根据河南省好新闻奖评选规定,经研究,决定对校报参评作品《潘昆明:成功打造钨钼合金技术国内先进优势》和推荐表进行公示,公示时间为5个工作日(3月6日至10日),具体如下:
潘昆明:成功打造钨钼合金技术国内先进优势
“二月春归风雨天,碧桃花下感流年。”从在河科大官网第一次看到潘昆明老师的新闻消息到如今采访潘昆明老师,时光一晃过了三年。三年的时间酿出一坛琼浆,以飨读者,还好没有负了流年。
记者段笑蓉:您是如何对高温难熔金属研究产生兴趣?
潘昆明教授:我对难熔金属材料的关注开始于在郑州大学读本科期间。2003年10月15日晚自习的时候,材料学院组织学生集中观看当天的一个重大新闻视频。当天上午九点左右,我国第一艘载人飞船神舟五号在酒泉卫星发射中心发射成功。视频中,火箭犹如离弦之箭,腾空而起,冉冉升空,尾部喷射出大量的火焰,然后持续保持高速飞行,与大气层发生剧烈摩擦。当时,我就想:“究竟是什么样的材料能够经受得住火箭发射和飞行过程中持续的高温炙烤?”带着这个问题,我在接下来的几周查阅了很多文献资料,发现难熔金属在延长火箭发动机以及隔热层等高温部件的使用寿命方面发挥着关键作用。不过,在难熔金属的研制方面,我国却长期受制于西方国家,急需攻克难熔金属研制难关。
记者段笑蓉:可以谈一谈对您的学术研究影响最大的恩师及你们之间的故事吗?
潘昆明教授:北京科技大学的林均品教授(国家重大人才工程入选者)和张来启教授是我的学术引路人和榜样。本科期间有一次,到北京科技大学参加学术会议。我久闻林均品教授在耐高温金属材料研究方面的大名,于是提前查阅了与讲座内容相关的资料,又准备了几个问题早早地坐在了汇报厅前排位置。林教授的报告深入浅出,展现出渊博的学识与广阔的研究视野。他讲述了北科大新金属材料国家重点实验室在高性能高温金属材料方面取得的成果与团队奋进的氛围,让我心生向往。本科毕业后,我到北科大继续深造,进入课题组时,林老师竟然还记得当年那个拿着笔记本不断提问的小伙子,让我十分感动。张来启教授同样是我研究生阶段的授业恩师,也是林教授团队的骨干成员,在超高温难熔金属与耐液态金属腐蚀材料等方面成果突出。他治学严谨,为人却极为随和,不端老师架子。每当我的研究进入瓶颈期的时候,他常常会拍拍我的肩膀,说:“昆明,来,聊一聊。”在与张教授“聊天”的过程中,经常于不经意间新的研究思路如灵感乍现,内心的浮躁与焦虑的情绪也常常一扫而光。
记者段笑蓉:可以分享一下您获得 2022 年中国有色金属工业科学技术一等奖的研究过程吗?
潘昆明教授:2022年,我主持的研究项目《高端装备用钨钼制品成形关键技术及应用》荣获中国有色金属工业科学技术一等奖。这项荣誉是对我们团队过去几年所做工作的充分肯定。
钨和钼是典型的难熔金属,由于二者伴生于自然环境、性质相似,通常被合称为“钨钼”。钨钼具有良好的辐射吸收能力和突出的高温力学性能,是超高温、强辐射等极端环境下不可替代的关键材料。钨钼合金的缺点是晶粒粗大、致密度低,导致成形过程易开裂、均质性差。这也是钨钼合金的一个共性技术难题。由于钨钼是一种战略金属,国外技术封锁,而国内原创成果缺乏,钨钼合金高端产品曾经长期被奥地利Plansee、德国HC Stark等国际巨头垄断。
我们的研究全面开始于2015年,也是我来到河科大的第二年。当时,我们的团队面临人才缺乏、设备不齐全、研究经费不足等种种困难,但是,当我把这个研究想法汇报之后,魏世忠教授没有犹豫,果断地说:“这个项目我们不仅要做,还要尽快做出成果!”当时没有任何经验可以借鉴,必须独立自主创新。这意味着要在空白处拓荒,没有太多前人经验可以遵循,甚至经常还要冒着“此路不通、前功尽弃”的风险,然而,恰恰是这种“探险”的感觉才是科研的乐趣所在。
2015 年,初春的西苑北院春寒料峭,草木萌发。在魏世忠教授的指导下,我们团队成员却都在实验室紧锣密鼓地忙碌着。如何细化钨钼颗粒?这是我们的研究面临的首要问题。在实验前期,钨钼颗粒平均粒径一直不能细化至纳米量级以下。除了要经历无数次失败,科学发现有时候还需要一些“运气”,就像翻石头,不知道哪块下面埋藏着好东西,需要设定一个方向后不停地翻找。后来,我们重新回归到纳米级复合粉体制备动力学的理论基础,通过分阶段调节溶液 PH值和水温等参数,经过近百组对比实验,最终发明了湿化学多元多相复合粉体制备技术,成功将颗粒粒径降至100nm以下,为钨钼合金的高致密化、细晶化打下了良好的基础。
纳米级钨钼粉体制备完成之后,通过低温活化烧结,制成晶粒细小、致密度高、强度高的钨钼锭胚。接下来,我们面临着这项技术的关键核心问题:如何保证钨钼合金薄板及箔制品在轧制成形过程中不开裂、不变形?
为了获取第一手实验数据,我和团队成员经常蹲守在合作企业的生产线上,从“人机料法环”多环节管控每一个细节,观察记录变形温度、应变速率与总变形量的关系。确定参数-上线试产-测试-调整参数-再上线试产,就这样循环几十次,前后历时近两年,最终功夫不负有心人,我们成功建立了基于动态材料模型的热加工图。该图能够显示出在不同应变量条件下,变形温度与应变速率的动态关系。因此,我们能够在不同应变量条件下确定最佳热变形工艺参数,进而开发了多道次小变形工艺,成功解决了钨钼合金成形过程中多元多相变形协调性差、成品率低的技术难题,实现了钨钼合金薄板、箔制品的一次成形,成品率达到98%以上。
在我的带领下,团队从自己合成原料,自主研发,采用水热合成+液液掺杂工艺,形成了一条和国外不同的工艺路线,成功申请了授权专利15项,发表论文35篇,成果已在21家企业推广应用,顺利将成果推广应用到国家经济主战场。典型应用于医疗CT机屏蔽件、管/板靶等标志性产品,满足了国家高端装备自主化需求。以领域院士为组长的专家委员会对我们的研究成果予以了高度评价:“该项目技术难度大,复杂程度高,并且技术创新程度高,技术成熟、重现性好……项目成果整体技术居国际领先水平!”
记者段笑蓉:可以聊一聊潘昆明老师的教学成果吗?
潘昆明课题组成员、博士生夏梁彬:我们潘老师有很多得意门生。在繁忙的教学与科研工作之余,他十分重视我们的课题研究与学业规划。近 5 年潘老师共培养研究生 19 名,其中 2 名获得河南省优秀毕业生,8 名选择继续攻读博士学位,2名晋升为高校副教授。由于这些成绩,潘老师获得了河南省优秀教师、河南省高校青年骨干教师、河南青年五四奖章等荣誉称号。
记者段笑蓉:可以聊一聊潘昆明老师的科研团队成员吗?
潘昆明课题组科研助理伍秀芳:王长记是潘老师联合指导的第一批研究生,2021年博士毕业后进入潘老师课题组,根据河南省高层次和急需紧缺人才职称评聘“绿色通道”相关政策,今年年仅36岁的他破格晋升为教授,如今是团队里最年轻的教授。
记者段笑蓉:可以谈一下咱们科研团队的合作方式与工作氛围吗?
潘昆明课题组成员王长记:潘老师十分重视团队人才培养。他一直强调,做科研,单打独斗的时代已经过去,协同合作才是通向成功的唯一道路。无论是项目申报,还是奖项申请,他总是优先考虑以团队形式进行,让每个人都能借助团队之力充分发挥自身作用,同时共享团队带来的机遇与荣誉。我们团队有一个不成文的规定,在某一场合中,无论谁处于“C 位”,团队成员都要全力托举与成就,我很荣幸是这个团队的一份子。
谈及未来的科研方向与目标,潘昆明教授说:“我们将在魏世忠教授的带领下继续打造一支实干型科研团队,深耕研究领域,持续攻坚,不断创新!”
报送作品推荐表
作品标题 | 潘昆明:成功打造钨钼合金技术国内先进优势 | 报送项目 | 新闻类作品 |
作品类别 | 通讯类 |
字数/ 时长 | 2944 | 语 种 | 中文 |
体 裁 | 通讯 |
作 者 (主创人员) | 段笑蓉 | 编 辑 | 段笑蓉 |
原创单位 | 河南科技大学报 | 发布端/ 账号/媒体名称 | 河南科技大学报网站 |
刊播版面(名称和版次) | 《河南科技大学报》418期1版 | 刊播日期 | 2024年12月31日 |
作品网址链接 | https://xiaobao.haust.edu.cn/index/article/articleinfo?doc_id=3365964 | 作品二维码图片 |
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所配合的文字报道的标题 |
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如对上述参评作品和参评作品表有异议或问题,可在公示期内反映,反映情况必须实事求是,应签署或告知真实姓名、工作单位和联系方式;对线索不清的匿名信和匿名电话,公示期间不予受理。
党委宣传部(新闻中心)
2025年3月6日