(来源:中国航空报)
朱珊 杨玉亭
2019年“十一”,初秋的北京晴空万里,此时在陈义家的客厅里,电视屏幕上正直播着盛大的阅兵式。震耳欲聋的轰鸣声穿透屏幕,3架歼20战机领衔,梯队如银箭划破长空,机翼下的五角星在阳光下夺目耀眼。
陈义盯着战机掠过天安门城楼,仿佛能透过轰鸣声听见金属与气流的呼应,看见那些支撑战机翱翔的精密构件在高温高压下默默承压。“中国航空工业的飞机……”他在心里默念着,一颗种子在滚烫的瞬间扎下根。
一年后,中国科学院化学研究所博士毕业论文答辩结束,陈义站在人生的分岔路口。面对好几份高薪的录用通知,研究方向都是时下热门的新能源材料。然而,他总是不由自主地想起阅兵式的画面。“去看看航空工业吧”,导师看穿了他的犹豫,“你的研究在那里会发挥出真正的价值。”
第一次走进制造院复材中心实验室时,陈义的目光立刻被操作台旁的一块黑色物体所吸引。这是陶瓷基复合材料试样,泛着暗哑的光泽,却能在超过1000摄氏度的高温下保持结构稳定。“这是未来战机、航空发动机和高超飞行器的‘筋骨’”,室主任拿起试样说道,“陶瓷先驱体是它的底气,然而这底气现在明显不足。”
陈义很快明白了这句话的含义,陶瓷基复合材料是新型战略性热结构材料,而陶瓷先驱体作为它的基因,其性能直接关系到陶瓷复材关键热端构件的性能、安全与可靠性。当前我国的商品化陶瓷先驱体种类有限,还无法满足航空装备的应用需求,如何改进原材料结构成为必须面对的问题。
“陶瓷先驱体的分子结构该怎么改进?”“需要引入哪种异质元素?”“使用哪种原料和反应路线?”
那些日子,陈义的笔记本上写满了问号。实验室的灯光常常亮到后半夜,反应瓶里一遍遍进行着新的路线尝试。“材料要经得住千锤百炼。”经过不断地思考、尝试、实验和失败,陈义逐渐有了思路。他牵头推动建立系列陶瓷先驱体原材料体系,攻克了一系列关键技术瓶颈。其中,以固态改性聚碳硅烷为代表的系列原材料相继研制成功,该材料不仅显著提升了复合材料的性能,也支撑了国内陶瓷基复合材料的首次应用。
“科研工作不仅要求严谨,还要带着对质量安全的敬畏心。”陈义用心设计每一次实验,仔细分析每一项数据,大胆假设、科学求证。聚焦高马赫数飞行器的热防护材料难题,他开发出另一种新型固态改性聚碳硅烷原材料,并将其成功应用于高性能耐烧蚀陶瓷基复合材料构件中,大幅提升了陶瓷基复合材料在极端高温环境下的稳定性和耐烧蚀能力。“我们的陶瓷基复合材料也是闯过‘火焰山’了”,他说。
陈义的办公桌上常年摆着两样东西,一张是2019年天安门阅兵式上的战机照片,一张是最新的材料性能曲线图。近几年我国航空装备领域的快速发展,对陶瓷基复合材料性能提出更多需求。“党员要敢于啃最硬的骨头。”面对每一个材料难题,他都一步一步从优化原材料入手,不断探索新材料的极限,提升陶瓷复材各项性能。那颗阅兵式种下的“航空报国”种子,日渐长成参天大树,他不忘初心、矢志打赢,向着更高更远的天空奋进。
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