王華明的研究方向
提出“激光熔覆多元多相過渡金屬矽化物高溫耐磨耐蝕多功能塗層”研究新方向,研究出Cr3Si/Cr2Ni3Si等耐磨性能優異並同時具有“反常磨損-載荷特性”、“反常磨損-溫度特性”、“不粘金屬特性”等性質的過渡金屬矽化物多功能塗層材料新體系10余個,系列研究論文被《Advanced Coatings & Surface Technology 》國際期刊“專題報道”; 在對高推重比航空發動機關鍵摩擦副零部件高溫高速“超常”摩擦學行為深入研究基礎上,研究出含碳量高達9~12%的“激光熔覆超高碳Cr-Ni-C高溫自潤滑特種耐磨塗層新材料”,在我國某新型航空發動機關鍵熱端高溫耐磨運動副零部件上得到成功應用,獲“國防科學技術獎”二等獎; 在對鈦合金非接觸激光熔化冶金晶體擇優生長特性深入實驗與理論研究的基礎上,發明“定向生長柱晶鈦合金激光區域約束熔鑄冶金材料制備與發動機葉片等復雜零件激光直接成形新技術”,鈦合金高溫持久壽命提高10倍以上; 突破飛機鈦合金等高性能金屬結構件激光快速成形關鍵技術及關鍵工藝裝備技術,激光快速成形BT20鈦合金機身關鍵結構件通過裝機試飛前構件全部地面考核並已通過裝機評審即將完成實際裝機應用;
將“合金超純凈精煉”、“定向凝固”、“快速凝固”等三大先進高溫合金制備技術與“激光快速成形技術”有機融合為壹體,提出“超純凈徑向微細柱晶梯度組織高性能高溫合金渦輪盤”新思路及其近終形零件激光直接成形制造新技術,成功制造出直徑達450mm的超純凈徑向微細柱晶梯度組織高性能高溫合金渦輪盤件; 發明了“水冷銅模激光熔煉爐”及難熔、難加工、高活性金屬材料激光熔鑄材料制備與零件直接成形新工藝”,成功實現W等難熔合金及W/W5Si3等難熔金屬增強超高溫“原位”復合材料及其零件的激光熔鑄冶金制備與成形制造,為難熔難加工高性能合金材料的制備與復雜零件成形制造找到了壹條新的途徑; 發現“高Jackson因子小面晶體”光滑液-固界面及臺階生長機制對凝固冷卻速度及界面過冷度的高度不敏感性,對在經典凝固理論中被廣泛接受的“隨凝固冷卻速度或界面過冷度的增加、小面晶體液/固界面結構將由原子尺度光滑向原子尺度粗糙轉變、生長機制由側向生長向連續生長機制轉變”經典凝固理論“著名推論”的適用範圍進行了合理補充。