一、团队基本概况

团队面向国家重大战略需求，致力于热输运基础机理与极端环境热防护材料应用的融合创新。团队聚焦航空航天、核能装备及新能源等高技术领域，系统性开展极端热环境下材料热物理性能调控、热应力耦合及长效防护等核心研究。通过构建“机理揭示—材料设计—工程应用”的全链条研发体系，团队实现了从科学洞察到工程难题解决的有效贯通。团队由在热科学与材料工程领域深耕多年的多学科科研人员组成，秉承“求真务实、协同攻坚、追求卓越”的文化，旨在通过持续的技术创新，为我国高端装备的自主研发与安全运行提供关键技术支撑和材料保障，立志成为该领域值得信赖的核心研究力量。

团队先后承担国家级、省部级科研项目23项，其中国家级项目11项，包括国家自然科学基金面上及青年项目、重大仪器专项等；省部级项目12项，涵盖教育部重点实验室开放课题及省级战略性新兴产业科技攻关等项目。近年来，团队积极推进产教融合与校企合作，相关成果已在电子元器件散热、极端高温隔热及特种管道热管理等工程化与产业化领域发挥实质作用。

二、团队核心架构与人才队伍

2.1 团队负责人

	周五星，教授/博士生导师，湖南省青年科技创新人才，现任湖南科技大学材料科学与工程学院副院长。主要从事半导体材料和能源材料中的电子输运、热输运以及热电转换性质研究，主持国家自然科学基金3项（青年项目1项，面上项目2项）、湖南省“荷尖”人才项目1项，在国际知名期刊发表SCI论文100余篇，引用3000多次，入选2024年度、2025年度全球前2%顶尖科学家榜单。

2.2 核心团队与人才梯队

团队现有专任教师8名，其中教授2名、副教授3人、讲师3名，形成了一支以领军人才为核心、青年骨干为支撑、梯队结构合理、专业背景互补的高水平科研队伍。团队科研实力突出，主持国家自然科学基金项目9项（4个面上项目，5个青年项目），主持湖南省青年创新人才（“荷尖”）项目1项及企业委托项目12项（到账经费达500万元），获湖南省自然科学三等奖 1 项，在Advanced Functional Materials, SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, Journal of Materials Chemistry A, Physical Review B, Applied Physics Letters等国际知名期刊上发表SCI论文 100 余篇，成功构建了“基础研究-技术开发-应用转化”协同发展的良性生态。

    

 

  

三、核心研究方向与技术优势

团队以“材料热管理”为核心，构建了从理论到应用的全链条创新体系。核心优势体现在三个深度融合的方向：

3.1 多尺度材料输运机理计算与模拟

该研究方向致力于成为高性能热管理材料设计的“理论引擎”，通过构建跨尺度计算模拟平台，融合第一性原理、机器学习势函数、分子动力学及非平衡格林函数等先进手段，深入揭示半导体、气凝胶及异质界面等复杂体系中热与电荷输运的微观机制，如新型多声子散射过程。我们的研究不仅止于机理探索，更通过分子动力学-宏观耦合及AI辅助的数值均匀化技术，将原子尺度洞察转化为预测材料在极端环境下性能演化的关键参数，直接支撑高导热界面修饰、气凝胶结构优化等工程实践，实现了从“材料基因”理论预测到“有效性能”工程设计的闭环。

3.2 高效热管理与先进复合材料制备技术

该研究方向面向5G通信、人工智能芯片、新能源汽车及航空航天等领域对热管理的极致需求，形成了覆盖“高导热”至“超隔热”的全谱系复合材料制备能力。在超高导热方向，聚焦金刚石/铜、金刚石/铝等复合材料，通过界面优化与三维网络构建技术，突破界面热阻瓶颈，服务高功率芯片散热；在智能隔热方向，融合气凝胶与相变材料，设计梯度复合结构，实现热流的双向智能调控，并开发一体成型工艺，集成高潜热、高导热与环保可回收特性，为高功率器件散热、电池热管理及极端环境防护提供系统性材料解决方案。

2.3 先进功能薄膜与微观界面调控技术

该研究方向聚焦于复合材料与器件中的关键界面问题，利用PECVD、PVD等先进薄膜技术，实现对界面的原子级精准调控。具体包括：在电子封装中沉积功能薄膜以降低界面热阻；为气凝胶复合材料制备抗辐射镀膜以提升高温隔热性能；以及开发超疏水/疏油薄膜以增强材料在恶劣环境中的稳定性。该方向与团队的计算模拟及材料制备能力深度融合，形成从理论预测到工艺验证的完整闭环，系统解决热管理中的界面工程难题。

四、科研成果

4.1 主持基金项目