近一年来,中国科学院金属研究所(以下简称金属所)研究员马英杰深刻感受到基础研究和应用基础研究对工程化应用的意义。他告诉《中国科学报》:“我们围绕下一代航空发动机的关键材料,进一步揭示其损坏机理,补齐原来没有弄清楚的基础研究短板。”
马英杰所在的青年团队共10人,均来自金属所钛合金研究部,是一支土生土长的青年科研团队。该青年团队项目负责人、金属所研究员徐磊自称是团队中的老大哥,带着一群“80后”“90后”深耕基础研究,攻克关键核心技术,以解决航空发动机长寿命关键材料及制造工艺难题。
“制约我国航空发动机发展的因素较多,如设计水平、制造装备精度、材料稳定性等。”徐磊告诉《中国科学报》,“我们团队一直专注高温材料,而航空发动机材料要求满足高疲劳性能、耐高温等苛刻的条件。”
早在10多年前,徐磊就带领青年团队开展关键核心技术攻关,在钛-铝系金属间化合物研制上积累了大量经验,突破了脆性材料粉末成型的关键技术。“我们在世界上首次将该技术应用于航空发动机。”他说。
面对这些苛刻的要求,金属所青年团队迎难而上。“我们没有任何可以借鉴和参考的经验,只能靠自己一点点摸索。”徐磊向记者介绍,粉末冶金首先需要将粉末填充到模具中,这一过程又叫包套,作用是容纳变形。紧接着,松散的粉末颗粒在高温高压下发生烧结,形成一个致密的粉末合金,最后再将包套去除就得到了粉末零件。
这一年,通过参与航空发动机长寿命关键材料研究及制造技术攻关,马英杰感受到在院所强有力的支持下,不论是基础研究还是应用基础研究的工作都更加扎实,尤其是通过查漏补缺补了很多课。“我们前期存在一些问题,比如基础研究和应用基础研究划分不是非常清晰,研究工作主要面向应用。围绕下一代关键材料,我们需要开展从0到1的基础研究。
”马英杰说,“我们前期的技术基础很扎实,最近又开展了更加系统的研究工作,我们有信心用粉末做出更好的高温材料和部件,延长航空发动机寿命。”