张辉

男， 东华大学材料学院， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2004.09-2007.06：东华大学高分子系，高分子材料科学与工程专业，学士学位
2007.09-2010.03：东华大学复合材料系，材料加工专业，硕士学位
2010.09-2014.09：德国弗莱堡大学物理系，高分子物理专业，博士学位
2014.10-2015.03：德国弗莱堡大学物理系，博士后
2015.03-2016.03：布鲁克（北京）科技有限公司，应用科学家
2016.04-2019.08：东华大学材料科学与工程学院，讲师
2019.09-2023.08：东华大学材料科学与工程学院，副研究员
2021.12-至今：东华大学民用航空复合材料创新中心，副主任
2023.09-至今：东华大学材料科学与工程学院，研究员

研究领域和兴趣

高性能纤维及复合材料，结构功能复合材料

主要业绩

国家和社会需求为导向的高性能纤维复合材料是纺织学科的重要研究方向，被提名人以重点研究国产大飞机、高铁和先进武器装备亟需的高性能碳纤维复合材料结构设计和性能调控规律，开发一些性能优异的干纤维和热塑预浸料以及结构功能一体化碳纤维复合材料，实现其在民用航空、武器装备、航天探测、船舶舰艇等领域的特效应用，在Angew. Chem. Int. Ed.、Phys. Rev. Let.等期刊发表SCI论文60余篇（其中IF>10的11篇，一区26篇、ESI高被引5篇），授权发明专利20余项，参编国家标准1项。主持重点研发计划课题、发改委重大攻关任务、国家自然科学基金、军科委战略先导项目以及上海市科技创新行动计划课题等国家和省部级项目15项，承担中国商飞、中国中车等合作项目20余项，共建校企创新中心2家；担任中国复合材料学会碳纤维复合材料分会秘书长、中国电子材料协会电磁防护材料分会理事、全国碳纤维标准化技术委员会委员、期刊Composites Part B.助理编辑以及Chinese Journal of Structural Chemistry、材料工程等期多个期刊的编委，获中国复合材料学会青年工程师奖、上海市科技进步奖一等奖一项（2020年，排名8/12）和中纺联科技进步奖二等奖两项（2019年，排名4/13和2023年，排名1/10）。
（1）申请人围绕国产大飞机复合材料自动铺放液体成型技术亟需的干纤维材料，提出通过热固/热塑树脂两相结构与纤维网纱多尺度协同设计的耦合增韧机制，发展了热塑性树脂纤维网纱层间增韧液体成型复合材料的理论基础，有效解决了复合材料高韧性与高强度协同调控的难题；进一步攻克了碳纤维准高直度展纱的难题，建立了单向碳纤维梯度定型与自动铺放工艺协同调控的关键技术，掌握了复合材料层间韧性和面内力学性能系统调控的机制。相关成果获得中国商飞的高度认可，在国内首次实现国产干纤维高效自动化液体成型技术制备全尺寸航空典型结构试验件。商飞采用国产干纤维研制了C929全尺寸L型复合材料窗框试验件；采用国产干纤维研制的全电飞机CE-25A复合机翼也在试飞验证。干纤维液体成型技术有望被应用国产C929大飞机的副翼和窗框等型号产品的开发。
（2）申请人围绕国产大飞机未来发展对热塑性复合材料的迫切需求，针对碳纤维与聚醚醚酮等高性能热塑树脂界面结合差、浸润难以及热压成型不稳定等技术瓶颈，基于全国产的高强中模碳纤维和热塑树脂，阐明碳纤维表面多级结构与界面性能的关联机制，掌握了热塑复合材料的多级结构与性能的构效关系。通过产学研合作突破了热塑性树脂与碳纤维浸润难、预浸料孔隙率高以及纤维含量低等产业化技术瓶颈，研制自主知识产权的全国产连续碳纤维增强热塑树脂预浸料和复合材料。相关成果获得中国商飞和中航工业等单位的认可，正在联合国内领军企业，与中国商飞合作进行民用航空用全国产热塑预浸料自动铺放工艺研究。该成果促进了我国碳纤维增强PEEK热塑性预浸料技术及其热塑性复合材料相关技术的发展和应用，也为我国高端制造业的技术水平做出贡献。
（3）申请人以航空航天领域电子器件向智能化、微型化发展过程中产生的热能管理问题以及武器装备容易受到电磁波的干扰、污染问题为导向，提出通过功能材料多尺度微纳协同调控及复合材料层间三维网络结构设计构筑热固性树脂的声子、电子传输通路的方式，有效解决了树脂高热导率、高电磁屏蔽性能与优异力学性能无法协同调控的技术难题，在复合材料厚度方向上形成双连续增韧相结构同时构筑高效连续导热/电网络，实现碳纤维复合材料层间多尺度结构协同调控的结构功能一体化设计，正与航天五院529所、航天八院811所等开展空间某垳架结构承载与导热性能协协同调控以及某型号空间电源抗干扰箱体轻量化攻关等任务合作。此外，与中国电子科技集团某所合作，采用功能化碳纤维织物结构研制的长寿命多频谱柔性仿生伪装产品，自2022年10月开始在三亚某大型军事基地开展应用验证。结构功能一体化复合材料作为面向科技前沿的前瞻性发展方向，对保障我国的战略安全、促进前瞻性基础研究、引领性原创成果的突破有显著的促进作用。

代表成果

1、Yi Xue, Jiamei Luo, Zehao Yang, Longqiang Wu, Yong Liu, Hui Zhang*, and Jianyong Yu*. Innovative PCL−PES-PCL triblock copolymer optimized epoxy resin with enhanced interface compatibility and fracture toughness, ACS Applied Polymer Materials. 2025, 7: 15564-15571.
2、Jiamei Luo, Yi Xue, Chenxi Yang, Yong Liu, Liying Zhang, Hui Zhang*, Jianyong Yu, Core-shell BN/SCF architecture with phonon-electronic dual conduction pathways for synergistic enhancement of thermal conductivity, EMI shielding and mechanical properties in CF/EP composites, Composites Part B: Engineering, 2025, 305, 112747.
3、Yi Xue, Zhuang Huang, Zehao Yang, Jiamei Luo, Yong Liu, Minqiang Jiang, Hui Zhang*, Jianyong Yu, Synergistic interlaminar toughening and strengthening of CF/EP composites via migration-stable PES/CNTs films, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2025, 199, 109240.
4、Xueqin Yang, Jiamei Luo, Jingwang Zhang, Yi Xue, Hongliang Ren, Jie Sun, Yaodong Liu, Yong Liu, Hui Zhang*, Jianyong Yu, Synergistic enhancement of EMI shielding and interfacial properties in CF/PEKK composites via electrostatic self-assembly of aminated MXene and SPEKK, Composites Science and Technology, 2025, 270, 111308.
5、Jiamei Luo, Yi Xue, Xueqin Yang, Chenxi Yang, Minqiang Jiang, Liying Zhang, Yong Liu, Hui Zhang*, Jianyong Yu, Integrating Thermal, EMI Shielding, and Mechanical Properties in Carbon Fiber/Epoxy Resin Composites via Interface-Layup Synergistic Design, Adv. Funct. Mater. 2025, e13660.
6、Jiamei Luo, Yi Xue, Chenxi Yang, Wenfeng Lu, Mei Yin, Yong Liu, Liying Zhang, Hui Zhang*, Jianyong Yu. Synchronically enhanced thermal conductivity, electromagnetic interference shielding and mechanical properties of carbon fiber/epoxy resin composites by in-situ assembly of needle-like MnO2 on CF felt, Chemical Engineering Journal, 2025, 521, 166646.
7、Jiamei Luo, Yi Xue, Chenxi Yang, Mei Yin, Wenfeng Lu, Liying Zhang, Yong Liu, Hui Zhang*, Jianyong Yu, Ordered Alignment of Short Carbon Fibers Enabling High-Performance Carbon Fiber/Epoxy Resin Composites With Synergistic Thermal Conductive and Mechanical Enhancement, Polymer Composites, 2025; 46:15301-15312.
8、Jiaxin Qin, Zeyu Sun, Mingyan Wang, Jiamei Luo, Jingwang Zhang, Qianli Liu, Wanshuang Liu, Hui Zhang*, Jianyong Yu, Vanillin-Derived Degradable and Reprocessable Liquid-Crystalline Epoxy Resins with High Intrinsic Thermal Conductivity, Angewandte Chemie - International Edition. 2025, 64, e202504637.
9、Xinhui Cao, Xinyi Wu, Xue Wang, Jiamei Luo, Zhe Zhang, Yi Xue, Guoliang Zhang, Liying Zhang, Hui Zhang*, Jianyong Yu, Mechanistic Insights into the Structural Evolution of ZIF-67 via Electrospinning Strategy Toward High Electromagnetic Wave Absorption Performance of ZIF-67-Derived Carbon Nanofibers, Advanced Science, 2025, 12, 1502560.
10、Hui Zhang, Chuqi Wang, Hongxia Luo, Junliang Chen, Min Kuang, and Jianping Yang*, Iron Nanoparticles Protected by Chainmail-structured Graphene for Durable Electrocatalytic Nitrate Reduction to Nitrogen, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62， e202217071

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