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中国海洋大学材料科学与工程学院院长、教授崔洪芝深耕材料领域30余年,主要从事极端环境材料设计、耐蚀耐磨材料及高能束熔覆增材制造技术研发,为大国重器披上“铠甲”,为关键材料实现国产化并走向世界前列作出重要贡献。
崔洪芝走上工作岗位在寻找科研方向时,注意到煤炭企业因为腐蚀侵害材料报废得跟山一样,工人下井条件也非常艰苦,“我是做材料的,怎样才能让煤矿用上适合的新材料,延长设备寿命、改善煤矿工作环境?”
崔洪芝进一步了解到,不止煤炭行业,石油钻采、深海勘探、重大工程装备……在极端工作环境下,磨损、腐蚀堪称是关键金属部件的“无声杀手”,亟须开发适合我国国情的高效率、高质量、实用性强的表面强化技术。
电镀效果差、激光又太贵,崔洪芝另辟蹊径。在大量的尝试和失败后,崔洪芝找到氩气作为等离子束的工作气体,攻克了等离子束稳定性、可控性难题,实现材料表面冶金过程精准调控,制备出高性能耐磨耐蚀复合涂层,填补了国内该领域技术空白,整体达到国际领先水平,在能源、交通、海工等领域广泛应用。这一全球首创技术成果获得2008年度国家科技进步奖二等奖。
“深地开采使用我们的熔覆技术和材料后,大型液压立柱使用寿命从1年半延长到5年,还能拓展到海工装备上。”随着激光价格下降,崔洪芝团队又在国际上较早实现了激光和等离子束的同轴复合,使之兼具两者的优势,其技术在激光和等离子束的配分上能够实现较大调整,以适用于不同材料、场景,实现质量、效率的提升,其方案对于大型件、异形件的现场维护、修复很有优势,还解决了单纯激光无法用于有色金属的难题。
曾经“卡脖子”的高铁制动盘难题,正是崔洪芝带领团队给出了“定制”方案。高铁高速运行,制动盘面临材料耐磨性能和强韧性能难以并存的难题。解决了材料耐磨性能和强韧性能难以并存的难题,为高铁“定制”了耐磨损、耐疲劳、抗热震的制动盘,使用寿命相较以往提高2倍以上,为高铁的高速安全制动提供了材料支撑。
从耐蚀耐磨材料出发,在国家战略需求和行业重大应用场景的牵引下,崔洪芝的科研探索不断深化,产出了一系列高等级成果,逐步从单一表面强化技术拓展为覆盖耐磨蚀、抗热震的全系列材料技术体系,支撑了高铁制动盘、深海装备等高端领域的国产化突破,为一件件大国重器披上了量身定制的“铠甲”。 大众新闻记者 王亚楠
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