在中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(以下簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)驗(yàn)室)里,數(shù)臺(tái)24小時(shí)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的高溫爐發(fā)出陣陣轟鳴,爐內(nèi)燒結(jié)的是具有世界*技術(shù)、耐高溫?zé)g的復(fù)合材料。
站在一旁的省政協(xié)委員、粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任張妍介紹:“這是實(shí)驗(yàn)室圍繞國(guó)家需求,為我國(guó)重大工程項(xiàng)目提供熱防護(hù)結(jié)構(gòu)解決方案的實(shí)驗(yàn)!
2013年,習(xí)近平總書(shū)記考察中南大學(xué)時(shí),曾在這里駐足良久,詳細(xì)聽(tīng)取了粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室關(guān)鍵材料的研發(fā)和應(yīng)用情況。1989年,依托中南大學(xué)進(jìn)行建設(shè)、1995年通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收并正式對(duì)外開(kāi)放運(yùn)行的粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,是湖南*為資深的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,也是粉末冶金領(lǐng)域歷史*為悠久、成果*為豐富、應(yīng)用性*強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室。
30余年來(lái),實(shí)驗(yàn)室服務(wù)于國(guó)家重大戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)新材料的重大需求,開(kāi)展粉末冶金特種材料、輕質(zhì)難熔金屬材料、粉末冶金新能源材料、高性能碳纖維復(fù)合材料等基礎(chǔ)科學(xué)和創(chuàng)新技術(shù)研究,為我國(guó)重點(diǎn)工程提供了上百種特種粉末冶金材料。
突破航空航天前沿技術(shù)
在實(shí)驗(yàn)室的陳列室里,放著各式各樣的構(gòu)件,以及不同型號(hào)的特種材料粉末。
“這些是我們研制的部分材料!睆堝榻B,一顆難熔金屬粉末球只有50微米,相當(dāng)于一根牙簽的兩百分之一的寬度,它通過(guò)技術(shù)成形后再燒結(jié)加工,*后就成為大眾看到的坦克車(chē)身,或是飛行器的耐高溫涂層。針對(duì)不同型號(hào)的特種粉末設(shè)計(jì)成不同要求的器件,比如有些就有著抗腐蝕性、隱身等各種功能。
展架上,一排全功能摩擦副就像一個(gè)個(gè)“鐵環(huán)”。張妍介紹,這是成功實(shí)現(xiàn)航天飛船和空間站交會(huì)對(duì)接的關(guān)鍵部件,沒(méi)有它,飛船上天之后就無(wú)法停下來(lái),看著小卻作用大。
實(shí)驗(yàn)室*為社會(huì)各界關(guān)注的研究,是深度參與國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)制造!拔覀兺黄屏碎L(zhǎng)壽命高可靠性剎車(chē)材料制備、材料與系統(tǒng)優(yōu)化集成等關(guān)鍵技術(shù),其中C919的機(jī)輪剎車(chē)系統(tǒng)就產(chǎn)自湖南。”張妍說(shuō),目前通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)孵化并成長(zhǎng)的一家上市公司,是國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)機(jī)輪剎車(chē)系統(tǒng)的*承研商。
這些處于世界*地位的技術(shù)研發(fā),得益于粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的“靈魂人物”——中國(guó)工程院院士黃伯云帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)。20年如一日聚焦國(guó)家航空航天新材料研發(fā)重大戰(zhàn)略需求,團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)碳/碳航空剎車(chē)材料這一前沿研究領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)突破,打破了國(guó)外封鎖,改寫(xiě)了中國(guó)飛機(jī)依賴(lài)進(jìn)口碳和碳航空剎車(chē)材料的歷史,解決了國(guó)家高性能航空制動(dòng)用材所需,為航天動(dòng)力系統(tǒng)提供關(guān)鍵高溫部件。
2015年,中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家工程研究中心為C919大型客機(jī)提供了機(jī)輪剎車(chē)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。2017年,C919首飛成功,黃伯云院士團(tuán)隊(duì)獲“C919項(xiàng)目首飛先進(jìn)集體”。
2019年10月,粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與中國(guó)商飛共建的“大飛機(jī)地面動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)”落戶(hù)長(zhǎng)沙,成為國(guó)內(nèi)*、國(guó)際第二個(gè)大飛機(jī)地面動(dòng)力學(xué)平臺(tái)!霸撈脚_(tái)今年即將建成,它為未來(lái)高速飛機(jī)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)!睆堝榻B,如今實(shí)驗(yàn)室在機(jī)輪剎車(chē)材料研制方面,已是世界*水平。
值得一提的是,近年來(lái)實(shí)驗(yàn)室先后承擔(dān)了國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金等*科研項(xiàng)目500余項(xiàng),獲*和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)60余項(xiàng),其中國(guó)家技術(shù)發(fā)明(科技進(jìn)步)一等獎(jiǎng)3項(xiàng),擁有發(fā)明專(zhuān)利300多項(xiàng)。
諸多技術(shù)得到廣泛應(yīng)用
“研制的材料能上天、下海、入地,應(yīng)用于國(guó)家的重點(diǎn)工程,是科研成果檢驗(yàn)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)!边@不僅是張妍,也是實(shí)驗(yàn)室所有科研人員的一致目標(biāo)。
“構(gòu)筑大平臺(tái),凝聚大團(tuán)隊(duì),承擔(dān)大項(xiàng)目,產(chǎn)出大成果,作出大貢獻(xiàn)!睆堝f(shuō),這是實(shí)驗(yàn)室名譽(yù)主任黃伯云院士對(duì)實(shí)驗(yàn)室科研人員的要求。如今,70多歲的黃伯云院士還保持著每天從清晨到深夜的工作節(jié)奏,非常值得年輕的科研工作者學(xué)習(xí),也激勵(lì)著團(tuán)隊(duì)在科研上毫不懈怠地奮發(fā)進(jìn)取。
粉末冶金密封環(huán)應(yīng)用于長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭,空天固體潤(rùn)滑電接觸材料應(yīng)用于衛(wèi)星,“兩片一盤(pán)”高溫合金關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,硬質(zhì)合金盾構(gòu)道具應(yīng)用于我國(guó)直徑*大的盾構(gòu)機(jī),碳陶摩擦材料應(yīng)用于磁懸浮列車(chē)滑橇、工程機(jī)械、高速鐵路、重載卡車(chē)等。
近年來(lái),實(shí)驗(yàn)室的各團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持不懈地加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),著力于國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)、航空飛行器、高速列車(chē)等交通運(yùn)載工具的特殊材料和構(gòu)件的一系列研發(fā),并實(shí)現(xiàn)了一系列產(chǎn)業(yè)化成果。
目前,實(shí)驗(yàn)室已有多項(xiàng)超億元的科研成果轉(zhuǎn)換。比如,黃啟忠教授團(tuán)隊(duì)攻克了碳/碳復(fù)合材料的快速制備技術(shù),將為滿(mǎn)足我國(guó)光伏、氫能、鋰電等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅艿统杀咎蓟牧现圃斓男枨蟠蛳乱欢ǖ幕A(chǔ),將解決我國(guó)新型碳基材料制造周期長(zhǎng)、制造成本高、使用壽命短等問(wèn)題。
*近,實(shí)驗(yàn)室主任周科朝領(lǐng)銜的銅合金大團(tuán)隊(duì),開(kāi)發(fā)的高強(qiáng)高導(dǎo)氧化鋁彌散強(qiáng)化銅合金和超高強(qiáng)耐磨耐蝕銅鎳錫合金材料的技術(shù)成果已成功轉(zhuǎn)化,將服務(wù)于我國(guó)的航空航天、大飛機(jī)、太陽(yáng)能發(fā)電、高速列車(chē)和新能源汽車(chē)等重大領(lǐng)域。
“這兩項(xiàng)成果轉(zhuǎn)化*后都落戶(hù)在湖南,將為湖南的經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出貢獻(xiàn)。”張妍介紹,實(shí)驗(yàn)室還會(huì)繼續(xù)積極對(duì)接國(guó)家需求,努力推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研一體協(xié)調(diào)發(fā)展,攻克更多關(guān)鍵核心技術(shù)。