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宝剑锋从磨砺出——记山东工业陶瓷研究设计院高级工程师王洪升

  山东工业陶瓷研究设计院是国家工业陶瓷工程技术研究中心,被业内誉为“培养和锻炼工业陶瓷材料‘工程师’的‘黄埔军校’”,今年35岁的王洪升,2007年硕士毕业后加入了这个大家庭。
  甘做“小小螺丝钉”
  纤维增强陶瓷基透波材料具有优异的防热、透波、承载等多功能一体化综合性能,具有良好的可设计性,随着我国武器装备战技指标的不断提高,对该类材料的性能、周期、成本等要求越来越高。2007年,刚刚入职的王洪升进入实验室,室主任告诉他:“这类材料很有前途,希望你能把它做好”,但是这个材料对当时的来说只能用“茫然”“一头雾水”等词语来形容。恰在此时,地面试验失利,急需攻关。
  为了尽快提高材料性能,他发扬“螺丝钉”精神的钻劲儿和韧劲儿。请教行业专家,拜访研究学者,查阅相关资料,不知有多少个深夜在实验室中加班加点,废寝忘食,反复修改方案,反复论证,反复优化工艺路线。经过1年多的努力攻关,材料性能得到大幅度提升。王洪升也是在经过一轮轮“学习-试验-分析”“再学习-再试验-再分析”,不断迭代,一点点地积累,逐渐在纤维增强陶瓷基复合材料方面有所心得,由一个材料研发工作者逐渐成长为高级工程师。
  材料性能的提升,为后期产品的不断研发和应用提供了基础,但一颗螺丝钉造不出一台机器,更产不出成批的产品,在不断攻关过程中,王洪升找到了志同道合的“战友们”,他们依托国家纵向课题支持,先后攻克了纤维复合材料料浆浸渍成型、致密化和防潮处理等多项关键技术,解决了耐高温/透波/隔热、大尺寸超薄、长航时耐冲刷等透波陶瓷部件的设计与制备等问题,实现了材料及其部件的低成本化。
  从基础薄弱、设备简陋的实验室起步,王洪升团队为公司建成了年产1000件天线窗(罩)生产线,研制开发了60余种复杂异型天线窗、超薄天线罩等产品,趟出了一条“以科研促生产、以生产助科研”的发展新路。多项研发成果获得“国际先进水平”、省级科技发明一等奖等奖励。
  传承“国防情结”
  材料研发的道路永远没有尽头。上世纪80年代多孔氮化硅陶瓷被美国佐治尼亚技术研究院鉴定为最有希望的天线罩材料,上世纪90年代在美国军方的推动下该材料被引用于多个武器型号中。氮化硅陶瓷是山东工陶院的特色产业,曾经在陶瓷发动机、轴承球等领域填补国内空白,取得过一系列成果。能将氮化硅陶瓷材料应用于武器装备中,为国防事业贡献新材料一直是山东工陶院几代人的情结。
  2010年,在国内相关基础薄弱、缺少设计经验、没有应用先例的情况下,王洪升接过重担,与总体单位设计师、技术专家深入研讨,探索未来多功能天线罩在实际热力耦合环境中可能存在的问题,通过不断分解环境需求、细化技术指标,终于在各方努力下,明确了新一代氮化硅天线罩研制技术状态。
  项目立项后,项目组毫不懈怠,每一个技术细节力求原理清晰,从材料研究到样件研制的每一个实验条件均组织专家进行充分论证,但一项项更加复杂、陌生的技术难题考验着项目团队。为一个技术指标、一种涂层、几丝的公差常常进行几个月的攻关、验证。他往返北京、上海、洛阳100余次,无数次的验证试验,无数次的协调沟通,他们默默努力着,没日没夜地拼搏着……
  多孔氮化硅的开气孔超过50%,但天线罩要求在保障电气性能前提下具有良好气密性能。在该技术的攻关过程中,他们自制了便携式测试设备,尝试了无数种涂层、粘结剂及其施工工艺,一遍遍地验证其可靠性。项目组几乎进入癫狂状态,一次出差在外的时候想到一个好点子,立刻到宾馆后院,在雨中开展试验,浑身湿透也无法遮掩出现良好试验效果带来的喜悦。
  烧结设备严重影响多孔氮化硅天线罩的均匀性、一致性。当年,相关国产设备还不够成熟,在烧结温差大的现实下被迫重新探索材料体系、优化工艺,多付出了国外同行几倍的努力,在材料力学性能相当情况下,使烧结窗口扩展了4倍左右;但设备中较高碳挥发氛却对材料电气性能产生极大影响,这成为困扰项目组的一个难题:开发的后处理工艺可消除了碳挥发氛的影响,但是对制品产生了几丝的尺寸变形;多次加工可消除尺寸变化,却难以解决加工过程中的杂质污染。导热系数偏高、耐雨蚀、装配匹配性、粘结剂失效等问题不断出现,不断得到克服。历时5年,终于使国内首枚氮化硅陶瓷天线罩通过了全面地面试验考核,实现了实弹挂飞和国内首次空中发射试验。
  宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。王洪升与项目组用自己的实际行动展示着材料研发工作者的初心和使命,践行着作为共产党员百折不挠、顽强奋斗、敢为人先的勇气和精神,他的坚守和执着得到了认可,先后被授予振兴淄博劳动奖章、时代先锋称号,入选淄博市有突出贡献的中青年专家。
  苦寻“专业队友”
  多年的一线科研工作,造就了王洪升踏实肯干的良好科研品德,也使他深深意识到,原有较为孤立的科研模式急需改变,陶瓷产品研制过程中的涂层、粘结剂、前驱体等均需其他专业团队的协作配合,充分发挥上下游合作团队各自的专长和优势,才能使材料走向产品得到应用。
  2015年某陶瓷制品的涂层出现质量问题,一批批的产品无法交付,多年培养的质量信誉正在经受考验,他与团队分析问题,查找故障根源,重新制定原材料指标体系,他们走遍大江南北苦苦寻找专业“队友”,偶然间的一次会议中与专家闲谈,竟然发现“那人就在灯火阑珊处”。双方携手攻关,顺利解决了问题。
  协作发展,各取所长,他率领团队先后与中科院化学所、中海油常州涂料研究院、黑龙江石化院、同济大学、济南大学等建立紧密的合作关系,解决了陶瓷透波材料对防潮、防热、耐高温组装、关键原材料等问题,快速将技术成果实现向工程化转化,解决了型号和市场的急需。
  随着专业知识的不断积累,并依靠这种协作模式,王洪升及其团队在不断夯实基础,快速成长,为国防军工和民用装备不断研制新材料、新产品。
  青春因奉献而厚重。王洪升同志传承着山东工陶院的“甘于寂寞,乐于坚守”的灵魂和信念,相信,那些无数个苦思冥想、不眠不休的日夜终将会成为他人生中美好的回忆。