先进动力系统用关键热端材料及部件制备技术团队紧密围绕高温热端材料及部件科学技术发展的核心问题，开展先进动力系统用关键热端材料及部件制备技术的研发工作，聚焦高温合金材料设计，抗高温蠕变陶瓷型壳、型芯制备，单晶高温合金叶片定向凝固制备与缺陷控制等关键技术，进行先进动力系统用关键热端材料及部件制备的研发工作。团队的核心工作是通过基础研究阐明高温合金材料及部件的制备理论，并进行技术推广，推动其在高温合金材料及部件制备的产业化应用。创新团队目前拥有固定科研人员近 20 人，其中教授 7 人， 副教授 2 人，博士 15 人。曾先后获得国家自然科学基金、 山东省自然科学基金及潍坊市科技发展计划等项目资助。

一、团队负责人基本情况

孟祥斌，博士，教授，先后主持并完成了国家自然科学基金青年基金项目 “大尺寸变截面单晶的枝晶生长行为与杂晶控制”，国家博士后基金一等资助 “单晶叶片完整性控制的模拟仿真与工程化应用”。目前，在研山东省自然科学基金面上项目“一种镍基单晶高温合金枝晶生长行为的时空相关性研究”，潍坊市科技发展计划“复杂结构单晶叶片生长与缺陷控制技术” 。同时，作为研究骨干参与了多项国家自然科学基金重点项目和省市项目，并承担了多种单晶、定向叶片的研制任务。此外，在Acta Mater.，J. Mater. Sci. Technol.，Metall. Mater. Trans. A等国内外知名期刊发表学术论文近20篇（其中，Sci/Ei收录10篇），申请专利10余项，已授权6项。

二、 团队科研成果情况

近年来，创新团队承担了国家级课题2项，省级课题5项，市级以上课题1项，其中包括国家自然科学基金、山东省自然科学基金及潍坊市科技发展计划等，发表SCI论文30余篇，授权发明专利9件，多项科技成果经鉴定达到国内先进水平。

三、 研究方向简介

（一）高温合金材料AI设计与制备

高温合金是以铁、钴或镍为基体合金，并能够在 600 ℃以上高温环境及一定应力条件下长期服役且保持优良表面稳定性的一类高合金化奥氏体金属材料。其中，镍基高温合金具有更好的组织稳定性、更高的承温能力以及更优异的抗热腐蚀性能，是制备先进航空发动机和工业燃气轮机的涡轮叶片的首选材料。由于高温合金中含有十几种难熔元素，且多种元素成本昂贵，采用传统的 “试错法” 进行合金成分设计会显著增加合金的研发成本和研制周期。近年来，伴随着人工智能（AI）技术的不断完善，采用AI技术进行高温合金的合金成分设计，优化合金成分、熔炼工艺，进行合金工艺性能模拟，已成为高温合金材料设计与制备的发展方向。

（二） 抗高温蠕变陶瓷型壳、型芯制备技术

 现阶段，高温合金铸件通常需要在 1500-1600℃进行熔炼和浇注，并且需要在该温度下长时间进行保温，这就对高温合金型壳、型芯材料的耐高温能力和抗高温冲击能力提出了要求。因此，研究陶瓷型壳粉料组成及配比、粉料粒度分布规律及调控、模壳综合性能测试、模壳抗高温蠕变机理等，以及型芯制备工艺、性能表征及应用验证，就成为掌握高温合金铸件用抗高 温蠕变陶瓷型壳、型芯制备技术的关键。

（三）单晶高温合金叶片定向凝固制备与缺陷控制技术

新型含Re单晶高温合金的涌现以及单晶叶片结构复杂化和尺寸大型化，导致单晶高温合金生长过程中容易出现取向偏离、小角晶界和杂晶等多种凝固缺陷。这些凝固缺陷严重破坏了单晶结构的完整性，显著降低了单晶叶片的高温力学性能，迫使航空发动机单晶涡轮叶片提前报废。因此，研究单晶高温合金的定向凝固工艺，探讨凝固缺陷形成机理及控制技术，已成为制备单晶高温合金叶片的重点和难点。