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崔洪芝:為大國重器披上“鎧甲”

2026年08月12日08:44 | 來源:科技日報222
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前不久,中國海洋大學教授、材料科學與工程學院院長崔洪芝獲得2025年度山東省科學技術最高獎。三十多年來,她錨定腐蝕磨損這一工業共性難題,走出一條“需求牽引、材料與裝備雙向迭代”的科研路徑,為大國重器披上“鎧甲”。

時間回溯至20世紀90年代初,崔洪芝跟隨老一輩科技工作者深入煤礦一線。井下因腐蝕磨損而報廢的部件堆積如山,低矮的巷道裡,工人們弓著腰推著沉重的設備艱難前行。這一幕刺痛了她。“能不能讓部件外部材料更耐蝕耐磨,既延長裝備壽命,也減輕工人負擔?”這個念頭成了她此后數十年科研工作的起點。

從材料成分設計入手后,崔洪芝很快發現,最大的難題不在材料,而在工藝裝備。當時主流的激光表面強化裝備非常昂貴,一條相關生產線動輒數百萬元,大量企業根本無力承受。她大膽提出:用成本低得多的等離子束替代激光,探索一條低成本等離子束表面強化技術路線。

沒有經驗可循,她帶著團隊成員從電源與發生器設計開始。經歷兩三年、上百次調試,他們解決了束流穩定性、冷卻循環等難題,終於使等離子束表面強化技術走向成熟,配套自動化裝備陸續在煤炭開採、內燃機行業推廣。

進入21世紀,隨著海洋強國戰略的實施,崔洪芝將目光投向藍色疆域。與陸地裝備十余年的服役周期不同,海洋平台等重大裝備需具備30年甚至50年的使用壽命,同時還要承受高鹽腐蝕、海浪沖擊和泥沙磨損。她決定帶領團隊為這類設施,研發多模式激光表面技術。

不過,首輪試驗便遭遇挫折:現有涂層材料在模擬海洋環境下迅速失效。崔洪芝並未氣餒。此后,她從貝殼、骨骼等天然生物結構中獲得靈感,提出仿生梯度材料設計思路:表層採用高硬度、耐腐蝕的陶瓷材料,內部保留高韌性金屬材料,宛如給裝備“穿”上一件外剛內韌的“外套”。

在此基礎上,崔洪芝和團隊開始攻堅配套技術。他們研發的激光熔覆/噴涂一體化技術,既能進行多材料增材制造,又可滿足大型構件現場大面積、高效率、高質量修復需求。團隊研發的激光—等離子復合強化技術,可以快速完成鋁、鎂、鈦等有色金屬的表面強化。如今,這些成果已經被應用在海洋平台液壓立柱、升降齒輪齒條以及海上火箭發射船升降機構等關鍵部件上,使大國重器有了國產“鎧甲”。

面向深遠海、極地等更極端的環境,崔洪芝和團隊正圍繞三大方向展開攻關:開發適配極端工況的新材料體系,迭代多模式復合表面強化裝備,搭建多因素耦合測試評價平台。

除了科研,崔洪芝把更多精力放在培養青年人才上。她琢磨出了一套名為“跑道理論”的育人理念:先把年輕人放上科研“跑道”,他們自然會生出向前跑的動力﹔再根據每個人特點,幫他們找到適合的賽道,讓其各展所長。

崔洪芝常對團隊裡的年輕人說:“要做出耐腐蝕的材料,自己首先得經得住磨。”在她的“跑道”上,不同學科背景的科研人員互相成就,一批批學生漸漸成長為能獨當一面的“鎧甲”設計師。

有人問崔洪芝,給那麼多大國重器披上“鎧甲”,是不是很有成就感?崔洪芝笑了笑說:“確實有,但讓我更有成就感的,是這一輩子能用所學服務國家、服務社會。”(記者 宋迎迎 實習生 王採玉)

(責編:李昉、郝孟佳)

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