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哈尔滨工业大学2021年博士研究生导师信息：柏跃磊
2021.03.07 15:05

 　　2021年博士研究生招生入学考试工作已经展开，新东方在线考博频道将为广大2021考博考生发布转载各博士招生单位发布的2021年博士研究生招生简章、考博专业目录、考博参考书目、及导师联系方式，以下是哈尔滨工业大学2021年博士研究生导师信息：柏跃磊。

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　　基本信息

哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所教授，博士生导师。曾于2013年获得首批人社部（全国博管会）博士后国际交流计划派出项目资助赴英国帝国理工学院和新加坡南洋理工大学进行2年博士后研究。

他在2006年从哈工大复合材料与工程专业毕业后，即于同年9月作为本博连读博士研究生免试保送至哈工大复合材料与结构研究所攻读博士学位，在读期间多次获得各种奖学金和荣誉称号并被评为黑龙江省优秀毕业研究生，2012年7月顺利毕业后留校任教。凭借优秀的工作业绩，他于2013年破格晋升为副教授。在攻读博士学位和工作期间，主要从事三元层状化合物陶瓷MAX相和二维过渡碳（氮）化物MXene的合成表征和第一性原理研究工作。他在MAX相和MXene的合成、基本性能表征、氧化、特别是理论模拟等方面取得了许多研究成果。近年来，已经在包括本领域的国际顶级学术期刊如《Acta Mater.》、《J. Am. Ceram. Soc.》上发表33篇学术论文，被引用782次，H因子为19。获得授权国家发明专利7项。凭借这些工作，他作为第二获奖人获得了2019年度黑龙江省科学技术奖一等奖（自然科学类）和2015年度黑龙江省科学技术奖二等奖（自然科学类）各1项。在本领域国内外著名学术会议做“主旨/邀请报告”16次。受邀担任27个国际学术期刊的审稿人，审稿107次，如《Acta Mater.》，《J. Am. Ceram. Soc.》，《J. Appl. Phys.》，《Mater. Sci. Eng. A》，《Mater. Lett.》。目前主持承担国家自然科学基金面上项目、教育部博士点基金、国防重点实验室基金重点项目、中国博士后科学基金特别资助等多项课题。

　　教育经历

学历 院校 专业 起止时间

博士研究生 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所 工程力学 2006. 9 - 2012. 6

本科 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所 复合材料与工程 2002. 9 - 2006. 7

　　工作经历

时间 单位 职务

2021.1 - 至今 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所 教授

2018.4 - 至今 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所 博士生导师

2014.1 - 2020.12 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所 副教授

2015.4 - 2016.3 南洋理工大学机械和航空工程学院 博士后（Research Fellow）

2014.2 - 2015.1 帝国理工学院材料系（英国） 奖学金研究人员（Sponsored Resecher）

2012.7 - 2013.12 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所 讲师

　　奖励和荣誉称号

2019年10月，黑龙江省科学技术奖自然科学类一等奖（第2）

2019年3月，黑龙江省高校科学技术奖自然科学类一等奖（第2）

2018年10月，Journal Of the European Ceramic Society杰出审稿人

2018年4月，Journal of Physics and Chemistry of Solids和Ceramics International杰出审稿人

2015年12月，黑龙江省科学技术奖自然科学类二等奖（第2）

2014年8月，入选2015年（32版）“Who’s Who in the World”百科全书

2013年12月，哈尔滨工业大学“青年拔尖人才选聘计划（副教授）”入选人员

2013年9月，人力资源和社会保障部（全国博士后管委会）“博士后国际交流计划”派出项目研究奖学金资助

2012年6月，哈尔滨工业大学第五届研究生“十佳英才”奖

2012年4月，黑龙江省优秀毕业研究生

2011年12月，爱思维尔（Elsevier）杰出审稿人

　　主要任职

美国陶瓷学会终生会员

中国复合材料学会会员

中国力学学会会员

博士后国际交流计划派出项目联谊会副理事长

中国硅酸盐学会特种陶瓷分会青年工作委员会委员

国家自然科学基金通讯评议专家

教育部学位论文通讯评审专家

期刊审稿人：《Acta Materialia》，《Nano Energy》，《Inorganic Chemistry》，《Journal of American Ceramic Society》，《Journal of the European Ceramic Society》，《Electrochimica Acta》，《Journal of Applied Physics》，《Ceramics International》，《Journal of Materials Research》，《Materials Science & Engineering A》，《Materials Letters》，《Journal of Alloys and Compounds》，《Journal Of Raman Spectroscopy》，《Materials and Design》，《Journal of Materials Science & Technology》，《Journal of Advanced Ceramics》，《Chemical Engineering Journal》，《Journal of Physics and Chemistry of Solids》，《 International Journal of Applied Ceramic Technology》，《Journal of Electronic Materials》，《Materials Research Express》，《Solid State Communications》，《Journal of Micromechanics and Molecular Physics》，《Physics Scripta》，《无机材料学报》。

　　学术报告

  1. （邀请报告）Theoretically and experimentally understanding the mechanical and physical properties of the damage-tolerant MAB phases. 45th International Conference & Exposition on Advanced Ceramics & Composites (ICACC 2021), Daytona Beach, USA (2021)

  2. （邀请报告）磁性三元层状硼化物Fe2AlB2的性能表征和DFT机制探究. 第二十一届全国高技术陶瓷学术年会，合肥，中国（2020）

  3. （邀请报告）Synthesis and characterization of magnetic MAB-phase Fe2AlB2 bulk from elemental powders by reactive hot pressing. 3rd International Conference on MXenes (MXene2020), Ningbo, China (2020).

  4. （主旨报告）Damage-tolerant ternary layered borides MAB phases: theoretical and experimental insights. 10th International Conference on High Temperature Ceramic Matrix Composites (HT-CMC10), Bordeaux, France (2019).

  5. （邀请报告）Ternary-layered borides MAB phases: a class of damage-tolerant ceramics. The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies (PACRIM13), Okinawa, Japan (2019).

  6. （邀请报告）Weak bonding within the ternary layered ceramics: Origin of unusual mechanical properties. 11th International Conference on High-Performance Ceramics (CICC-11), Kunming, China (2019).

  7. （邀请报告）Damage-tolerant ternary layered ceramics: from the MAX to MAB phases. 2019 EMN Meeting on Ceramics, Jeju Island, Korea (2019).

  8. （邀请报告）高韧性高损伤容限的三元层状过渡金属化合物陶瓷. 第二届博士后国际交流计划派出项目青年学者论坛，呼和浩特，中国（2019）

  9. （邀请报告）基于“键刚度”模型的三元层状MAB相陶瓷非凡力学行为的理解和预测. 2019中国有色金属第四期优秀青年学者论坛，太原，2019.

  10. （邀请报告）高韧性和高损伤容限的新型三元层状硼化物陶瓷：MAB相. 第三届新颖材料制备及应用研究研讨会，宁波，2019

  11. （邀请报告）高韧性和高损伤容限的三元层状化合物陶瓷：从MAX相到MAB相. 第九届国际稀土开发与应用研讨会暨2019中国稀土学会学术年会，北京，中国（2019）.

  12. （邀请报告）三元层状高韧性陶瓷的非凡力学行为：“键刚度”模型及其应用. 第二十届全国高技术陶瓷学术年会，呼和浩特，中国（2018）.

  13. （邀请报告）三元层状化合物：一类介于金属和陶瓷之间的材料. 中国有色金属学会2018青年科技论坛，长春，中国（2018）.

  14. （邀请报告）Model of “Bond stiffness” and its role in understanding and predicting ternary-layered MAX and MAB phases. 12th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications 2018 (CMCEE 2018), Singapore, Singapore (2018).

  15. （邀请报告）新型三元层状硼化物陶瓷MAB相：理论预测与合成表征. 第九届无机材料结构、性能及测试表征技术研讨会，恩施，中国（2018）.

  16. （口头报告）“键刚度”模型的建立及其在理解三元层状陶瓷非凡力学行为方面的应用. 中科大-哈工大特种环境材料力学行为双边学术研讨会，合肥，中国（2018）.

  17. （邀请报告）Theoretical insights and predictions of ternary layered boride MoAlB using first-principles. 10th International Conference on High-Performance Ceramics (CICC-10), Nanchang, China (2017).

  18. （口头报告）三元层状硼化物MoAlB的密度泛函理论预测. 中国力学大会-2017，北京，中国（2017）.

  19. （邀请报告）Density functional theory insights into ternary layered boride MoAlB. 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM12), Waikoloa, Hawaii, USA (2017).

  20. （口头报告）燃烧合成/准等静压工艺制备块体Ti2AlC的结构和性能表征. 第十九届全国高技术陶瓷学术年会，武汉，中国（2016）.

  21. （口头报告）Synthesis and Characterization of Ti2AlC bulk by self-propagating high temperature combustion synthesis with pseudo hot isostatic pressing. Second Sino-Russia Workshop on self-propagating high temperature combustion synthesis (SHS), Beijing, China (2012).

  22. （口头报告）Rapid Synthesis of Bulk Ti2AlC by Self-propagating High Temperature Combustion Synthesis with Pseudo Hot Isostatic Pressing Process. 2010航天学院博士生论坛，哈尔滨，中国（2010）

  23. （张贴）Preparation of ternary layered Ti3SiC2 ceramic by SHS/PHIP. 5th China International Conference on High-Performance Ceramics (CICC-5), Changsha, China (2007).


　　发表文章

引用情况和全文下载，请到：

ResearchID: http://www.researcherid.com/rid/B-1510-2010

Researchgate: https://www.researchgate.net/profile/Yuelei_Bai

Google scholar: http://scholar.google.com.sg/citations?user=d21mW3YAAAAJ&hl=zh-CN

  1. （邀请综述）柏跃磊*，尹航，宋广平，赫晓东，齐欣欣，高进，郝兵兵，张金泽高韧性三元层状陶瓷：从MAX相到MAB相. 材料工程

  2. Guangping Song, Dongdong Sun, Xiaodong He, Xinxin Qi, Yongting Zheng, Jin Gao, Hang Yin, and Yuelei Bai*. Friction and wear behavior of Fe2AlB2 nanolaminates against GCr15 steel counterpart. Ceramics International, 46[12] (2020): 19912-19918.

  3. Yuelei Bai*, Xinxin Qi, Xiaodong He, Guangping Song, Yongting Zheng, Bingbing Hao, Hang Yin, Jin Gao. Andrew Ian Duff. Experimental and DFT insights into elastic, magnetic, electrical and thermodynamic properties of MAB-phase Fe2AlB2. J. Am. Ceram. Soc., 103[10] (2020): 5837-5851.

  4. 齐欣欣，宋广平，尹维龙，王明福，赫晓东，郑永挺，王荣国，柏跃磊. 新型三元层状硼化物Cr4AlB4的物相稳定性和力学行为分析. 无机材料学报，35[1], 2020: 53-60.

  5. Yuelei Bai, Narasimalu Srikanth, Chee Kai Chua, Kun Zhou. Density functional theory study of Mn+1AXn phases: A review. Critical Reviews in Solid State and Material Sciences, 44[1] (2019): 56-107.

  6. Yuelei Bai*, Xinxin Qi, Xiaodong He, Dongdong Sun, Fanyu Kong, Yongting Zheng, Rongguo Wang, Andrew Ian Duff. Phase stability and weak metallic bonding within ternary-layered borides CrAlB, Cr2AlB2, Cr3AlB4, and Cr4AlB6. J. Am. Ceram. Soc., 102 (2019): 3715-3727.

  7. Yuelei Bai*, Dongdong Sun, Ning Li, Fanyu Kong, Xinxin Qi, Xiaodong He, Rongguo Wang, Yongting Zheng. High-temperature mechanical properties and thermal shock behavior of ternary-layered MAB phases Fe2AlB2. Int. J. Refract. Met. Hard Mat., 80 (2019): 151-160.

  8. Fanyu Kong, Xiaodong He*, Qianqian Liu, Xinxin Qi, Dongdong Sun, Yongting Zheng, Rongguo Wang, Yuelei Bai*. Enhanced reversible Li-ion storage in Si@Ti3C2 MXene nanocomposite. Electrochemistry Communications 97, (2018): 16-21.

  9. Fanyu Kong, Xiaodong He*, Qianqian Liu, Xinxin Qi, Dongdong Sun, Yongting Zheng, Rongguo Wang, Yuelei Bai*. Further surface modification by carbon coating for in-situ growth of Fe3O4 nanoparticles on MXene Ti3C2 multilayers for advanced Li-ion storage. Electrochimica Acta 289, (2018) 228-237.

  10. Fanyu Kong, Xiaodong He, Qianqian Liu, Xinxin Qi, Yongting Zheng, Rongguo Wang, Yuelei Bai*. Effect of Ti3AlC2 precursor on the electrochemical properties of the resulting MXene Ti3C2 for Li-ion batteries. Ceramics International 44, (2018) 11591-11596.

  11. Fanyu Kong, Xiaodong He*, Qianqian Liu, Xinxin Qi, Yongting Zheng, Rongguo Wang, Yuelei Bai*. Improving the electrochemical properties of MXene Ti3C2 multilayer for Li-ion batteries by vacuum calcination. Electrochimica Acta 265, (2018):140-150.

  12. Ning Li, Yuelei Bai*, Shuai Wang, Yongting Zheng, Fanyu Kong, Xinxin Qi, Rongguo Wang, Xiaodong He, Andrew Ian Duff. Rapid synthesis, electrical and mechanical properties of polycrystalline Fe2AlB2 bulk from elemental powders. J. Am. Ceram. Soc. 100 [10], 4407-4411 (2017).

  13. Yuelei Bai*, Fanyu Kong, Xiaodong He, Ning Li, Xinxin Qi, Yongting Zheng, Chuncheng Zhu, Rongguo Wang and Andrew Ian Duff. Thermal shock behavior of Ti2AlC from 200 oC to 1400 oC. J. Am. Ceram. Soc. 100 [9], 4190-4198 (2017).

  14. Yuelei Bai*, Xinxin Qi, Andrew Duff, Ning Li, Fanyu Kong,Xiaodong He, Rongguo Wang and Willam Edward Lee. Density functional theory insights into ternary layered boride MoAlB. Acta Mater. 132, 69-81 (2017).

  15. Fanyu Kong, Ke Feng, Yuelei Bai*, Ning Li, Xinxin Qi, Yongting Zheng, Rongguo Wang, Xiaodong He.Oxidation behavior of high-purity nonstoichiometric Ti2AlC powders in flowing air. J. Mater. Res. 32, 2747-2754 (2017).

  16. Yuelei Bai*, Andrew Duff, Daniel Doni Jayaseelan,Rongguo Wang, Xiaodong He, and William Edward Lee. DFT predictions of crystalstructure, electronic structure, compressibility, and elastic properties ofHf-Al-C carbides. J. Am. Ceram. Soc. 99 [10], 3449-57 (2016).

  17. Yuelei Bai, Kun Zhou*, Narasimalu Srikanth, John H. L.Pang, Xiaodong He, Rongguo Wang. Dependence of elastic and optical propertieson surface terminated groups in two-dimensional MXene monolayers: afirst-principles study. RSC Adv. 6 [42], 35731-35739 (2016) .

  18. Yuelei Bai*, Xiaodong He*, Rongguo Wang.Lattice dynamics of Al-containing MAX-phase carbides: A First-principle study. J.Raman Spectrosc. 46, 784-794 (2015).

  19. Yuelei Bai*, Xiaodong He*, Rongguo Wang,Shuai Wang, and Fanyu Kong. Effect of transition metal (M) and M-C slabs on equilibriumproperties of Al-containing MAX carbides: an ab initio study. Comp.Mater. Sci. 91, 28-37 (2014).

  20. Yuelei Bai*, Huixing Zhang, Xiaodong He*,Chuncheng Zhu, Rongguo Wang , Yue Sun, Guiqing Chen, Ping Xiao. Growthmorphology and microstructural characterization of nonstoichiometric Ti2AlCbulk synthesized by self-propagating high temperature combustion synthesis withpseudo hot isostatic pressing. Int. J. Refract Met. H. 45, 58-63 (2014).

  21. Yuelei Bai*, Xiaodong He*, Rongguo Wang,Chuncheng Zhu. An ab initio study on compressibility of Al-containing MAXphases carbides. J. Appl. Phys. 114, 173709 (2013).

  22. Yuelei Bai*, Xiaodong He*, Rongguo Wang, YueSun, ChunCheng Zhu, Shuai Wang, Guiqing Chen. High temperature physical andmechanical properties of large-scale Ti2AlC bulk synthesized byself-propagating high temperature combustion synthesis with pseudo hotisostatic pressing. J. Eur. Ceram. Soc. 33, 2435-2445 (2013).

  23. Yuelei Bai, Xiaodong He*, Chuncheng Zhu,Guiqing Chen. Microstructures, electrical, thermal and mechanical properties ofbulk Ti2AlC synthesized by self-propagating high temperaturecombustion synthesis with pseudo hot isostatic pressing. J. Am. Ceram. Soc. 95[1], (2012) 358-364.

  24. Xiaodong He*, Yuelei Bai, Chuncheng Zhu, M. W. Barsoum. Polymorphismof newly-discovered Ti4GaC3: A first-principle study. Acta Mater. 59, (2011) 5523-5533.

  25. Xiaodong He*, Yuelei Bai,Yang Chen, Chuncheng Zhu, Mingwei Li. Phase stability, electronic structure,compressibility, elastic and optical properties of a newly discovered Ti3SnC2:A First-principle study. J. Am. Ceram. Soc. 94[11], 3907-3914(2011).

  26. Xiaodong He*, Yuelei Bai,Chuncheng Zhu, Yue Sun, Mingwei Li, and M. W. Barsoum. General trends in thestructural, electronic and elastic properties of the M3AlC2 phases (M = transition metal): A first-principle study. Comp. Mater.Sci. 49, (2010) 691-698.

  27. Xiaodong He*, Yuelei Bai,Yibin Li, Chuncheng Zhu and Xianghao Kong. In situ synthesis and mechanicalproperties of bulk Ti3SiC2/TiC composites by SHS/PHIP. Mater. Sci. Eng. A 527, (2010) 4554-4559.

  28. Yuelei Bai, Xiaodong He*, Mingwei Li, Yue Sun, ChunchengZhu, Yibin Li. Ab initio study of the bonding and elastic properties ofTi2CdC. Solid State Sci. 12, (2010) 152-155.

  29. Yuelei Bai, Xiaodong He*, Yue Sun, Chuncheng Zhu,Mingwei Li and Liping Shi. Chemical bonding and elastic properties of Ti3AC2 phases (A = Si, Ge, and Sn): A First-principle study. Solid StateSci. 12, (2010) 1209-1214.

  30. Zuo Chun-Ying*, Wen Jing, and Bai Yue-Lei. First-principles investigation of N Ag co-doping effect onelectronic properties in p-type ZnO. Chin. Phys. B 19 [4], (2010)047101.

  31. Yuelei Bai, Xiaodong He*, Yibin Li, Chuncheng Zhu, SamZhang. Rapid synthesis of bulk Ti2AlC by self-propagating hightemperature combustion synthesis with pseudo hot isostatic pressing process. J.Mater. Res. 24, (2009) 2528-2535.

  32. Xiaodong He*, Yuelei Bai,Yibin Li, Chuncheng Zhu, Mingwei Li. Ab initio calculations forproperties of MAX phases Ti2InC, Zr2InC, and Hf2InC. Solid State Commun. 149, (2009) 564-566.

  33. Yuelei Bai, Xiaodong He*, Yibin Li, Chuncheng Zhu,Mingwei Li. An ab initio study of the electronic structure and elasticproperties of the newly discovered ternary carbide Ti4GaC3. Solid State Commun. 149, (2009) 2156-2159.

　　讲授课程

《复合材料导论》 32学时 复合材料与工程专业核心专业课

《虚拟材料设计理论与实践》 16学时 本科生创新研修课

《高温固体力学专题》 硕/博研究生专题课

　　招生信息

每年招收1-2名工程力学专业硕士研究生，有意读博着优先；1-2名力学专业博士研究生，有志于学术者优先。本人具有海外合作关系，根据课题需要和个人意愿可以有出国合作交流、联合培养的机会。

待遇：享受学校的研究生相关待遇；提供研究生助研岗位，根据工作量大小和科研成果，硕士研究生基本助研津贴每月300-800元，博士研究生的基本助研津贴为500-1500元不等。另外，在攻读学位期间所发表的学术论文，课题组将全额将学校下发的论文奖金发放给做出主要贡献的研究生作为额外工作奖金。

　　科研情况简介

本课题组的研究工作围绕一类三元层状陶瓷MAX（MAB）相材料及其衍生物二维过渡金属碳化物MXenes展开，包括该类材料的实验合成、结构性能和使役行为表征，同时采用力学的思想、理论和方法理解、预测和设计该类材料，重点考察多尺度层状结构对材料性能和行为的影响机制，并致力于实现其在航空航天、能源及交通领域的工程应用。

本课题组的研究工作跨材料和力学两个学科领域，按研究内容主要涉及到以下几个方面：

1. 陶瓷及陶瓷基复合材料及其在极端环境下的行为

2. 多尺度物理力学/计算材料科学

3. 断裂与损伤力学

目前正在进行的主要研究方向如下：

1. 三元层状化合物陶瓷的理论设计、实验合成与表征

在过去的20年中，一类三元层状过渡金属碳化物或氮化物MAX相由于表现出独特的陶瓷和金属所共有的性能而引起了人们的广泛关注。针对该类材料的航空航天等领域的潜在应用背景，以工艺—结构—性能为主线，本方向主要开展以下研究工作：（1）新型MAX相陶瓷材料的实验合成和基本性能表征，如氧化行为、力学性能、输运性能、热物理性能以及磁性性能等；（2）极端环境（高温、高压、辐射、超低或高速等）下的MAX相力学行为，包括热冲击行为、高温力学行为（本构关系）、裂纹扩展行为、高温疲劳和蠕变行为等；（3）采用第一性原理方法理解、预测和设计该类材料的性能并进行实验验证，如晶体结构、化学键合、弹性性能、力学行为等。


2. 二维过渡金属碳化物MXenes及其在能源领域领域的应用

2011年，美国德雷赛尔大学（Drexel University）的Barsoum教授课题组在实验中通过将MAX相中的A组原子腐蚀掉成功制备出一类新型的二维过渡金属碳化物材料MXenes，后续研究显示该材料在电化学储能领域具有潜在应用前景。本方向主要开展以下研究工作：（1）实验制备MXenes材料并研究其在能源领域的应用，如锂离子电池、超级电容器等；（2）采用第一性原理方法揭示实验现象发生的内在机制，预测和设计MXenes的基本性能，如晶体结构、电子结构、点缺陷、表面化学状态等。


3. 准脆性材料的断裂与损伤及层状结构的增韧机制

MAX相表现出许多令人惊奇的力学行为，如高损伤容限、高断裂韧性、可机械加工。其中，最为重要的是MAX 相在压缩状态下表现出可逆的滞弹性行为，这与许多潜在的应用密切相关。从这方面考虑，本方向拟就以下问题开展研究：（1）从微观尺度（显微裂纹）理解、描述和预测这种现象；（2）改善材料微观结构以获得更好的MAX 相性能；（3）利用独特的MAX相材料研究准脆性材料中显微裂纹的物理本质。

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