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主要研究方向有光纖與阻燃材料，精細陶瓷，碳素材料，晶體材料，發光材料，納米-聚合物復合材料。
主干課程:
1．技術基礎課：工程力學、材料科學概論、無機化學、分析化學、物理化學、固體物理、無機材料物理性能、無機材料科學基礎、無機材料測試方法、結晶學、電工電子學等。
2．專業課：粉體工程、復合材料、陶瓷工藝學、玻璃水泥工藝學、晶體材料、功能材料、納米科學與技術、功能陶瓷、光通訊技術、光纖光纜材料及制造技術、人工晶體、計算機在材料科學中的應用、專題講座等。
設有11個專業實驗室：粉體工程實驗室；無機材料制備實驗室；無機材料測試實驗室；無機材料成型實驗室；光纖光纜實驗室；工程陶瓷實驗室；復合材料制備實驗室；復合材料測試實驗室；燒結實驗室和氣相色譜實驗室；晶體實驗室。四個基礎實驗室：普通化學實驗室；有機化學實驗室；分析化學實驗室和物理化學實驗室，完全可以滿足教學及科研實驗要求。

無機非金屬材料與工程——科研方向

一、光纖與阻燃材料研究室
1、新型絕緣材料的開發及利用

“七.五”、“八.五”期間，我國主要發電設備制造廠家先后引進了大型發電設備（60萬千瓦）制造技術，隨之而來的是國產化的問題，其中定子鐵芯硅鋼片絕緣漆是其關鍵技術之一，半無機硅鋼片漆主要從奧地利進口，每噸6萬美元，一臺60萬千瓦機組需要半無機漆近20噸，折合人民幣近千萬元，開發該漆難度很大，張顯友教授為此進行了近十年的科技攻關，開發出了水溶性、油溶性不同漆基的半無機硅鋼片漆。解決了漆基附著性、硅鋼片邊緣增厚和斷面涂不上漆、無機材料表面改性及漆基的結合等問題。該系列漆于97年通過了加拿大GE公司的全面質量認證，并用于二灘55-60萬千瓦的大型發電設備。哈爾濱電機制造有限公司、東方電機制造有限公司使用該漆后均獲得顯著的經濟效益，累計經濟效益超過5000萬元。該成果獲1998年國家機械工業局科技進步二等獎。

環氧樹脂澆注材料長期存在著開裂、無機填料沉淀及電擊穿等技術難題，張顯友教授對此進行多年的研究，根據無機填料的表面改型、粒子堆砌、復配等理論及模型，首次提出了環氧灌注膠中無機填料在高電壓作用下可以定向移動的模型，有效防止了無機填料在灌注膠中的沉淀。此項目于98年獲得國家自然科學基金的支持。該成果已用于天生橋水電站發電機組的高電壓互感器的環氧澆注材料。

隨著電器技術的發展，尤其是高壓電器的發展，傳統斷路器的滅弧方法、滅弧介質和滅弧材料跟不上時代發展的需要，SF6組合電器、SF6斷路器等成為當今世界發展的主流，而且逐漸趨向于密閉式組合方向發展。我國對SF6斷路器和SF6組合電器的研究起步晚，與國外相比我國還相差很大一段距離，技術還不成熟，有待進一步提高，主要在于絕緣制件和絕緣技術的不成熟，這嚴重阻礙了我國SF6斷路器和SF6組合電器的進一步發展。為此張顯友教授通過對新型復合絕緣材料的研究，根據SF6分解物對復合材料的腐蝕機理，對纏繞制品開裂甩膠進行分析，提出了短纖維增強以防止甩膠、開裂的理論模型，分析了玻璃纖維含量及排列方向對復合材料性能的影響。該課題獲98年黑龍江自然科學基金支持。并有多篇論文發表在《復合材料學報》，并被《EI》《CA》等收錄.

2、無機非金屬材料深加工及其應用的研究

張顯友教授八十年代中期在國內首先開展了硅灰石深加工技術及應用的研究，先后承擔并完成了八項國家、省、市級科研項目。承擔了“八五”國家科技攻關項目“梨樹硅灰石深加工技術的研究”, 于1994年10月通過國家級的產品鑒定，得到國內許多著名專家的一致好評。通過對硅灰石粉加工技術的研究，使針狀硅灰石的長徑比達到15-20:1。該技術達到90年代末世界水平。并開展了硅灰石在電工材料中的應用研究，主要在以下幾個方面取得一定成果：1）首先在國際上提出了硅灰石在電纜料中作為增強填充材料，不僅提高了電纜料的強度，而且提高了電纜料的介電性能，通過表面改性，提高了填充量和加工流動性；2）將硅灰石在環氧澆注材料中進行應用研究，首次提出了球與短纖維及樹脂之間的堆砌理論，硅灰石纖維不僅具有補強作用，而且對重質填料具有防沉作用。該技術是國際首創；3）硅灰石粉在絕緣漆中代替鈦白粉降低了成本；4）硅灰石在玻璃鋼中代替部分玻璃纖維，使玻璃鋼復合材料增加了一種填充材料。1995年“硅灰石改性技術的研究積推廣應用”獲機械工業部科技進步二等獎，“硅灰石改性及應用研究”獲黑龍江省科技進步四等獎。

3、特種電線電纜材料的開發及應用

我國特種電線電纜材料的生產技術相對落后，張顯友教授在輻照交聯、硅烷交聯、阻燃電纜料、耐高溫電纜材料、復合阻燃劑及母料等方面進行了系統的研究。先后承擔并完成了省、市級科研項目七項。采用輻照交聯工藝，提高了電纜料的力學性能和耐熱性能，達到了80年代末的國際先進水平。采用復合阻燃劑/耐高溫改性等材料及輻照和化學交聯等方法，解決了長期存在的耐熱性、阻燃性和強度之間的矛盾。該成果接近國際領先水平。研究了復合阻燃劑的協同作用、減少阻燃劑用量、采用特殊的表面改性等方法提高電纜料的強度和伸縮率。提出了阻燃劑的復合理論和復合阻燃劑的協同作用機理。首次采用微膠囊理論和表面包覆技術，解決了一系列的技術難題。其成果全部轉讓給國內相關塑料廠、電纜料廠，取得了近千萬元的經濟效益。1993年“PP用高填充增強母料的開發及應用”獲機械部教育司科技進步一等獎；1995年“輻照交聯阻燃聚乙烯電纜料的開發及應用”獲機械部教育司科技進步一等獎；1997年“輻照交聯阻燃電纜料系列產品及應用”獲機械部科技進步三等獎。

4、塑料光纖制造及其應用

近年來，張顯友教授將研究的重點放在塑料光纖制造及其應用方面，我國在塑料光纖的開發及應用起步晚，技術相對落后，主要依賴進口，所以開展這方面的研究有著廣闊的前景和巨大的經濟效益。主要存在的問題有：1）塑料光纖的傳輸帶寬過低；2）塑料光纖的傳輸損耗大；3）塑料光纖的耐熱性能低。針對上述問題開展了一系列的研究，重點對形成塑料光纖的聚合物單體及摻雜劑進行提純和配方設計，采用界面凝膠法在降低塑料光纖損耗等方面有所突破。該項目得到了黑龍江省杰出青年基金的資助。

標簽：主攻非金屬無機