个人简介
Personal Profile
程海涛,男,汉族,1979年3月生。博士学位,研究员。2004年郑州大学化学化工学院有机化学专业毕业,获硕士学位;2016年北京林业大学材料科学与技术学院木材科学与技术专业毕业,获博士学位;2013年作为访问学者,赴美国北德克萨斯大学机械与能源工程系可再生生物复合材料中心,进行有关植物纤维增强复合材料方面的研究。
2004年以来致力于竹木纤维复合材料及其产品研发,主要从事竹纤维制取及其性能评价、竹木纤维复合材料加工及其产品开发与应用等研究工作。先后主持国家级“竹基代塑产品加工关键技术开发与应用”、“竹基多维异型结构复合材料制造关键技术”和“竹纤维复合材料轻量化制造技术”等研究项目和课题10余项。在国内外学术期刊上发表论文170余篇;授权国家专利40余件(美国专利1件、发明专利27件),软件著作权7件;获国家科技进步二等奖1项,梁希林业科技一等奖2项,茅以升木材科学技术奖1项,国际先进材料与制造工程学会(SAMPE)材料类中国创新奖1项,国际(永安)竹产业创新创业大赛银奖1项;鉴定/认定/评价科技成果17项;编写科技专著3部;制订发布国际、国家及行业标准10项。
研究方向及内容
Research Directions
竹木纤维复合材料
主要研究内容:
在“双碳”战略和绿色可持续发展背景下,竹木纤维复合材料以其绿色环保、高性能优势,正在交通、建筑、电子、医疗等多个领域得到广泛应用。课题组聚焦竹纤维环保制取、先进制造技术及高性能复合材料应用,致力于推动绿色材料的技术创新,探索竹木纤维复合材料的多领域应用及其产业化前景,为绿色可持续材料的发展提供理论支持和实践解决方案。
1. 竹纤维制取与标准化:突破传统竹纤维提取技术在环保方面的瓶颈,研发创新的专用设备,制备不同形态的竹纤维,并制定相应标准与规范,推动竹纤维材料在复合材料和高端纺织领域的应用研究。
2. 竹纤维增强树脂基复合材料:开展竹纤维增强树脂基复合材料的设计、成型与性能优化研究,开发适用于交通、建筑、水利工程、电子设备等领域的高性能复合材料,探索其在实际应用中的优异性能和可靠性,推动竹纤维复合材料在绿色制造中的应用。
3. 竹木纤维功能复合材料:研究竹木纤维功能复合材料的制备技术与应用,融合智能材料设计,赋予材料智能响应功能(如保温、隔音、生物相容性、导电、电磁屏蔽等),推动竹木纤维材料在智能建筑、交通运输、医疗健康、电子封装等高端领域的前沿应用。
1. 2024年度国家林草装备科技创新园“揭榜挂帅”重大攻关项目“竹篾连续化关键技术及智能设备研发”(项目编号:2024YG11)
2. 2024年度国家自然科学基金面上项目“基于孔隙可控构筑的医用竹纤维多相复合体系生物靶向作用机制”(项目编号:32371979)
3. 2023年度国家重点研发计划“揭榜挂帅”项目“竹基代塑产品加工关键技术开发与应用”(项目编号:2023YFD2202100)
4. 2022年度国家重点研发任务“竹纤维复合材料轻量化制造技术”(任务编号:2022YFD220090305)
5. 2022年度北京市自然科学基金面上项目“基于汽车轻量化竹纤维热塑性预浸料流变机理及本构模型构建”(项目编号:6222059)
6. 2020年度林业和草原科技成果国家级推广项目“竹加工剩余物制造新型竹塑复合材关键技术推广与示范”(项目编号:2020133151)
7. 2017年度国家重点研发课题“竹基多维异型结构复合材料制造关键技术”(课题编号: 2017YFD0600802)
代表性文章:
1. Gu S, Wang C, Smith LM, Zheng H, Ge Wang, Cheng H. Jute/PP composites for covering honeycomb panels: Designability and mechanical behaviors. Polym Test 2024, 133: 108413.
2. Gu S, Wang C, Zhang W, Wang G, Cheng H, Smith LM. Simultaneous modification and solidification of bamboo Fiber/Epoxy composites. Compos Struct 2024, 340: 118204.
3. 顾少华, 李昊远, 张文福, 王翠翠, 李明鹏, 程海涛*, 王戈. 碱处理对加捻竹纤维/环氧复合材料润湿性与拉伸失效的影响. 复合材料学报 2023: 1-12.
4. Wang C, Wei X, Smith LM, Wang G, Zhang S, Cheng H*. Mechanical and Rheological Properties of Bamboo Pulp Fiber Reinforced High Density Polyethylene Composites: Influence of Nano CaCO3 Treatment and Manufacturing Process with Different Pressure Ratings. J RENEW MATER 2022, 10(7): 1829-1844.
5. Xian Y, Wang C, Wang G, Smith L, Cheng H*. The influence of white mud on the water absorption, surface wettability, mechanical, and dynamic thermomechanical properties of core–shell structured wood-plastic composites. EUR J WOOD WOOD PROD 2022, 80(2): 355-365.
6. 顾少华, 陈季荷, 张文福, 王翠翠, 王戈, 程海涛*. 梯度结构对竹束纤维复合材料界面失效的影响. 复合材料学报 2022, 39(08): 4065-4073.
7. 李文婷, 李明鹏, 程海涛*, 陈季荷, 王戈. 环保高效制备竹纤维研究进展. 林业科学 2022, 58(11): 160-173.
8. 王翠翠, 李明鹏, 王戈, 顾少华, 程海涛*. 植物纤维/热塑性聚合物预浸料在汽车轻量化领域的应用进展. 林业科学 2021, 57(9): 168-180.
9. Wang C, Cai L, Shi SQ, Wang G, Cheng H*, Zhang S. Thermal and flammable properties of bamboo pulp fiber/high-density polyethylene composites: Influence of preparation technology, nano calcium carbonate and fiber content. RENEW ENERG 2019, 134: 436-445.
10. Wang C, Smith LM, Wang G, Shi SQ, Cheng H*, Zhang S. Characterization of interfacial interactions in bamboo pulp fiber/high-density polyethylene composites treated by nano CaCO3 impregnation modification using fractal theory and dynamic mechanical analysis. IND CROP PROD 2019, 141: 111712.
获奖:
1. 2023年度材料类SAMPE中国创新奖“竹纤维汽车内饰异型件”
2. 2019年度国家科技进步二等奖“植物细胞壁力学表征技术体系构建及应用”
3. 2019年度梁希林业科技进步一等奖“建筑与交通用竹纤维复合材料轻量化增值制造关键技术”
4. 2018年度梁希林业科技一等奖"植物细胞壁力学表征技术体系构建及应用"
5. 2014年度茅以升科学技术奖-木材科学技术奖“
6. 中国林学会. 梁希林业科技三等奖“纺织用竹纤维制取及鉴别技术”. 2013.
著作:
1. 竹纤维性能及其纺织加工应用. 中国纺织出版社: 北京, 2017.
2. 竹资源高效培育与加工利用新技术. 中国农业科学技术出版社: 北京, 2022.
3. 竹藤培育与加工利用新技术-农村科技口袋书. 中国农业科学技术出版社, 2017.
专利:
1. 一种连续竹纤维制备方法 Method For Preparing Continuous Bamboo Fibers. US 11,639,561 B2. 2021
2. 一种连续竹纤维成套设备. ZL 202010868452.7.
3. 一种界面增强连续植物纤维单元的制备方法. ZL 202210384676.X.
4. 一种连续带状竹篾制备系统及制备方法. ZL 202111402946.7.
5. 一种导引管和纤维抱合装置及其成纱设备和成纱方法. ZL 202110520359.1.
6. 一种连续挤出热塑性植物纤维预浸料及其制备方法. ZL 201910976022.4.
7. 一种连续均匀带状薄竹篾的制备方法. ZL 201910975975.9.
8. 一种热塑性植物纤维预浸料的制备方法. ZL 201911208190.5.
9. 一种竹原纤维的制备方法. ZL 201910976021.X.
10. 一种多壁层耐候性植物纤维增强风管的制备方法. ZL 202010248551 .5.
其它:
1. 汽车用竹纤维轻量化加工管理平台. 软著登字第14019622号
2. 竹材信息数据库平台. 软著登字第4638779号.
3. 缠绕用薄竹篾基本性能数据库平台. 软著登字第4538890号.
4. Bamboo-wood composite for container flooring. 国际标准. ISO 5942:2024
5. 竹纤维. 国家标准. GB/T 41553-2022
6. 加捻结构竹纤维异型复合材料制造关键技术. 中国林学会(评价)字[2021]第31号
7. 连续竹纤维的制造关键技术与成套设备. 中国林学会(评价)字[2020]第52号
8. 竹加工与制浆剩余物制造新型竹塑复合材料关键技术. 中国林学会(评价)字[2019]第03号
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