清华大学材料学院

                                       School of Materials Science and Engineering

杨金龙

杨金龙教授,1966年5月出生于山西省太原市;1987年,毕业于北京理工大学金属材料及热处理专业,获得学士学位;1990年,毕业于中北大学金属材料及热处理专业,获得硕士学位;1996年,毕业于清华大学材料系无机非金属专业,获得博士学位。1999年5月-2000年8月在瑞士联邦理工大学做博士后研究工作,师从国际著名陶瓷科学家Gauckler教授。1996年8月至今,分别担任清华大学材料系讲师、副教授、教授、博导。2006年7月,被中北大学聘为特聘教授,并担任先进陶瓷实验室主任。2010年5月,被聘为大连交通大学兼职教授。2014年5月,被聘为河北工程大学兼职教授。同时,杨金龙教授担任硅酸盐学报编委,中国硅酸盐学会溶胶凝胶分会理事,材料导报编委,IJMPT(International Journal of Materials Product and Technology)Guest Editor。曾获多项荣誉,包括国家技术发明二等奖1项,河北省科技进步二等奖1项,山西省自然科学二等奖1项,其他省部级科技奖项3项,德国纽伦堡国际发明博览会金奖1项,国际发明展览会金奖1项。截至2016年9月1日,通过技术成果鉴定20项,已发表学术论文212篇,其中SCI收录130篇,EI收录42篇;申请专利88项,其中已授权专利73项,已申请专利15项。由springer和清华大学出版社联合出版英文专著一部,著作名称为《Novel Colloidal Forming of Ceramics》。2011年10月-2016年2月,挂职担任清华大学学科规划与建设办公室副主任。2015年6月-2016年6月,挂职担任河北工程大学副校长。目前,担任清华大学-远建工住轻质新材料联合研究院院长,山西省五台县、贵州省石阡县政府顾问。

联系方式:
电话:0086-10-62792332
E-mail:jlyang@tsinghua.edu.cn

教育背景

博士学位 1992.09-1996.07   清华大学            无机非金属材料专业

硕士学位 1987.09-1990.06   中北大学            金属材料及热处理专业

学士学位 1983.09-1987.06   北京理工大学     金属材料及热处理专业

工作履历

1990.04-1992.08     山西省科技技术情报研究所                             工程师

1996.08-1999.05     清华大学                                                          讲师

1999.05-2000.08     瑞士联邦理工大学                                            博士后

1999.06-2004.11     清华大学                                                          副教授

2004.12-                  清华大学                                                          教授

2006.07-                  中北大学                                                          特聘教授

2010.05-                  大连交通大学                                                   兼职教授

2011.10-2016.02     挂职担任清华大学学科规划与建设办公室        副主任

2013.12-                  清华大学-远建工住轻质新材料联合研究院       院长

2014.05-                  河北工程大学                                                   兼职教授

2015.06-2016.06       河北工程大学副校长(挂职)

学术兼职

大连交通大学兼职教授,中北大学特聘教授,中北大学先进陶瓷实验室主任,河北工程大学兼职教授 ,硅酸盐学报编委,中国硅酸盐学会溶胶凝胶分会理事,International Journal of materials product and technology, Guest editor,美国陶瓷学会会员,清华大学-远建工住轻质新材料联合研究院院长。

社会兼职

民进中央第十三届委员会委员,民进北京市第十四届委员会常委,民进清华大学委员会主委,民进中央科技医卫委员会委员。

研究领域

1. 结构陶瓷的组成、结构及性能;

2. 陶瓷粉体球形化与空心化;

3. 陶瓷胶态成型工艺;

4. 激光三维加工陶瓷坯体新技术与设备的研究;

5. 远红外陶瓷的制备及应用;

6. 固体废弃物的综合利用;

7. 古陶瓷技术发展史及科技鉴定;

8. 空心球保温绝热材料的研究;

9. 轻质材料的制备及性能研究;

10. 陶瓷天线罩材料的研究。

研究概况

承担了多项国家863、973项目、国家自然科学基金、北京市科技计划、科技部创新方法工作专项和横向合作项目,主要研究内容基于陶瓷胶态成型技术,研究复杂形状陶瓷零部件的制备技术,包括凝胶注模成型、直接凝固注模成型和胶态注射成型等,先后成功研制胶态注射成型机、三维坯体激光加工设备、陶瓷微珠成型装备、浸入式胶态成型机及连体微珠分选装备等。在此基础上实现产业化的产品包括:陶瓷微珠磨介(0.1-3 mm)、陶瓷笔珠(0.28-1.5 mm)、远红外陶瓷微珠(0.8-3 mm)、微米级开闭孔陶瓷空心微珠(5-300μm)和高精度轴承球(3-10 mm)等。

奖励与荣誉

日内瓦国际发明展银奖,并获得罗马尼亚代表团颁发的特别奖  2016年
民进全国先进个人,2015年
清华大学“先进工作者”称号,2013年
山西省自然科学二等奖,2013年
科学中国人(2012)年度人物,2013年
民进全国宣传思想工作先进个人,2013年
民进北京市委2013年度宣传思想工作先进个人,2013年
民进北京市委2013年优秀成果信息一等奖,2013年
山西省高等学校科学研究优秀成果(科学技术)一等奖, 2012年
河北省科技进步二等奖,2012年
第七届国际发明展览会金奖,2012年
民进北京市委2011年度人物,2011年
第七届山西省青年科学家奖,并获得“山西省青年科学家” 称号, 2010年
“10000个科学难题”优秀撰稿人,2010年
民进北京市委优秀会员,2010年
民进北京市先进个人,2009年
首都统战系统参与奥运、服务奥运先进个人,2008年
邯郸市十大创新典范,2007年
第五批河北省省管优秀专家,2007年
“陶瓷胶态成型新工艺”荣获邯郸市十大科技成果,2006年
邯郸市第四批优秀专业技术拔尖人才,2005年
“陶瓷胶态成型新工艺”,国家技术发明二等奖,2004年
德国纽伦堡国际发明与新产品博览会金奖,2004年
河北省科技十大杰出青年,2004年
民进北京市委参政议政先进个人,2004年
陶瓷胶态成型新工艺,教育部科技发明一等奖,2004年
中国硅酸盐学会年会优秀论文,2003年
中国材料研究年会优秀论文,2000年
清华之友——优秀教师奖励金二等奖,1998年
中国硅酸盐学会第三届优秀论文,1998年
国家教委科技进步二等奖,1998年
清华之友——优秀青年教师奖励金一等奖,1997年
清华之友——优秀教师奖励金青年教师优秀群体奖,1996年
清华大学十大优秀博士毕业生及金质奖章,1996年

学术成果

1. 研究成果
(1) 提出了陶瓷胶态注射成型工艺,获8项中国发明专利;提出并实现了水基非塑性浆料注射成型的学术思想,该项成果通过教育部和河北省科技厅组织的13项成果鉴定(其中9项排名第一),达到国际领先水平和国际先进水平。
(2) 提出胶态成型制备避免应力坯体及方法的学术思想。该学术思想指出:胶态原位凝固成型虽然可以获得密度均匀的坯体,但在液固转变过程中容易产生内应力,内应力将会在干燥、排胶、烧结和机加工的过程中发展、遗传和变异,并且指出克服坯体的内应力将是今后陶瓷胶态成型工艺重要的发展方向,这一观点得到国内外同行的普遍认可。同时,授权2项中国发明专利,获得国家自然科学重点基金1项。
(3) 研制成功国际上第一台陶瓷胶态注射成型机和工业化原机,通过教育部组织的2项专家鉴定,获准2项中国发明专利。至目前为止,建立了9000余平米的产业化基地。
(4) 首次揭示了陶瓷浓悬浮体液固转变过程中裂纹形成的机制,提出了避免裂纹产生的2种方法,获准中国发明专利2项。该项成果被瑞士联邦理工大学Gauckler教授评价为“utmost important result in materials and deepens specifically the basic understanding of colloid chemistry for materials considerably”。
(5) 发明陶瓷悬浮体快速均匀混合可控固化新工艺,获准中国发明专利1项。此项技术将悬浮体分成两组或者多组,各组份长期保存而不发生固化。但是,当将各组份在短时间内快速均匀混合,利用不同特性悬浮体之间发生反应并且固化成型,该方法具有普适性,是继陶瓷胶态注射成型新工艺之后的又一重大突破,为建立生产线奠定了坚实的基础。
(6) 发明了高性能陶瓷微珠(0.1-3 mm)普适性的制备方法和装备,得到863专家组的高度评价和肯定,整条生产线拥有全部自主知识产权,通过教育部和河北省科技厅组织的3项成果鉴定。由于该技术的先进性,2005年该项目被世界500强法国圣戈班收购。获准中国发明专利1项。
(7) 发明并且自制了凝胶点测试装置,可以在线测试凝胶反应过程中不同压力下反应时间和温度的关系,为研究凝胶反应动力学提供了实验测试手段,获准1项中国发明专利,采用该装置共发表论文10余篇。
(8) 发明了大功率、低电压启动新型陶瓷复合介质材料,启动电压从8000V降低至1000V,臭氧产量提高10倍以上,制造成本大幅度降低,申请中国发明专利2项。目前,已经成功研制出多台臭氧发生器设备。获准中国发明专利2项。
(9) 将氧化锆陶瓷球珠应用到制笔行业,提高书写寿命5倍以上,被列为中国制笔行业协会十一五重点推广项目,整体提升了我国制笔行业水平。获准中国发明专利1项。
(10) 通过先进陶瓷制备技术,改造和综合利用固体废弃物,研制微米级空心球,在众多行业中应用广泛,探索出一条固体废弃物综合利用的新途径。申请中国发明专利和PCT专利各1项。
2. 代表性学术文章
(1) K. Gan, X. Zhang, W. Huo, M. Yang, Y. Qu, and J. Yang. Direct coagulation casting of silicon nitride suspension via a dispersant reaction method, Ceram. Int., 42[3]: 4347-4353 (2016).
(2) J. Xu, M. Yang, K. Gan, Y. Qu, X. Zhang, N. Ma, Y. Wang, and J. Yang. Enhanced piezoelectric properties of PZT ceramics prepared by direct coagulation casting via high valence counterions (DCC-HVCI), Ceram. Int., 42[2]: 2821-2828 (2016).
(3) J. Xu, M. Yang, K. Gan, et al. Reliable high strength alumina fabricated by DCC-HVCI using submicron calcium citrate complex, Ceram. Int., 42[7]: 8030-8037 (2016).
(4) Y. N. Qu, J. Xu, Z. G. Su, N. Ma, X. Y. Zhang, X. Q. Xi, and J. L. Yang. Lightweight and high-strength glass foams prepared by a novel green spheres hollowing technique, Ceram. Int., 42[2]: 2370-2377 (2016).
(5) Y. N. Qu, Z. G. Su, J. Xu, W. L. Huo, K. C. Song, Y. L. Wang, and J. L. Yang. Preparation of ultralight glass foams via vacuum-assisted foaming, Mater. Lett., 166[1]: 35-38 (2016)
(6) N. Ma, Y. Deng, W. T. Liu, S. J. Li, J. Xu, Y. N. Qu, K. Gan, X. D. Sun, and J. L. Yang, A one-step synthesis of hollow periodic mesoporous organosilica spheres with radially oriented mesochannels, Chem. Commun., 52: 3544-3577 (2016) . (SCI, IF=6.834)
(7) N. Ma, L. J. Du, W. T. Liu, et al. Preparation of porous Si3N4 ceramics with unidirectionally aligned channels, Ceram. Int., 2016, 42: 9145-9151.  (SCI, IF=2.758)
(8) N. Ma, L. J. Du, W. T. Liu, et al. Synthesis of honeycomb-like structured porous Si3N4 ceramics with exceptionally high number of cells per square inch, Mater. Lett., 2016, 175: 152-156.  (SCI, IF=2.437)
(9) W. L. Huo, F. Qi, X. Y. Zhang, et al. Ultralight alumina ceramic foams with single-grain wall using sodium dodecyl sulfate as long-chain surfactant. J. Eur. Ceram. Soc., 2016, 36[16]: 4163-4170.  (SCI, IF=2.933)
(10) X. Y. Zhang, W. L. Huo, F. Qi, et al. Ultralight silicon nitride ceramic foams from foams stabilized by partially hydrophobic particles. J. Am. Ceram. Soc., 2016, 1-7.  (SCI, IF=2.787)
(11) X. Y. Zhang, T. Lan, N. Li, et al. Porous silica ceramics with uniform pores from the in-situ foaming process of silica poly-hollow microspheres in inert atmosphere. Mater. Lett., 2016, 182: 143-146. (SCI, IF=2.437)
(12) Y. N. Qu, W. L. Huo, X. Q. Xi, K. Gan, N. Ma, B. Z. Hou, Z. G. Su, J. L. Yang, High porosity glass foams from waste glass and compound blowing agent, J. Porous Mater. DOI 10.1007/s10934-016-0205-0.
(13) N. Li, X. Y. Zhang, Y. N. Qu, et al., A simple and efficient way to prepare porous mullite matrix ceramics via directly sintering SiO2-Al2O3 microspheres, J. Eur. Ceram. Soc., 2016, 36[11]: 2807-2812.  (SCI, IF=2.933)
(14) M. H. Yang, J. Xu, K. Gan, Y. N. Qu, N. Ma, X. Wang, and J. Yang. Direct coagulation casting of alumina via controlled release of calcium from ammonium polyphosphate chelate complex, J. Mater. Res., 31[1]: 154-162 (2016).
(15) J. M. Wu, Y. Chen, X. Y. Zhang, et al., Phase evolution and properties of novel Al2O3-based poly-hollow microsphere (PHM) ceramics, J. Adv. Ceram., 5[2] 176-182 (2016).
(16) S. L. Hu, W. Y. Zhang, Q. Chang, J. L. Yang, K. Lin, A chemical method for identifying the photocatalytic active sites on carbon dots, Carbon, 103: 391-393 (2016).
(17) S. L. Hu, Z. J. Wei, Q. Chang, A. Trinchi, J. L. Yang, Facile and green method towards coal-based fluorescent carbon dots with photocatalytic activity, Appl. Surf. Sci., 378: 402-407 (2016).
(18) Y. Z. Wang, G. X. Zhang, G. W. Liu, W. Liu, H. Y. Chen, J. L. Yang, Facile synthesis of highly porous N-doped CNTs/Fe3C and its electrochemical properties, RSC Adv., 6[50]: 44013-44018 (2016).
(19) S. L. Hu, Q. Chang, K. Lin, J. L. Yang, Tailoring surface charge distribution of carbon dots through heteroatoms for enhanced visible-light photocatalytic activity, Carbon, 105: 484-489 (2016).
(20) J. Xu, K. Gan, M. Yang, Y. Qu, J. Wu, and J. Yang. "Direct coagulation casting of yttria-stabilized zirconia using magnesium citrate and glycerol diacetate," Ceram. Int., 41[4]: 5772-5778 (2015)
3. 专著
黄勇,杨金龙著,陶瓷新型胶态成型工艺(Novel colloidal forming of ceramics),Springer出版社和清华大学出版社联合出版(全英文专著),在海内外同时发行,2010年9月。
4. 专利
部分已授权发明专利(20项):
(1) 利用空心陶瓷微珠包覆法制备的缓释化肥及其制备方法,专利号:201410121086.3;
(2) 一种超轻质闭孔陶瓷的制备方法,专利号:201410253455.4;
(3) 一种空心陶瓷微珠附载脲醛缓释化肥的方法,专利号:201410120780.3;
(4) 一种利用煤矸石空心微珠自发泡制备无机泡沫材料的方法,专利号:201310132817.X;
(5) 一种回收固体碳量子点的方法,专利号:201410225711.9;
(6) 一种非线性光学碳纳米颗粒与酞菁类化合物杂化材料的制备方法,专利号:CN201310181051.4;
(7) 一种利用废玻璃制备微孔泡沫玻璃的方法,专利号:201310529973.X;
(8) 一种制备多孔陶瓷微珠的方法与装置,专利号:CN201210392799.4;
(9) 一种采用陶瓷空心球制备多孔陶瓷的方法,专利号:201310430728.3;
(10) 一种用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒的表面包覆方法,专利号:201310412873.9;
(11) 氧化物增韧多孔锆钛酸铅压电陶瓷的制备方法,专利号:201310588542.0;
(12) 通过缓慢调节pH值控制高价反离子固化陶瓷浆料的方法,专利号:201410009146.2;
(13) 一种非氧化物陶瓷的直接凝固注模成型方法,专利号:201410130619.4;
(14) 运动员力竭运动后快速恢复系统,专利号:201210525897.0;
(15) 一种基于煤矸石微米级空心球的保水缓释化肥及其制备方法,专利号:201310526978.7;
(16) A Process for Preparing Hollow Ceramic or Metal Microspheres,欧亚发明专利,专利号:201171263;
(17) 一种基于锶铁氧体的人造雪的制备方法,专利号:201310683733.5;
(18) Process and Device for The Preparation of Hollow Microspheres Comprising Centrifugal Atomization,美国发明专利,专利号:13/265, 463;
(19) 一种基于结冷胶凝胶的陶瓷凝胶注模成型方法,专利号:201310006430.X;
(20) 一种微米级蜂窝陶瓷及其孔径和孔壁尺寸的调控方法,专利号:201310164617.2;
部分已申请发明专利(10项):
(1) 一种以空心微珠为原料的陶粒及其制备方法,专利申请号:201610219693.2;
(2) 一种多孔石英陶瓷的制备方法,专利申请号:201610056581.X;
(3) 一种易溶解的氧化硅球及其制备方法,专利申请号:201510428142.2;
(4) 一种有序介孔有机氧化硅空心球及其制备方法,专利申请号:201510427967.2;一种快速制备单分散有序介孔氧化硅空心球的方法,专利申请号:201510428268.X;
(5) 一种快速制备单分散有序介孔氧化硅空心球的方法,专利申请号:201510428268.X;
(6) 有机酸盐螯合物控释高价反离子固化陶瓷悬浮体的方法,专利申请号:201510561607.1;
(7) 一种聚磷酸盐螯合物控释高价反离子固化陶瓷浆料的方法,专利申请号:201510170233.0
(8) 一种测试高温发泡过程的方法,专利申请号:201510065287.0;
(9) 一种轻质低导热陶瓷及其制备方法,专利申请号:201510044002.5;
(10) 一种无机微球快速烧结的方法与装置,专利申请号:201310528555.9。