陶瓷脆,一摔就碎;鋁很軟,一掰就彎,上海交通大學長江學者、特聘教授王浩偉帶領團隊研制出納米陶鋁合金,兼具兩者優點,比強度和比剛度超過鈦合金,已用於天宮一號、天宮二號、量子衛星、氣象衛星等關鍵部件翱翔太空。三十年磨一劍,王浩偉爲我國“材料輕量化”寫下濃墨重彩的一筆。請聽報道:
說起自己的研究,王浩偉教授比喻爲“水”和“沙子”摻在一起玩兒, “水”就是用於鑄造的金屬鋁,“沙子”則是陶瓷,讓陶瓷自己從鋁裏“長”出來的這種納米陶瓷鋁合金重量輕,且具有高剛度、高強度、抗疲勞、低膨脹、高阻尼、耐高溫等特點,即使外來作用力“泰山壓頂”,也能做到“巋然不動”。目前,這項研究突破了規模化工程應用的瓶頸,在航天、汽車、先進電子設備領域得到了應用。
“在行業裏面首先是用在航天上,航天對重量的要求是最高的,其次是航空,那我們材料還有一個大的優點,就是抗疲勞性能特別好,安全性可靠性比原來的鋁合金更高,還有就是高鐵,汽車,發動機的活塞、轉向節目前是做完臺駕實驗。”
從上世紀90年代,我國復合材料的創始人之一吳人潔教授最早提出採用“原位自生”方法算起,材料的研制成功,凝聚了五代上海交大人的心血。1996年,周堯和院士在上海交大開闢了“生態材料學”這一全新研究領域。在吳人潔教授和周堯和院士的指導下,王浩偉教授帶着團隊裏的青年骨幹持續攻關,三十年磨一劍,終於迎來了納米陶瓷鋁合金的誕生。
王浩偉是幸運的,但成功來之不易。納米陶鋁合金要在上千度的高溫爐裏合成,即便夏日炎炎,他和團隊成員也常常夜以繼日地守在爐邊反復實驗。課題組成員、上海交大材料科學與工程學院教授馬乃恆說到:
“在科研上是一個永不服輸的拼命三郎,樣品腐蝕也是自己做,有一次輕氟酸撒在他的左手上,導致嚴重的灼傷將近一個月,他手纏繃帶,連吃飯和睡覺都有些困難,正是他的這種衝鋒在前,凝聚了老中青幾代人,迸發出的新的科研火花,事不過夜,馬上就會和研究組的老師討論論證。”
從一萬塊錢的經費起步,到如今成果應用於太空、深海等多領域,王浩偉的執着努力使得鋁這個金屬不斷開發出新用途,在更多高端復雜的產業領域將會起到更大作用。這一科研成果的落地,也是上海交大對接國家重大戰略需求、服務行業和產業發展的一次成功實踐。(劉康霞)