姓名：陈刚

职称：教授、博导

职务：副系主任

性别：男

最高学历：博士研究生

学科：力学

办公地点：力学楼409

联系方式：13971518755

电子邮箱：cg_chen@whut.edu.cn

研究简历

研究方向：

计算力学、新材料力学

研究领域：1、热电材料与热电器件的优化设计

          2、高性能TiAl合金的微观材料设计

研究背景：

热电材料是太阳能全光谱高效发电、汽车尾气回收利用和5G通讯热电致冷等领域的核心材料。面向热电材料与热电器件服役中的热电性能与寿命衰减问题，开展热电材料增强增韧、界面力学性能优化和疲劳寿命预测等关键问题的研究，为热电器件与热电发电系统的设计与规模化应用提供指导。

研究基元序构对 TiAl合金力学性能的影响规律，揭示功能基元及其序构的协同关联效应和作用机制；研究多级序构对TiAl合金综合性能的影响规律，建立功能基元尺寸、取向、比例和分布等序构方式与综合性能的关联，揭示多级序构引发的功能基元耦合和增强效应，成果可为高性能TiAl合金的制备提供指导。

项目及成果简介：

主持国家自然科学基金重大研究计划集成项目课题1项、国家自然科学基金重点项目课题1项和国家重点研发计划项目课题1项，参加了多项国家科技部973项目、863项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目、国家安全重大基础研究项目（国防973），发表学术论文40余篇，其中SCI收录30余篇。

主持与参加的部分科研项目：

[1]国家自然科学基金重大研究计划集成项目课题，92463301，功能基元多级序构高性能TiAl合金，2025-01至2027-12，300万，在研，主持

[2]国家自然科学基金重点项目课题，92163215，聚片孪生功能基元序构的高性能TiAl合金，2022-01至2025-12，143万，在研、主持

[3]国家科技部国家重点研发计划课题，超高倍聚光太阳能光热复合发电示范系统结构设计与系统效能监测研究，2014-12至2017-12，40万元,已结题、主持

[4]国家自然科学基金面上项目，51972253，高压诱导热电材料能带简并机制及对电、热输运性能的影响，2020-01至2023-12，60万元,已结题、参加

[5]国家自然科学基金面上项目，51772231，电负性客体填充的新型方钴矿材料合成和输运机制研究，2018-01至2021-12，60万，已结题、参加

[6]国家自然科学基金面上项目, 11572050，方钴矿基热电发电/隔热复合结构热-力-电耦合响应时变规律研究，2016-01至2019-12，92万，已结题、参加

[7]国家科技部973项目课题，2013CB632505，车用热电器件服役行为与汽车尾气发电示范系统，2013-01至2017-12，920万，已结题、参加

[8]国家科技部863计划项目，2007AA05Z444，太阳能高效热电—光电复合发电关键技术与分布式电站示范系统，2008-01至2011-12，294万，已结题、参加

[9]国家自然科学基金重点基金项目，10832008，高效热电材料及其应用中的关键力学问题研究，2009-01至2012-12，220万，已结题、参加

教育经历

1996-09 – 2000-06 > 武汉理工大学结构工程>本科 >学士

2000-09 – 2003-06 > 武汉理工大学固体力学>研究生 >硕士

2003-07 – 2006-12 > 武汉理工大学材料学>研究生 >博士

工作经历

2003-07 – 2005-10 > 武汉理工大学理学院>助教

2005-11 – 2009-10 > 武汉理工大学理学院>讲师

2009-11 – 2024-05 > 武汉理工大学理学院>副教授

2024-06 – 2025-11> 武汉理工大学物理与力学学院>副教授

2025-12–至今  > 武汉理工大学物理与力学学院>教授

2011-10 –2024-05 >  武汉理工大学理学院>硕士生导师

2024-06 – 至今  > 武汉理工大学物理与力学学院>硕士生导师

2024-10 – 至今  > 武汉理工大学物理与力学学院>博士生导师

社会兼职

[1]湖北省力学学会理事

[2]武汉市力学学会常务理事

荣誉奖励

[1] 2015年指导牟余同学获湖北省优秀硕士学位论文

[2] 2020年指导谭钦文同学获校级优秀硕士学位论文

[3] 2013年指导李俊获评湖北省优秀学士学位论文

[4] 2012 、2016年2次指导本科生获批国家大学生创新训练计划

[5] 2025年获第十五届全国周培源大学生力学竞赛优秀指导教师

[6]2025年指导张舒婷获评学校优秀学士学位论文

代表性成果

论文：

1. ZhenshuaiLei，XinxuanWang，ZhongtaoLu，XiegeHuang，WenjuanLi，XiaobinFeng，GangChen，PengchengZhai，BoDuan，Li, Guodong#，QingjieZhang. Atomic-scale insights into the failure origins of polycrystalline thermoelectric materials: CoSb3, Mg2Si, and SnSe. Acta Materialia，2025，298:121416

2. LeiSheng，PengchengZhai，XiegeHuang，HaoqinMa，BenHuang，WenjuanLi，GangChen，BoDuan，XiaobinFeng，Li, Guodong#. Strengthening and toughening mechanisms of γ-TiAl dominated by shear induced " catching bonds". Journal of Alloys And Compounds，2025，1010:177385

3. Cheng Fang，Gang Chen，Zifeng Li，Xu Wang，Bo Duan#, Xiaobin Feng, Guodong Li, Pengcheng Zhai. Mechanical bonding and metallurgical bonding synergistically optimize the shear properties of the Ni/Bi2Te3 joint interface. Journal of Materials Science-Materials In Electronics，2025，36(3):200.

4. Yajing Sun, Pengcheng Zhai, Shuhao Wang, Bo Duan, Guodong Li, Gang Chen#, Performance enhancement of segmented annular thermoelectric generator based on multi-parameter and multi-objective optimization,Thermal Science and Engineering Progress, 2024, 47: 102245.

5. Junpeng Liu, Yajing Sun, Gang Chen#, Pengcheng Zhai. Performance Analysis of Variable Cross-Section TEGs under Constant Heat Flux Conditions. Energies, 2023, 16(11): 4473.

6. Xiaolian Zhang, Pengcheng Zhai, Xiege Huang, Sergey I. Morozov, Bo Duan, Wenjuan Li, Gang Chen, Guodong Li, William A. Goddard, Deformation and Failure Mechanisms of Thermoelectric Type-I Clathrate Ba8Au6Ge40, ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14(3): 4326-4334.

7. Qinwen Tan, Gang Chen#,Yajing Sun,Bo Duan, Guodong Li, Pengcheng Zhai, Performance of annular thermoelectric couples by simultaneously considering interface layers and boundary conditions, Applied Thermal Engineering,2020, 174: 115301.

8. Yajing Sun, Gang Chen#,Bo Duan, Guodong Li, Pengcheng Zhai*, An annular thermoelectric couple analytical model by considering temperature-dependent material properties and Thomson effect, Energy, 2019, 187: 115922.

9. Yajing Sun, Gang Chen#, Guanghui Bai, Xuqiu Yang, Peng Li, Pengcheng Zhai, Analysis of Thermal Power Generation Capacity for a Skutterudite-Based Thermoelectric Functional Structure, Journal of Electronic Materials, 2017, 46(5):2832-2838.

10. Jialiang Li, Gang Chen#, Bo Duan, Yaju Zhu, Xiaojun Hu, Pengcheng Zhai, Peng Li, Thermoelectric Properties of Mg2Si0.995Sb0.005 Prepared by the High-Pressure High-Temperature Method，Journal of Electronic Materials，2017, 46(5):2570-2575.

11. Cong Tao, Gang Chen, Yu Mu, Lisheng Liu, Pengcheng Zhai, Simulation and Design of the Vehicle Exhaust Power Generation System: the Interaction between the Heat Exchanger and the Thermoelectric Modules, Journal of Electronic Materials, 2015,44(6): 1822-1833.

12. Xiangrong Ye, Gang Chen, Bo Duan, Pengcheng Zhai, Effect of Te–Se–S Triple Doping on the Thermoelectric Properties of CoSb3 Skutterudites, Journal of Electronic Materials, 2015,44(6): 1674-1678.

13. Gang Chen, Yu Mu, Pengcheng Zhai, Rui Yu, Guodong Li, Qingjie Zhang, Modal Analysis and Study of the Vibration Characteristics of the Thermoelectric Modules of Vehicle Exhaust Power-Generation Systems,Journal of Electronic Materials, 2014, 43(6): 1952-1958

14. Yu Mu, Gang Chen, Rui Yu, Guodong Li, Pengcheng Zhai*, Peng Li, Effect of Geometric Dimensions on Thermoelectric and Mechanical Performance for Mg2Si-based Thermoelectric Unicouple, Materials Science in Semiconductor Processing, 2014, 17:21-26

15. Gang Chen, Yu Mu, Pengcheng Zhai, Guodong Li, Qingjie Zhang, An Investigation on the Coupled Thermal–Mechanical–Electrical Response of Automobile Thermoelectric Materials and Devices,Journal of Electronic Materials, 2013, 42(7): 1762-1770.