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记西北工业大学张立同及其科研团队

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来源: 作者: 2019-05-16 23:50:41

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张立同,中国工程院院士,西北工业大学教授,国防科技工业阵线的杰出专家,长期致力于材料科学领域研究,她领导的课题组所完成的"耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术"摘取2004年度国家技术发明奖一等奖。但是,从研究方向的选择、新理论的提出,到关键技术的突破、终究能够实际应用,这期间充满着他人难以体会的艰辛与曲折。

1991年初,在美国作为高级访问学者从事空间站结构材料研究的张立同回到西北工业大学,近两年的国外研究经历,以及对航空航天材料发展新趋势的判断,使她提出了陶瓷基复合材料研究的新方向,逐渐坚定了发展"具有类似金属断裂行为的连续纤维增韧高温陶瓷基复合材料"的决心和占领这一高技术领域的信念。

但是,在此之前,张立同在传统金属材料领域已取得骄人成绩,取得了包括国家科技进步奖一等奖在内的多项奖励,并产生了巨大经济效益。如果转到陶瓷基复合材料研究,必将是白手起家,重新创业。当时只有法国和美国步入运用研究阶段,材料构件的制造技术与设备对我国严密封闭。这时候,就需要战略眼光。张立同的同事们这样评价她的选择:科研团队带头人作用的一个重要体现,就是准确掌控研究方向。

张立同的两个学生成来飞和徐永东与她一样执著,他们在国内等待着她的归来,把自己节省下来的科研经费全部交到老师手中,这类师生的情谊和信任更增添了张立同的信心和力量,以后的艰难路程他们共同走过。

为了在我国发展连续纤维增韧高温陶瓷基复合材料,她到处呼吁,四处奔走争取经费,却没有得到支持。他们开始体会到这项事业的艰难。课题组在经费十分困难的情况下因陋就简自制了一台热压机,1992年的冬天西安特别冷,为了调试热压炉,他们在冰冷的实验室度过了春节。

可1993年的"全民经商风"又给课题组带来新考验,是放弃航空材料研究去弄开发,还是坚持发展陶瓷基复合材料的方向?

"我们不能散伙,既要做教授,还不能做穷教授","要发挥群体力量去赚钱,稳定队伍、积累资金、等待机遇发展陶瓷基复合材料"。热烈讨论后,大家构成共识。课题组齐心协力,当年就在高温陶瓷材料的应用开发上获得很好的经济和社会效益。利用挣来的钱,还研制出一台纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料制备的小型装备,正式拉开了碳化硅陶瓷基复合材料研究的序幕。

十年磨一剑失败铸辉煌

碳化硅陶瓷基复合材料的研究很快有了结果,初步的性能数据令人鼓舞,也迎来"九五"的发展机遇。经过不懈努力,连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料终究被列为国家科研课题,而意想不到的困难却接踵而来。当把实验型技术与装备初恋成伤纠结难忘
向工程型转化时,一次次失败几近使课题组丧失信心。

不经历风雨,怎样见彩虹?他们师生五六人夜以继日地泡在实验室,却做不出一炉性能合格的试样,"九五"课题中期检查时,差点被亮黄牌。

"当时,徐永东教授差点哭了。"对当时的情形,课题组成员记忆犹新。

然而,失败更能增加强者的斗志。他们先后做了四代设备,试验了400多炉次,整整用了"一千个日日夜夜",在1998年底终于制备出第一批性能合格的试样,1999年突破了碳化硅陶瓷基复合材料制造工艺与设备的一系列核心关键技术。现在材料的性能到达国际先进水平,从此打破了西方国家对我国的技术和设备封闭。我国一跃成为继法国和美国之后,第三个全面掌握碳化硅陶瓷基复合材料制造技术及装备的国家。此技术在军民两用领域具有广泛应用前景,潜在市场每年约10亿元。

"耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术"项目研制的连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料,在国际上被公认为是反应一个国家先进航空航天器制造能力的新型热结构材料。它比铝还轻、比钢还强、比碳化硅陶瓷更耐高温、抗氧化烧蚀,而且克服了陶瓷的脆性,不会产生突发灾难性破坏。替代金属材料可解决目前航空航天器燃料20%至30%浪费的问题,以满足其向高速度、高精度、高搭载和长寿命发展的需求。产品价格与传统金属相当,解决了用不起的问题。

科研成功的前提是理论创新,课题组冲破国际上"纤维性能越高越好"和"复合材料越致密越好"的误区,提出"陶瓷基复合材料新型强韧化理论",成为"高性能、低成本制备技术"核心发明的理论支撑。在本领域国际权威刊物上连续刊登相关论文十多篇。

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十年磨一剑,张立同及其研究群体深信,科学的道路是一步步走出来的。在胜利面前他们没有止步,也没有去赶时髦换方向,张立同提出要做强、做大的发展新思路,已逐步形成基础研究、应用研究和应用开发相融合的发展链条,发展产业、降低成本、建立中国品牌。

"做具体课题易,建科研队伍难"

"做具体课题易,建科研队伍难"。张立同的感叹也是我国科技界所面临的一个难题,现在很多科研人员都有很强的创新能力,但把大量这样的人才凝聚在一起,让他们各自发挥其长处,却非易事。

而张立同所领导的科研团队却得到了大家的认同,在西北工业大学采访时,明显感受到老师、学生对这个团队的羡慕和高度评价。

"要让大家各负其责,各得其所。必须有奉献精神,但现在也不能单纯强调奉献。"张立同透露出建设科研队伍的"秘密","不仅要培养做事的能力,还要培养做成事的能力。" 在10年前,张立同明确提出"只有技术上的创新才能在科研项目中取得跨越式发展,而技术创新往往是集体创新,需要一支高素质的青年教师队伍和技术人员队伍"。10年来,张立同科技创新团队从小到大,从弱到强,在共同的事业中,他们既经历了成功的喜悦,更多的是承受住了失败的打击,但在失败中不断创新、壮大。

桃李无言,下自成蹊。在长期的科研实践中,张立同的言传身教感染着课题组人员。她对课题组人员提出"3发"和"三高"的要求,"三发"即"在国家、学校和课题组的发展中求得个人的发展";"三高"即要求"学术水平高,工作质量高,成果效益高",这成为李小鹏曾对妻子一见钟情:当时她才14岁
她建立一支团结协作、富有战斗力的学术团队的指导思想。

老骥伏枥,甘为人梯。在谈到如何培养年轻人的问题时,她这样说过:"现在我已60多岁了,或许在院士中还算年轻,但必须承认,已步入人生历程的老年期,创新思惟的鼎盛期已过。我要将核心地位逐步转移到年轻人身上,为他们搭建一个纵情发挥才华的舞台。"

在她的培养下,实验室已建立起1支以年轻博士教授为骨干气力,实验技术人员

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