主要研究领域
1. 新材料的微结构、相变与性能预测,材料设计
(高熵合金、金属间化合物 建模和计算模拟理念和方法,国际遥遥领先,荣获两项国家自然科学基金项目资助)
2. 光电信息材料、光催化材料、磁性材料及特种材料
3. 新型元器件、零部件的结构优化与可靠性分析
4. 材料制备加工过程模拟仿真与工艺优化设计
研究项目列表 (汇总统计进行中)
目前研究经费比较充足,纳入实验室管理和支配的经费超过200万元。
2022
福大钢研合作研究项目:高性能形状记忆合金的成分和结构设计 (在研中)
2021
1. 吴波教授和萨百晟教授参与申报的的“校-校-企“合作项目获省科技厅批准立项。项目名称“钙钛矿太阳能电池材料与器件的稳定性的设计、实现及测试标准” 项目编号:2021H6011 60万 2021-2024 负责人 熊浩 合作参与单位 福建江夏学院 福州大学 福建闽量技术中心 24+18+18=60万元 (结题续研中)
2.钙钛矿光伏器件性能提升、测量方法及标准化研究,项目编号: 82万 2021.11-2023.11 负责人杨爱军 合作参与单位:福建省计量科学研究院,福建江夏学院 福州大学 宁德时代新能源技术股份有限公司(福大8/82万元)2021MK050-2 (结题续研中)
3.福建省自然科学基金项目,项目名称“基于原子占位有序化行为的Ti-Al-Nb三元系精细相结构和合金设计” 项目编号:2021J01590, 2021.9-2024.8,7万元,负责人 吴波 (结题续研中)
2018
1.新型异质结纳米光催化材料的结构设计和性能预测,福建省自然科学基金面上项目,2018J01754 ,2018,2018.1-2020.12,8万元,项目负责人: 吴波
2.高性能热障陶瓷涂层的结构设计和性能优化,中国科学院上海硅酸盐研究所国家重点研发计划孙项目(横向委托项目),2017,2017.1-2018.12,项目负责人: 吴波 6万元
3.横向:项目1名称: 超声波对铝合金电缆腐蚀行为的探测方法, 0.5万元
4.3D打印材料和应用技术创新研发,深圳市华创三维科技有限公司校企联合攻关项目,2018,2018.1-2020.12 1W
2017
(1) 高品质汽车风挡玻璃GT热弯成型模拟仿真与工艺优化,工业和信息化部“中国制造2025”重点示范项目“福耀玻璃工业集团汽车玻璃智能制造”子项目,2017,2017.1-2020.12 ,福耀/福大计算机学院/孙项目 负责人: 吴波 (9000万元/400万元/50万元)
(2) 高性能热障陶瓷涂层的结构设计和性能优化,中国科学院上海硅酸盐研究所国家重点研发计划子项目(横向委托项目),2017,2017.1-2018.12,项目负责人: 吴波
(3) 可穿戴式(柔性)多功能传感器的构筑与应用2017,2017.1-2018.12 (自主选题预研)项目提议人: 吴波
(4) 面向材料集成设计的高通量自动流程计算算法与软件系统、国家重点研发计划-材料基因工程关键技术与支撑平台, 2017YFB0701701、2017/07-2021/06、74万元、项目负责人 孙志梅;项目骨干:萨百晟。
2016
(1) 特种合金材料的成分、微结构与性能的多尺度优化设计与制备开发,2016,2016.1-2019.12 (自主选题预研)项目提议人:吴波
(2) 新型低维与异质结光电功能材料的结构设计和性能预测,2016,2016.1-2019.12 (自主选题预研)项目提议人:萨百晟,吴波
(3) 新型高比冲含能材料的计算设计与筛选,2015,2015.1-2018.12 (自主选题预研)项目提议人:尉涛,吴波
(4) 多元硫族超晶格相变存储材料的生长动力学与性质研究,国家自然科学基金青年项目,61504028,2016/01-2018/12,21万元,项目主持人:萨百晟
(5) 温度场和应变场耦合作用下Al-Zn-Mg-Cu合金时效析出机制研究、国家自然科学基金青年项目,51501040、2016/01-2018/12、20万元、项目负责人:汪炳叔;项目骨干:萨百晟
2014年新立科研项目
1. 2014J01176 耐蚀、高弹、磁性高熵合金的设计、制备与性能研究,福建省自然科学基金项目,2014.7-2017.6,5万元,吴波
2. 18212 合金元素在SmCo5基稀土永磁材料的占位行为及其性能的研究 叶大明(2012级,指导教师 吴波)2014.12-2015.12
3. 20263 AlCrCoFexNi(x=1,1.5,2)高熵合金的耐腐蚀性能研究 福州大学本科生科研训练计划(SRTP)张倩(2012级,指导教师 吴波)2014.12-2015.12
2013年新立科研项目
1. 校企合作项目:功能材料的第一原理分析计算(合作单位:厦门TDK有限公司,2013.10-2015.10 30.00万元 )
2. 201310386077 特种镍合金靶材的制备与溅射镀膜技术研究 福建省大学生创新创业训练计划项目 黄锦长 (2011级,指导教师 吴波)2013.05-2014.05
3. 16162 Zn-22Al基合金的显微组织及力学性能研究 福州大学本科生科研训练计划 郑伟俊(2010级,指导教师 吴波)2012.12.21-2013.12.27
4. 20133514110006 高铁、高铝低成本高熵合金的热力学、成分和性能优化设计研究 吴波教授 教育部高等学校博士学科点专项科研基金(博导类) 2014-2016,12万元,吴波
2011年新立科研项目
1. 金属新材料校企联合研发中心 (签约企业: 1 遵义金屯川(矿冶)实业有限公司; 2. 晋江中和特种磁性材料有限公司). 平台运营费到款 5万元, 研发立项2项 (1.高品质靶材; 2 高活性电催化材料)
2. 51171046 高熵合金形成的热力学原理和成分设计新方法探索 国家自然科学基金面上项目,60万元, 吴 波 2012.1-2015.12
3 . XX036 含Mo、Ni的二元合金靶材设计与制备研究 福建省大学生创新性实验计划项目 叶俊民(2009级,指导教师 吴波)2011.11-2013.05
2010年新立科研项目
1. JA10013 FCC高熵合金设计新原理和新方法研究 福建省教育厅 福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划 2010.12-2013.12,10万元, 吴波
2. 2010J01278 低场高静、动态特性磁耦合RGMF双面膜振动元件的设计与模拟,福建省自然科学基金项目 2010.6-2013.5,4万元,周白杨
3. 11158 含Fe、Co、Ni五组元FCC结构高熵磁性合金成分数据库的设计研究及制备 福州大学第11期本科生科研训练计划项目(SRTP) 2010.6-2011.5 兰艳林
4. 12176 耐腐和高弹性的多主元高熵合金设计方法和数据库研究 福州大学第12期本科生科研训练计划项目(SRTP) 2011.1-2011.12 廖新勤
2007-2009
研究成果
1 学术论著
实验室成员在近10年来在国内外学术期刊和会议上发表论文200余篇,其中SCI、EI同时收录150余篇,EI单独收录30余篇,他引超过500余次。(详见学术论著栏目)
2 可以提供或合作开发的技术转让
(1) BaTiO3基低室温电阻率高升阻比PTC热敏电阻元件的制备技术
项目摘要:实验室部分成员曾经从事PTC陶瓷元件研究开发多年,具有较为丰富的经验,通过对配方 中施、受主掺杂的精确调控和烧成工艺优化,得到BaTiO3基低室温电阻率(ρ=1-10Ω·cm),高升阻比(R150/R25=103-4)和耐电压的正温度系数热敏电阻元件,广泛应用于电机启动、自动控制、过电流保护电路等领域。亦可以根据用户需要,合作开发其它类型的正温度系数热敏电阻配方和工艺。
(2) 金属靶材的成分、物相和溅射工艺一体化设计技术
项目摘要:靶材是制备各种高性能薄膜的关键材料,生产工艺简单,但附加值高,利润高,同时对纯度,致密度,物相的单一性要求很高。我们基于合金热力学原理,对合金靶材材料的成分和工艺进行优化设计,以期得到单一的、致密的溅射靶材。同时,针对合金靶(或化合物靶)在溅射镀膜过程中,因组成元素的性质与含量的不同,存在的选择性溅射,即靶材成分与薄膜成分不一致,有的偏差很大,基于随机级联碰撞的蒙特卡洛模拟技术,对合金靶的溅射工艺进行优化设计,找到最佳溅射工艺(如溅射气源、溅射角,溅射功率等),以及靶材成分与薄膜成分的对应关系图谱,为选择合适的靶材成分和溅射工艺条件提供一体化的解决方案。
发明专利“一种高纯度、高成分均匀性的镍铬合金靶材及其制备方法”专利号:ZL 2012 1 0236313.8.
(3)凝固过程有限元分析
项目摘要:铸造生产过程工艺设计多是依靠经验,生产过程很多废品只有在机加工结束才能发现。对重要零件(如气缸铸)造凝固过程有限元分析,实现最佳工艺方案,达到降低废品率,提高产品质量的效果。
(4)机械零、部件的有限元分析与服役失效评估
项目摘要:有限元力场、温度场分析和服役失效评估成为机械零、部件设计和维护的重要依据,对于优化机械零件的结构和失效管理具有重要意义。项目基于有限元分析和概率断裂力学,数理统计方法,对工程构件的寿命与可靠性评价软件包开发。
3 专利
(1)溅射用陶瓷靶材的粉末冶金制备技术
(2)一种高熵合金成分设计方法 10余项,详见论著
(3) 环保型超塑性锌铝合金棒材,管材精密技术
4 软件与数据库
(1) 基于有限元分析和概率断裂力学,数理统计方法,对工程构件的寿命与可靠性评价软件包开发
(2)多主元高熵合金的成分与相结构数据库的开发与应用
(3)多组元多相合金的成分与相结构数据库的开发与应用
(其他成果尚在进一步统计中)