研究队伍
院士专家
研究部主任
博士生导师
杰出青年基金获得者
优秀青年基金获得者
万人计划
创新人才推进计划
研究员
副研究员
李美栓
性 别 最高学历 博士研究生
职 称 研究员 专家类别 博士生导师
部 门 沈阳材料科学国家(联合)实验室 高性能陶瓷材料研究部
通讯地址 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号,中国科学院金属研究所,高性能陶瓷材料研究部
邮政编码 110016 电子邮件 mshli@imr.ac.cn
电 话 +86-24-23971145 传 真 024-23891320
简历:

  教育经历:

  1981.9–1985.6, 内蒙古大学物理系, 获理学学士

  1985.9-1988.7, 中科院金属腐蚀与防护研究所, 获硕士学位

  1988.9-1991.6, 中科院金属研究所, 获博士学位

  工作经历:

  1991.07–1999.05, 中科院金属腐蚀与防护研究所,金属腐蚀与防护国家重点实验室
           1993年晋升副研究员,1995年晋升研究员,
           1998年聘为博导

  1999.05–2003.06, 中科院金属研究所,金属腐蚀与防护国家重点实验室

  2003.06–现在, 中科院金属研究所,沈阳材料科学国家(联合)实验室高性能陶瓷材料研究部

  1994.01-1995.01, 英国国家物理实验室材料系访问进修

  1997.11-1998.05, 新西兰奥克兰大学工程学院,亚洲2000资助访问教授

研究领域:

  高温/超高温氧化与防护涂层

  功能陶瓷涂层

  三元层状化合物的高温化学稳定性

  低地轨道空间环境对材料的侵蚀效应与防护技术

承担科研项目情况:

  (1)可控气氛超高温氧化烧蚀装置以及热-力-氧耦合环境测试装置的建立

  研制了可控气氛超高温氧化实验系统。该实验系统对于C/C复合材料最高温度3000oC±20oC;时间可达3000s以上;气体总压力和氧分压控制范围10~105 Pa;气体流速控制范围10 ~ 210 m3/h;可实现原位动态测量样品线度变化,精度0.02mm。该实验系统的建立为低烧蚀/非烧蚀热防护材料体系使用性能的评价表征提供理论基础和技术支撑。

  基于感应加热技术并结合万能材料试验机,自主设计并建造了高温/超高温(最高2000oC)长时热-力-氧耦合环境试验系统,实现了热结构复合材料在超高温下无外载或有外载条件下的氧化行为,以及真空或氧化一定时间条件下的拉伸、压缩与面内接剪切强度的测试。实验系统的建立为研究热结构复合材料在多因素作用下的失效机理及其寿命评价提供了重要的技术平台。

  (2)MAX相涂层的低温高效制备与性能表征

  发展了一种利用电弧离子镀技术在室温下沉积MAX相涂层的新技术。即采用MAX相单靶室温沉积出非晶涂层,然后进行晶化后处理,获得了MAX相为主相的晶态涂层。与高温下磁控溅射相比,涂层沉积效率高,结合力好,克服了基片加热温度高的限制。此外,采用M,A,X三种元素简单热压靶,同样实现了电弧离子镀沉积制备MAX涂层。该种方法具有成本低,元素配比易于调整的优点。已沉积的MAX涂层包括:Cr2AlC,Ti3SiC2等。其中,Cr2AlC作为抗高温氧化以及抗高温摩擦磨损的涂层具有极大应用潜力。

  (3)一种新型的固体氧化物燃料电池连接体材料-铌固溶掺杂的钛硅碳

  Ti3SiC2是最典型的一种三元层状MAX相,具有低密度、高模量、高损伤容限、高的热导电导、易加工、1100oC下良好的抗氧化与抗热震性能,以及与固体氧化物燃料电池电解质YSZ相匹配的热膨胀系数,所以它作为固体氧化物燃料电池连接体材料有潜在的应用前景。经固溶铌后,其他性能保持不变,而大幅度提高了Ti3SiC2的抗中温氧化性能,同时降低了氧化性环境下长时间(500h以上)暴露后的面电阻,两项性能都优于目前广泛研究的Crofer 22 APU的。

社会任职:

  《Journal of Materials Science and Technology》、《金属学报》、《中国腐蚀与防护学报》编委;中国腐蚀与防护学会第九届高温专业委员会主任委员;中国硅酸盐学会无机测试技术分会副理事长;中国空间科学学会空间材料专业委员会委员。

获奖及荣誉:

  辽宁省科学技术奖一等奖,“三元层状可加工陶瓷的制备多层次结构和性能关系与材料设计”, 2006排名第三。

  中科院研究生院优秀教师(2006),中科院“优秀研究生导师”奖(2008),中科院“优秀研究生指导教师”奖(2009

代表论著:

  [1] XiaohuiYin, Meishuan Li, Jingjun Xu, Jie Zhang, Yanchun Zhou, Direct diffusion bonding of Ti3SiC2 and Ti3AlC2, Materials Research bulletin, 44(2009)1379-1384

  [2] QIAN Yu-hai, LI Mei-shuan, LU Bin, Isothermal oxidation behavior of Ti3Al-based alloy at 700 −1 000℃ in air, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 19(2009)525-529

  [3] Ziqi Sun, Meishuan Li, Yanchun Zhou, Thermal properties of single-phase Y2SiO5, J. Euro. Ceram. Soc., 29(4)(2009)551-557

  [4] Ziqi Sun, Ling Wu, Meishuan Li, Yanchun Zhou, Tribological properties of γ-Y2Si2O7 ceramic against AISI 52100 steel and Si3N4 ceramic counterparts, Wear, 266(9-10)(2009)960-967

  [5] Longfei Hu, Meishuan Li, Caihong Xu, Yongming Luo, Yanchun Zhou, A polysilazane coating protecting polyimide from atomic oxygen and vacuum ultraviolet radiation erosion, Surface and Coatings Technology, 203(2009)3338-3343

  [6] Longfei Hu, Meishuan Li, Yanchun Zhou, Effects of Vacuum Ultraviolet Radiation on Atomic Oxygen Erosion of Polysiloxane/SiO2 Hybrid Coatings, J. Mater. Sci. Technol., 25(4)(2009)483-488

  [7] L.F. He, Y.W. Bao, J.Y. Wang, M.S. Li, Y.C. Zhou. Mechanical and thermophysical properties of Zr-Al-Si-C ceramics. J. Am. Ceram. Soc.. 92(2)(2009) 445-451.

  [8] L.F. He, H.B. Zhong, J.J. Xu, M.S. Li, Y.W. Bao, J.Y. Wang, Y.C. Zhou.  Ultrahigh temperature oxidation of Zr2Al3C4 via rapid induction heating. Scripta Mater.. 60(2009) 547-550.

  [9] L.F. He, Y.W. Bao, J.Y. Wang, M.S. Li, Y.C. Zhou.  Microstructure, mechanical and thermal properties of ternary carbides in Hf-Al-C system. Acta Mater.. 57(2009) 2765-2774.

  [10] T.Liao, J.Y.Wang, M.S.Li, Y.C.Zhou, First-principles study of oxygen incorporation and migration mechanisms in Ti2AlC, J. Mater. Res., 24(10)(2009) 3190-3196

  [11] Z. Q. Sun, X. W. Zhu, Y. C. Zhou, M. S. Li, Y. Sakka, Hydrolysis and dispersion properties of aqueous γ-Y2Si2O7 suspension, J. Am. Ceram. Soc., 92(1)(2009)54-61

  [12] A.J.Li, C.H.Hu, M.S.Li, Y.C.Zhou, Joining of Ti-Al-C ceramics by oxidation at low oxygen partial pressure, J. Euro. Ceram. Soc., 29(12)(2009)2619-2625

  [13] Sun, ZQ, Li, MS, Hu, LF, Lu, XP, Zhou, YC, Surface Chemistry, Dispersion Behavior, and Slip Casting of Ti3AlC2 Suspensions, J. Am. Ceram. Soc., 92(8)(2009)1695-1702

  [14] Meishuan Li, Chao Li, Jingjing Li, Yanchun Zhou, Oxidation Behavior of a Ti3AlC2/TiB2 composite at 1000°C~1400°C in air, J. Am. Ceram. Soc., 93 (2)(2010)554–560

  [15] J.J. Li, L.F. Hu, F.Z. Li, M.S. Li, Y.C. Zhou, Variation of microstructure and composition of the Cr2AlC coating prepared by sputtering at 370 and 500°C, Surf. Coat. Technol., 204 (2010) 3838–3845

  [16] Jing-Jun XU, Mei-Shuan LI, Xue-Liang FANG, Zhong-Wei ZHANG, Zheng-Hui XU, Jun-Shan WANG, A novel ultra-high temperature oxidation technique in flowing gas with controlled oxygen partial pressure, Frontiers of Materials Science in China, 4(3)(2010)266-270

  [17] Zhu, M; Li, MS; Xu, JJ, Zhou YC, Short-term oxidation and hot corrosion resistance of a gradient CrN/Cr1-xAlxN coating, Materials and Corrosion – Werkstoffe und Korrosion, 61(11)(2010) 939-946

  [18] He, LF, Li, JJ, Nian, HQ, Wang, XH, Bao, YW, Li, MS, Wang, JY, Zhou, YC, Oxidation Behavior of Ternary Carbide Ceramics in Hf-Al-C System in Air, J. Am. Ceram. Soc., 93(10)(2010)3427-3431

  [19] Hu, CF, He, LF, Li, FZ, Wu, L,Wang, JY, Li, MS, Bao, YW, Zhou, YC, In situ Reaction Synthesis and Mechanical Properties of TaC-TaSi(2) Composites, International Journal of Applied Ceramic Technology, 7(6)(2010)697-703

  [20] L.F. Hu, M.S. Li, J.J. Xu, and Y.C. Zhou, Vacuum ultraviolet/atomic oxygen erosion resistance of amorphous Si0.26C0.43N0.31 coating, Journal of Spacecraft and Rockets, 48(3)(2011)507-512

  [21] Li-Li Zheng, Lu-Chao Sun, Mei-Shuan Li, Yan-Chun Zhou, Improving the high-temperature oxidation resistance of Ti3(SiAl)C2 by Nb-doping, J. Am. Cera. Soc., 49(10)(2011)3579-3586

  [22] J.J. Li, M.S. Li, H.M. Xiang, X.P. Lu and Y.C. Zhou, Short-term oxidation resistance and degradation of Cr2AlC coating on M38G superalloy at 900 - 1100oC, Corrosion Science, 53(11)(2011)3813-3820

  [23] Longfei Hu, Meishuan Li, Caihong Xu, Yongming Luo, Perhydropolysilazane derived silica coating protecting Kapton from atomic oxygen attack, Thin Solid Films, 520(3)(2011)1063-1068

  [24] L.L. Zheng, J.J. Li, M.S. Li, and Y.C. Zhou, Investigation on the properties of Nb and Al doped Ti3SiC2 as a new interconnect material for IT-SOFC, International Journal of Hydrogen Energy, 37(1)(2012)1084-1088

  [25] Duanyang Li, Meishuan Li, Preparation of Porous Alumina Ceramic with Ultra-high Porosity and Long Straight Pores by Freeze Casting, Journal of Porous Materials, 19(2012)345-349

  [26] Duanyang Li, Meishuan Li, Porous Y2SiO5 Ceramic with Low Thermal Conductivity, Journal of Materials Science and Technology, 28(9)(2012)799-802

  [27] J.J. Li, Y.H. Qian, D.Niu, M.M. Zhang, Z.M. Liu, M.S. Li, Phase formation and microstructure evolution of arc ion deposited Cr2AlC coating after heat treatment, Applied Surface Science, 263(2012)457-464

  [28] Yuhai Qian, Dun Niu, Jingjun Xu, Meishuan Li, The influence of chromium content on the electrochemical behaviour of weathering steels, Corrosion Science, 71(2013)72-77

  [29] Zeng-Hua Gao, Jing-Jun Xu, Zhong-Wei Zhang, Yu-Hai Qian, Mei-Shuan Li, Effects of ZrB2 and SiC dual addition on the oxidation resistance of graphite at 1600-2000oC, Corrosion Science, 76(2013)182-191

  [30] Yuhai Qian, Chaohui Ma, Dun Niu, Jingjun Xu, Meishuan Li, Influence of alloyed chromium on the atmospheric corrosion resistance of weathering steels, Corrosion Science, 74(2013)424-429

  [31] Zeng-Hua Gao, Jing-Jun Xu, Yu-Hai Qian, Mei-Shuan Li, Effects of surface temperature, flow velocity and ambient pressure on the oxidation of graphite at 1400-2000oC in O2, Corrosion Science, 78(2014)269-275

  [32] Zhimou Liu, Erdong Wu, Jiemin Wang, Yuhai Qian, Huimin Xiang, Xichao Li, Qianqian Jin, Guangai Sun, Xiping Chen, Jingyang Wang, Meishuan Li, Crystal structure and formation mechanism of (Cr2/3Ti1/3)3AlC2 MAX phase, Acta Mater., 73(2014)186-193

  [33] Zhimou Liu, Liya Zheng, Luchao Sun, Yuhai Qian, Jingyang Wang, Meishuan Li, (Cr2/3Ti1/3)3AlC2 and (Cr5/8Ti3/8)4AlC3: new MAX-phase compounds in Ti-Cr-Al-C system, Journal of the American Ceramic Society, 97(1)(2014)67-69

  [34] Zhongwei Zhang, Cewen Nan, Jingjun Xu, Zenghua Gao, Meishuan Li, Junshan Wang, Oxidation behaviors of a C-ZrB2-SiC composite at 2100oC in air and O2, Journal of Materials Science and Technology, 30(12)(2014)1223-1229

近期国际国内会议报告:

  [1] 李美栓, 无机材料抗腐蚀性能与评价技术, 第一届全国无机材料测试与评价学术年会, 2010年4月27日-29日,南昌(大会邀请报告)

  [2] 李美栓,陶瓷颗粒增强石墨基复合材料的超高温氧化行为研究, 第七届海峡两岸腐蚀与防护研讨会,2010年8月8日-14日,昆明(口头报告)

  [3] Meishuan Li, The 7th International Conference on High-Performance Ceramics, Nov.4-7, 2011, Xiamen, China

  [4] 李美栓,超高温材料的氧化烧蚀行为研究- 陶瓷颗粒增强石墨基复合材料,2012年全国高温腐蚀与防护年会,2012年8月17-20日,延安(大会报告)

  [5] 李美栓,固溶改性的Ti3SiC2在高温下的氧化行为与导电性,第九届海峡两岸材料腐蚀与防护研讨会,2014.10.10-14,武汉(口头报告)

近期获得专利:

  1. 李超,李美栓,周延春,一种铝碳化钛/二硼化钛复合材料及其制备方法,发明专利,专利号:ZL200610047019.7,授权公告日:2009年1月14日

  2. 尹孝辉,李美栓,周延春, 瞬间液相扩散连接三元层状陶瓷钛硅化碳工艺, 发明专利,专利号:ZL200610047089.2,授权公告日:2009年2月11日。

  3. 多树旺,李美栓,朱明,张亚明,周延春,抗原子氧侵蚀的有机硅/二氧化硅杂化涂层及制备方法和应用,发明专利, 专利号:ZL 2003 1 0119054.1,授权公告日:2009年4月29日

  4. 李美栓,朱明,周延春,一种在宽温度范围内抗高温腐蚀的CrN/CrAlN防护涂层及制备方法,发明专利,专利号:ZL200610045989.3,授权公告日:2009年4月29日

  5. 周延春,孙子其,李美栓,一种低温制备大块致密高纯单相Y2SiO5陶瓷块体材料的方法,发明专利,专利号:ZL200610047768.X,授权公告日:2009年7月29日。

  6. 周延春,林志军,李美栓,王京阳,胡春风,一种原位热压/固液相反应制备钽铝碳陶瓷的方法,发明专利,专利号:ZL200610045844.3,授权公告日:2009年7月29日。

  7. 周延春,孙子其,李美栓,一种低温制备大块致密高纯单相γ-Y2Si2O7陶瓷材料的方法,发明专利,专利号:ZL200510001344.5,授权公告日:2009年9月9日

  8. 李美栓,胡龙飞,周延春,一种模拟近地轨道空间复合环境方法及所用装置,发明专利,专利号:ZL200610047021.4,授权公告日:2009年9月23日

  9. 李美栓,钟洪彬,徐敬军,周延春,一种可控气氛超高温氧化方法及所用装置,发明专利,专利号:ZL 200710083556.1,授权公告日:2011年2月16日

  10. 周延春, 孙子其, 李美栓,电化学涂敷纳米稀土氧化物及其复合材料催化剂的方法,发明专利,专利号:ZL 2008 1 0229272.3,授权公告日:2011年4月13日

  11. 周延春, 孙子其, 李美栓,一种湿化学制备MAX相多孔催化剂载体材料的方法,发明专利,专利号:ZL 2008 1 0229271.9,授权公告日:2011年6月29日

  12. 周延春,孙子其,李美栓,大块致密配比精确可控的Y2Si2O7/ZrO2陶瓷复合材料的制备方法,发明专利,专利号:CN 101747028 B,授权公告日 2012年8月1日

  13.李美栓,郑莉莉,周延春,一类用于燃料电池中的固体氧化物燃料电池连接体材料的制备方法,发明专利,中国,专利申请号:200910249062.5,专利号:CN102117907 B,授权公告日:2013年10月16日

  14. 李美栓,李静静,刘智谋,钱余海,徐敬军,采用多弧离子镀制备以Cr2AlC为主相的高温防护涂层的方法,专利号: ZL 2012 1 0352858.5, 发明专利,申请日:2012.09.21,授权公告日:2014年3月26日

个人网页: