的中间层和底层。我们研制的叠层Ni膜，12μm厚时其耐腐蚀性能就足够高。因此可以预见，纳米叠层Ni镀膜不仅可以单独作为防护性镀层使用，而且在简化电镀工艺、降低工业成本、扩大电镀Ni镀膜的应用范围方面都会起到难以估计的作用。

社会任职：
　　(1) 国家重大基础研究项目“飞机金属结构服役使用寿命基础问题研究”专家组专家；（2）美国科学进步协会会员；（3）美国化工学会会员；（4）An editorial board member for the Global Journal of Nanotechnology published by the Scientific Research Publishing (USA).

获奖及荣誉：
　　(1) 中国科学院科技进步奖三等奖

　　(2) 获沈阳市研究成果应用奖三等奖

　　(3) 沈阳市－中国科学院科技合作研究优秀项目奖

　　(4) The Albert Einstein Award for 2011 by American Biographical Institute

代表论著：
　　(1) 于志明，牛云松，胡家秀：「环状部件内外表面同步抛光机的研制」 新技术新工艺，第1期（2010）81-82

　　(2) 于志明，胡家秀，牛云松：「高孔率泡沫状MnO2催化材料的制备及臭氧催化性能」 工业催化，第18卷第12期（2010）32-35

　　(3) Z.M. Yu, Y.S. Niu: 「Enhancement of the service lifetime of TiN coated punch side pin by adding a small amount of yttrium」 Advanced Materials Research, Vols. 189-193 (2011) 747-751

　　(4) Z.M.Yu, J.X.Hu, J.Zhao,and Y.S.Niu,「The preparation,texture and electrodeposition mechanism of reticular MnO2 catalytic materials with high porosity」 Advanced Materials Research, Volume 311-313 (2011), 1784-1788

　　(5) YU Zhiming, NIU Yunsong, HAN Enhou: 「Preparation and Antibacterial Properties of Cu + CeO₂/Cu Porous Materials」 The proceedings of the China Association for Science and Technology VOL.7, NO.2（2011）98-102

　　(6) 于志明，王智学，韩恩厚：「高孔率网状Cu+CeO₂/Cu抗菌材料的制备及其抗菌性能」 功能材料 40（2009）265-267引用次数：1

　　(7) 于志明：「试论环状部件内外表面同步抛光机」 和谐之光（理论成果卷），国庆60周年专集，中国文化出版社（2009）527-528

　　(8) 于志明，成田敏夫：「遮熱コーテイング皮膜の1173K;硫黄分圧10-0.65Paにおける硫化腐食挙動」材料と環境, Vol. 50, No.8（2001）376-379 引用次数：2

　　(9) Z. M. Yu and T. Narita：「High-temperature corrosion resistance of Al-Re and Re coatings」 Oxidation of Metals, Vol.56 Nos 5/6, (2001) 467-493 引用次数：5

　　(10) Z. M. Yu and T. Narita：「Sulfidation behavior of Plasma-sprayed 50Ni-50Cr coating at 873k in H2-H2S atmosphere of sulfur pressure 10-5.5 Pa」 Materials Protection, Vol.32, No.10-B, (1999) 121-123

　　(11) H.m.Jing，Z.M.Yu, L. Li : 「 Antibacterial properties and corrosion resistance of Cu and Ag/Cu porous materials」 Journal of Biomedical Materials Research: 87A (2008) 33-37引用次数：13

　　(12) F. Q. Lang and Z. M. Yu：「The corrosion resistance and wear resistance of thick TiN coatings deposited by arc ion plating」 Surface and Coatings Technology, Vol.145 (2001) 80-87 引用次数：59

　　(13) 鳴海雅稔，于志明，田海啓二，成田敏夫：「遮熱YSZ/CoNiCrAlYの1173と1273K における大気酸化」 材料と環境,Vol. 50 No. 10,（2001）466-471引用次数：1

　　(14) 崔荣洪，于志明，何宇廷，舒文军，杜金强，牛云松：「超声电沉积铜叠层膜的耐腐蚀性能研究」《中国腐蚀与防护学报》, 31(2) (2011)145-148引用次数：2

　　(15) Z.W. Zheng and Z. M. Yu: 「 characteristics and machining applications of Ti(Y)N coatings」 Surface and Coatings Technology, 204（2010）4107-4113。引用次数：6

　　(16) F. Q. Lang, Z. M. Yu, Gedevanishvili S, et al：「Sulfidation behavior of Fe-40Al sheet in H2-H2S in mixtures at high temperatures」 Intermetallics Vol. 12 (2004) 469-475 引用次数：19

　　(17) F. Q. Lang, Z. M. Yu, Gedevanishvili S, et al：「Cyclic oxidation behavior of Fe-40Al sheet in H2-H2S in mixtures at high temperatures」 Intermetallics Vol. 12 (2004) 451-458 引用次数：6

　　(18) F. Q. Lang, Z. M. Yu, Gedevanishvili S, et al：「Isothermal oxidation behavior of a sheet alloy of Fe-40at.%Al at temperatures between 1073 and 1473K」 Intermetallics Vol. 11 (2003) 697-705 引用次数：28

　　(19) F. Q. Lang, Z. M. Yu, Gedevanishvili S, et al：「effect of pre-oxidation on the corrosion behavior of Fe-40Al sheet in a N2-11.2O2-7.5CO2-500ppm SO2 atmosphere at1273K」 Intermetallics Vol. 11 (2003) 129-134 引用次数：14

　　(20) F. Q. Lang, Z. M. Yu, Gedevanishvili S, et al：「Corrosion behavior of Fe-40Al sheet in N2-11.2O2-7.5CO2 atmospheres with various SO2 contents at 1273K 」 Intermetallics Vol. 11 (2003) 135-141 引用次数：26

　　(21) 张慧，于志明，孙伟成：「包铝LY12铝合金表面镀铬层的界面显微组织及耐蚀性能」 腐蚀科学与防护技术, Vol.6, (2003)352-355 引用次数：4

　　(22) R.H. Cui, Z. M. Yu, et al：「Copper multilayered coating prepared by ultrasonic- electrodeposition」 Advanced Material Research, Vols. 97-101 (2010) 1348-1351引用次数：1

　　(23) 杜金强，于志明，李鸿鹏，何宇廷：「电沉积Ni-Fe合金镀层的摩擦磨损性能」 机械工程材料，第33卷第12期（2009），81-85

　　(24) 杜金强，于志明，何宇廷，于海涛：「不同铁含量镍-铁合金镀层的耐蚀性能比较」 腐蚀与防护,第31卷第8期 (2010) 700-702.

　　(25) 崔荣洪，于志明，何宇廷，舒文军，杜金强：「超声电沉积铜薄膜的耐腐蚀性能研究」 腐蚀科学与防护技术,22（3）(2010) 169-172引用次数：3

　　(26) R.H. Cui, Y.T. He, Z. M. Yu, et al：「Experimental study of the electrical potential technologue for crak monitoring of LY12-CZ plate specimen」 Advanced Material Research, Vols. 118-120 (2010) 231-235

　　(27) 于力,郎丰群,于志明,徐家寅,金柱京：「离子镀Ti(Al)N涂层的结构与耐蚀性」 腐蚀科学与防护技术, Vol.11, (1999)84-88引用次数：4

　　(28) 付广艳，戴世鑫，牛云松，于志明：「燃料电池用钛双极板表面改性层导电性及耐蚀性能」腐蚀科学与防护技术, Vol.23,（2011 ） 335-337

　　(29) 敬和民,陈四红,董加胜,吴欣强,于志明等：「抗菌不锈钢材料及其发展现状」 材料保护, 第36卷第10期（2003）9-12 引用次数：12

　　(30) Y. Zhou, G.B. Rao, J.Q. Wang, B. Zhang, Z.M. Yu, W. Ke, and E.H. Han：「Influence of Ti/TiN bilayered and multilayered films on the axial fatigue performance of Ti46Al8Nb alloy」 Thin Solid Films Volume 519, Issue 7, (2011), 2207-2212 引用次数：6

　　(31) CUI R. H., HE Y. T., YU Z. M., LI H. P., SHU W. J, and DU J. Q.,「Structural Surface Crack Monitoring Method Based on Electrical Potential Technique and Modern Surface Technology」 CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING, Vol. 24（3）, （2011） 601-606. 引用次数：1

　　(32) Y.K. Zhu, Z.M. Yu, Y.S. Niu, W.J. Ding,「Assessment of adhesion of electroplated Cu and multilayered Cu coatings by a bidirectional bend test」, Journal of Adhesion Science and Technology, （2012）26 (2012) 1645–1652. 引用次数：1

　　(33) Y.S. Niu, J. Wei, Y. Yang, J.X. Hu, Z.M. Yu, Influence of microstructure on the wear mechanism of multilayered Ni coating deposited by ultrasound-assisted electrodeposition, Surf. Coat. Technol. 210 (2012) 21–27.

　　(34) Z.M. Yu, Y.K. Zhu, Y.S. Niu, Y. Yang, J. Wei, W.J. Ding, Preparation and adhesion performance of multilayered Ni coatings deposited by ultrasonic-assisted electroplating, J. Adhes. Sci. Technol. 27 (2013) 136–142.

　　(32) 牛云松*，于志明, 超声电沉积镍叠层膜及其耐腐蚀性能研究, 腐蚀科学与防护技术, 25(2)，（2013）110-114.

　　(36) J.Q. Du, Y.T. He, R.H. Cui, Z.M. Yu, H.Ding, simulation analysis of a surface crack monitoring sensor for metallic structures, Appl. Mech. Mater. 80-81 (2011) 638-642.

　　(37) Z.M. Yu, J.X. Hu, Y.S. Niu, J.Wei, Y.Yang, Adhesion Performance and Wear Resistance of Multilayered TiN Coating Deposited by Hollow Cathode Discharge Method, Key Eng. Mater. 531-532 (2013) 342-345.



近期国际国内会议报告及任职等：

　　（1）Y.S. Niu,Z.M. Yu, J.X. Hu and J. Zhao: 「Preparation and Antibacterial property of Cu foam materials」The 3rd World Congress of industrial biotechnology, Dalian，China (2010)288

　　（2）于志明，牛云松：「纳米晶镍叠层膜的微结构和结合强度的研究」　第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集，长沙（2010）119-121

　　（3）于 志明，田海 啓司，田中 順一，成田 敏夫：「遮熱コーテイング皮膜の高温硫化腐食挙動」日本金属学会春期講演大会論文集，千葉工業大学，（2001）

　　（4）于志明,金柱京,于力,徐家寅:「高能加速器陶瓷窗功能膜的研制」　第六届海峡两岸表面精饰联谊会论文集, 沈阳,(1999)171-175

　　（5）郎丰群,于志明,成田敏夫：「Fe-24%massAl箔の高温酸化挙動」 第４８回材料と環境討論会論文集 (2001) 399-402

　　（6）R.H Cui., Y.T. He, Z.M. Yu, W.J. Shu, and J.Q. Du：Preparation and Characterization of Ultrasonic Electrodeposited Copper Coating.11th international conference on electronic packing technology and high density packaging,xi’an,China (2010) 847-850

　　（7）中国兵器工业集团公司主办的《2010绿色表面处理技术交流会》上作为主讲老师授课一次。

　　（8）中国管理科学研究院职业资格认证培训中心主办的《腐蚀科学与防护技术高级研修班》上作为特约讲师授课两次。

近期获得专利：

　　(1) 于志明，一种能阻碍元素双向扩散的富铼高熔点合金层的制备方法
　　专利号：Zl**.4；发明专利。

　　(2) 于志明，饶光斌，徐家寅，柯伟，李依依，一种纳米叠层TiN梯度膜及其制备方法
　　专利号：**8.X；发明专利。

　　(3) 于志明，韩恩厚，一种网状Cu抗菌过滤金属材料及其及其制备方法
　　专利号：**6.9；发明专利。

　　(4) 于志明，杨洪，移动通讯快速恢复系统
　　专利号**4.2；实用新型。

　　(5) 于志明，环状部件内外表面同步抛光机
　　专利号**0.6；实用新型。

　　(6) 于志明，敬和民，韩恩厚，一种Cu-Ag网状抗菌过滤金属材料及其制备方法和应用
　　专利号**6.3；发明专利。

　　(7) 朱义芳，于志明，匡红卫，耿成林，双密封、双紧固的双卡套式管接头
　　专利号 **2.3；实用新型。

　　(8) 于志明，韩恩厚，徐家寅，朱义芳，尹春生，一种富Cr离子渗氮层及其制备方法和应用
　　专利号：Zl **7.7；发明专利。

　　(9) 于志明,一种高孔率泡沫状MnO₂催化材料及制备方法和应用
　　专利号：**8.6；发明专利

　　(10) 于志明，敬和民，铜网表面镀Cu加CeO₂的抗菌过滤金属材料及制备和应用，
　　专利号**7.5；申请日期：2008年7月30日，发明专利

　　(11) 于志明，牛云松；何宇廷；崔荣洪：一种评价涂层结合力的装置
　　专利号**6.1；实用新型

　　(12) 于翔，于志明：紫砂茶杯，
　　专利号**7.1；外观设计

　　(13) 于志明，一种高强度亚微米孔分离膜及其制备方法和应用
　　专利号**1.0；发明专利。

　　 (14) 于志明，韩恩厚，朱义芳，匡红卫，双密封、双紧固支撑的双卡套式管接头及其使用方法，
　　专利号**7.0；发明专利。

　　(15) 于志明，环状部件内外表面同步抛光机
　　专利号**2.6；发明专利。

　　(16）于志明，牛云松，何宇廷；崔荣洪：移动式弧光放电离子镀膜设备及其应用
　　专利号**6.X；实用新型。

　　(17) 于志明；崔荣洪；牛云松：一种电镀Cu叠层膜及其制备方法
　　专利号**6.X；发明专利。

　　(18）于志明，牛云松，赵健，胡家秀：一种间断式超声电镀装置
　　专利号：**3.5，实用新型。

　　(19) 于志明，牛云松；何宇廷；崔荣洪：移动式弧光放电离子镀膜设备及其应用
　　专利号**6.1；发明专利。

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