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【十年·行远】秦子珺:一颗种子怎样发芽结果

来源:新闻中心 粉末冶金研究院 点击次数:次 发布时间:2023年11月17日 作者:——

十年前,我还是一名奔走在实验室和教学楼间的中南学子,如今我已成为了一名高校教师。十年来,做科研一直是我生活的主线,而这颗科研的种子是怎样在我心中抽枝发芽、开花结果的呢?这要从习近平总书记来中南大学的那次考察说起。

理想之芽

2013年11月4日,对于当时就读于中南大学粉末冶金研究院的我而言是难忘的一天。那时我刚上大三,正在实验室沉心做着实验。习近平总书记面带和蔼可亲的笑容,走进了车间,和车间里的同学们一一握手,还鼓励我们要好好做研究。我心中很是激动,同时也感慨自己的幸运——幸运地见到了总书记,听到了他的谆谆教诲。从那之后,一颗小小的、关于梦想的种子开始在我的心里生出了根,总书记的话让我意识到科技创新和国家发展唇齿相依,这让当时徘徊于工作还是读研的我,渐渐找到了明确的目标,我终于明白青年要在实现个人价值的道路上为国家发展做贡献。

中南大学粉末冶金研究院深耕于传统金属材料及碳碳复合材料等领域,有着良好的科研风尚。学校也为学生成长提供了良好的平台和土壤,我受益颇深。通过参加学校大学生创新创业项目,我初步接触到材料科学的实验方法,了解到高温合金材料的研发正是国家的“卡脖子”领域。自此,我便立志在这个领域深耕。在江亮教授和刘锋教授两位导师的指导下,大四的我开始投身到科研工作中。

第一步

高温合金主要应用于航空航天和船舶涡轮发动机。由于航空发动机推重比提升、安全性和经济性提高,进一步推升了涡轮前进口温度,这对发动机涡轮工作温度提出了更高的要求,也使得高温合金材料及其构件的短板效应日益突显。而粉末高温合金指利用粉末冶金方法制备的高温合金,由于其独特的工艺能有效减少合金中的成分偏析、细化晶粒并提高其致密度。但也由于其独特工艺,衍生出了粉末高温合金的三大主要缺陷:夹杂物、原始颗粒边界(PPB)和热诱导孔洞(TIP)。2015年,我开始攻读硕士学位。针对镍基粉末高温合金三大缺陷之一的原始颗粒边界缺陷进行表征探讨,成为了我研究的课题。通过不断实践和学习,我深化了对高温合金的认识和理解,厘清了粉末原始颗粒边界的形成机制,并提出了解决的思路,正式踏出了科研生涯的第一步。

在硕士阶段的研究结项后,回想起当年在粉冶院国家重点实验室听习近平总书记讲话的自己,心中既有喜悦也有责任,我明白自己的成果还远远不够,便加足马力继续投入到了博士课题中去,希望能为镍基高温合金这个“卡脖子”技术贡献自己的微薄之力。

磨砺之果

2018年,为了更加深入了解高温合金材料,我留组开始攻读博士。博士期间,我进一步参与到导师的国家重点研发计划等项目工作,更加深刻地意识到了我国高温合金材料发展的难点和痛点。高温合金及其制造品具有化学成分多(>10个)、工艺流程长、控制环节多等特点,造成了其热加工工艺性能差、服役性能分散性大等问题,其开发在很大程度上依赖于化学和工艺创新,因此,材料工作者对导向叶片及涡轮盘用高温合金成分及工艺设计尤为关键。

由于高温合金材料复杂的元素构成和互相牵制的强化机理,传统的研发方式很难有所突破,我开始寻求更加先进的方法进行高温合金的研发。在两位导师、课题组师兄王子以及合作单位中科院自动化所韩华老师课题组的帮助下,我将材料信息学的方法应用于镍基粉末高温合金,基于高通量实验和深度学习方法,构建了包含3万多组“成分-组织-性能”信息的合金数据库,并成功建立了镍基粉末高温合金的组织性能预测方法。在博士五年的学习中,经历了许多科研的高峰与低谷,在日日夜夜的重复实验和计算中,也逐渐磨炼出了一些科研工作者必备的坚韧和耐心。

在经历了不断的挫折与磨练后,我的博士论文得到了所有专家的认可,在读期间共发表SCI论文10余篇,其中一作论文《基于高通量实验和机器学习方法的镍基高温合金相预测》获得了国际权威期刊《材料研究快报》的十年优秀论文奖。我的博士研究主要集中在金属结构材料的数据库构建方法和应用上,研究成果可应用于航空发动机、3D打印等高端工程材料的研发制造。

对我来说,十年前习近平总书记的鼓舞让我认清了未来发展方向。今后,我也会牢记总书记的嘱托,为中国未来的航空装备材料和智能制造产业的科研及后备人才培养献自己的力量。

(整理:张旭彤)

(一审:王馨瑶 二审:韩艳 三审:王建湘)


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