材料研究 把論文寫在五洋九天

材料研究把論文寫在五洋九天【科學(xué)隨筆】材料是物質(zhì)世界的人類智慧結(jié)晶，是實(shí)體經(jīng)濟(jì)和制造業(yè)的核心基礎(chǔ)。我國一直非常重視材料科學(xué)發(fā)展，而材料研究要與應(yīng)用緊密結(jié)合，論文應(yīng)該寫在五洋九天。2013年7月，習(xí)近平總書記考察中國科學(xué)院。他強(qiáng)調(diào)，我們要引進(jìn)和學(xué)習(xí)世界先進(jìn)科技成果，更要走前人沒有走過的路?？萍冀缫餐?，樹立強(qiáng)烈的創(chuàng)新自信，敢于質(zhì)疑現(xiàn)有理論，勇于開拓新的方向，不斷在攻堅(jiān)克難中追求卓越。這些話說到了我們的心坎里，聽得我熱血沸騰。隨后幾年間，我們按照總書記的要求，攻克了長征五號(hào)火箭氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)氫泵葉輪材料和制造技術(shù)，解決了影響氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)研制進(jìn)度的瓶頸問題，成為探月、探火和空間站系列發(fā)射任務(wù)底層關(guān)鍵核心技術(shù)的有效供給者。面向國家深海探測的重大戰(zhàn)略需求，我們從合金化基本原理出發(fā)，以“打破砂鍋問到底”的勁頭重構(gòu)相互制約的材料性能之間的關(guān)系，按照全新的設(shè)計(jì)思路發(fā)明了兼具高強(qiáng)度和高韌性并且可以焊接的鈦合金，掃除了我國萬米載人深潛途中的最大障礙——“奮斗者”號(hào)全海深載人潛水器創(chuàng)造深潛新紀(jì)錄并實(shí)現(xiàn)常態(tài)化科考作業(yè)，具有良好的安全可靠性。靠我們自己的努力，去掉了關(guān)鍵材料“國產(chǎn)化”的“化”字，走出了前人沒有走過的路，為實(shí)現(xiàn)第一個(gè)百年目標(biāo)貢獻(xiàn)了綿薄之力。站在新起點(diǎn)上，面對百年變局，作為國家戰(zhàn)略科技力量，我們必須想國家之所想、急國家之所急?！懊撱^斷鏈”的風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)一部分都可以歸結(jié)到材料，材料科技工作者必須迎難而上，肩負(fù)起歷史重任，從“象牙塔”和“榮譽(yù)簿”里走出來，一方面集結(jié)隊(duì)伍打好材料核心關(guān)鍵技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)，另一方面精兵出擊在“無人區(qū)”里探路筑壘，發(fā)現(xiàn)并占據(jù)制高點(diǎn)，贏得未來戰(zhàn)略主動(dòng)。比如，提高鈦合金疲勞強(qiáng)度的研究。我們擁有了自己的性能優(yōu)異的飛機(jī)，但飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命仍有待提升，而這在很大程度上依賴于主干材料鈦合金的疲勞強(qiáng)度。如何提高鈦合金的疲勞強(qiáng)度？我們從深海用高強(qiáng)度高韌性鈦合金研制過程受得啟發(fā)，針對飛機(jī)結(jié)構(gòu)的高周疲勞特性運(yùn)用獲得的數(shù)據(jù)和規(guī)律重新設(shè)計(jì)合金成分。中國科學(xué)院發(fā)揮建制化優(yōu)勢，金屬研究所和高能物理研究所共同組建“高性能工程材料聯(lián)合研究平臺(tái)”，利用中國散裂中子源設(shè)施，深入研究用原位表征方法確定塑性應(yīng)變在各晶面的精細(xì)分布，據(jù)此改善塑性變形的協(xié)調(diào)度，從而大幅度提升韌性，并在此基礎(chǔ)上研制出疲勞強(qiáng)度顯著提高的新合金。目前，新合金正在進(jìn)行工程放大研究，有望疏通飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命的這個(gè)“堵點(diǎn)”。還有，高溫材料的攻關(guān)。作為飛機(jī)心臟的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，可以說是工業(yè)革命最高成就的象征。制造出高性能、低排放、長壽命航空發(fā)動(dòng)機(jī)，是我國幾代人的牽掛與期盼。高溫材料是高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心基礎(chǔ)，為了探索新的材料與構(gòu)件制備途徑，我們在中國科學(xué)院支持下，組建了“基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)”，研究內(nèi)容立項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)只有一個(gè)：破解跟蹤追趕的科研慣性，做國內(nèi)外未見嘗試的技術(shù)，不計(jì)較一時(shí)成敗。比如，我們提出將用于零下253度氫泵葉輪的材料制備技術(shù)用于900度高溫材料，且構(gòu)件形狀的復(fù)雜程度只增不降；再比如，目前所有航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤都是實(shí)心的，我們要求年輕的博士后探索滿足空心渦輪盤要求的新材料技術(shù)。這些極具挑戰(zhàn)性的難題激發(fā)了青年科技人員的好奇心和好勝心，也讓他們更加沉心靜心，在創(chuàng)新實(shí)踐中感受到“國家責(zé)”的分量。如今，他們的工作已經(jīng)取得階段性進(jìn)展。材料研發(fā)如是，中國科技更如是。中國科技工作者只要堅(jiān)定創(chuàng)新自信、善于團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于攻堅(jiān)克難，就一定能夠?qū)崿F(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，為實(shí)