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蒋成保:国家的重大需求就是我的奋斗目标
发布日期:2015-11-01  字号:   【打印

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怀揣科技强国梦,他和课题组成员经过十多年的持续努力,研制出具有自主知识产权的宽温域与耐腐蚀巨磁致伸缩材料和纳米级高精度巨磁致伸缩特种器件,成功突破西方国家的技术封锁,该研究成果达到了国际领先水平。对此,他只是淡然一笑:“国家的重大需求就是我的奋斗目标。”

他,就是我校校友、北京航空航天大学材料科学与工程学院院长、“长江学者特聘教授”蒋成保教授。

为实现中国自主研发巨磁致伸缩材料的梦想不懈努力

巨磁致伸缩材料是一种特种的功能材料,在磁场作用下产生伸缩。自20世纪70年代,美国就开始对其进行应用化研究,并把高性能巨磁致伸缩材料Terfenol-D列为严格禁运的战略新材料。

没有可供借鉴的参考资料和技术支持,这就决定了对巨磁致伸缩材料的研究将是一项长期而漫长的工作,一切都要在探索中进行。蒋成保教授和他所在的课题组,面临前所未有的挑战和困难。

刚开始,因为经费紧张,也没有现成的设备,做实验所需要的温度、预压应力和磁场的热、力、磁耦合作用环境箱,蒋成保就和课题组成员自己动手做。“那时候,我们自己缠线圈来提供磁场环境。1998年大年三十的前一天,我们还顶着寒风,蹬着三轮车把液氮罐和线圈送到厂家去联合加工。”蒋成保回忆道。

查资料、做实验、测数据,蒋成保每天大部分时间都是在实验室度过的。他奔波在材料制备和性能表征的第一线,与课题组成员和研究生共同制定技术方案,研究技术细节,攻克了一个又一个技术难题。

“空间环境非常极端,面向太阳的一面,温度高达一百多度,而背向太阳的一面却寒冷无比,温度低至零下八十度左右。”蒋成保解释道,Terfenol-D使用温度范围窄,海洋环境下极易腐蚀,根本不能满足空天大温差环境及海洋环境下装备的服役要求。

在夜以继日的努力下,他们终于成功自主研发了宽温域与耐腐蚀巨磁致伸缩材料,这一材料使用温度范围比Terfenol-D扩大1倍以上,低温磁致伸缩性能提高4倍,高温性能提高40%;发明了耐腐蚀巨磁致伸缩材料,耐腐蚀能力比Terfenol-D提高了10倍。

“我国航空航天事业的快速发展,对智能材料的要求越来越高。”为了研究出能够满足在大温差空天环境下工作的巨磁致伸缩材料,蒋成保和他所在的课题组付出了艰辛的努力和不懈的追求。蒋成保校友自豪地笑着说,“我们的研究能够满足于国家的重大需求,尤其是航空航天领域对智能材料的需求,应用到航空、航天和国民经济建设中,所有的付出都是值得的。”

 也正是因为巨磁致伸缩材料在太空望远镜等光学系统、空间飞行器姿态控制和主动减振系统、航天航天用高速开关阀、海洋地质勘探和水下通讯、机器人及精密机械加工、石油开采等方面应用前景广泛,对航空、航天、航海等领域诸多重要装备性能的提升起到了关键性的作用,被认为是21世纪高新技术的战略性功能材料。蒋成保的研究成果作为“宽温域和耐腐蚀巨磁致伸缩材料及其应用”的重要组成部分,摘得2008年度“国家技术发明奖”一等奖的殊荣。

 “勤奋是走向成功的阶梯”

长期从事巨磁致伸缩材料、磁驱动形状记忆材料和金属凝固领域的研究工作,蒋成保早已成为了材料学界的翘楚。

他提出了 NiMnGa高温形状记忆合金新体系,发现了 NiMnGa 合金磁性转变与马氏体相变同时发生的现象,引发了国际同行对该合金高温记忆效应和大磁热效应的研究热点;研制出高品质磁驱动形状记忆合金单晶,获得了国际上报道最高的马氏体孪晶再取向应变,在宽温度范围内均实现了大磁致应变;发展了稀土巨磁致伸缩材料小平面生长凝固理论,形成了多元复杂体系晶体生长专利技术;研制出大载荷高性能非稀土磁致伸缩取向晶体;制备出高度 <111> 取向高性能巨磁致伸缩粘结材料;研制出抗氧化及高磁性能高温永磁材料……

荣誉接踵而来。2004年,蒋成保入选“教育部新世纪人才计划”;2009年,蒋成保荣获“国家杰出青年科学基金”;2011年度,蒋成保入选教育部“长江学者特聘教授”。

谈及自己成功的秘笈,蒋成保憨厚地笑着说,虽然自己在高温永磁材料、深水换能材料、磁性形状记忆合金等方面的研究取得了重要的阶段性进展,但仍有很多问题需要解决。“要说取得一点所谓的成绩,那也是航空航天等国防和民用高技术领域对智能材料的要求越来越高,使得我们的研究有了切入点。”

蒋成保认为,勤奋是自己走向成功的阶梯。“对于一个人来说,最重要的就是勤奋。一个人要脚踏实地,干就要把事情干好。正是在母校‘勤奋、严谨、求实、创新’这一校风的熏陶和养成下,我才一步一个脚印走到了今天。”

因为勤奋,本科4年,没课的时候,蒋成保每天都坚持到阶梯教室上自习,他的专业排名位居年级前列。

因为勤奋,在全国大学英语四、六级考试刚刚推行之初,还在读大二的蒋成保就通过了英语四级考试,并考出了77分的高分。

因为勤奋,1990年本科毕业于我校铸造专业后,蒋成保被免试推荐到北京科技大学,继续攻读硕士、博士研究生,并先后到爱尔兰Trinity College做访问学者、英国伯明翰大学做高级研究学者。

因为勤奋,作为国家“973”课题项目负责人的蒋成保,发表SCI收录学术论文90余篇,SCI他引近千次,获授权国家发明专利20项,先后获北京市教育成果一等奖、教育部自然科学一等奖、国防技术发明一等奖和国家技术发明一等奖各1项。

合抱之木,生于毫末;九层之台,起于垒土;千里之行,始于足下。应该说,蒋成保的成功,靠的完全是他的坚持不懈和不达目的誓不罢休的勤奋。也正是因为他踏踏实实走好了科研道路上的每一步,才走在了世界巨磁致伸缩材料发展的最前沿。

 “每次回母校,我都有一种回家的感觉”

这位走在世界科技最前沿的优秀学术带头人,自1990年走出合肥工业大学的校门,就潜心于巨磁致伸缩材料的研究。可能是长期从事国防军工科研项目研究的缘故,采访中,每次回答起记者的问题时,蒋成保都非常谨慎,特别是关系到研究的具体内容和数据时,他每每都要思考一会再出声,而且惜字如金,带有典型的工科人风格。“像我们做军工的,不是很喜欢冒尖,这也是受益于母校朴实校风的熏陶。”蒋成保解释道。

而和记者聊起当年在母校度过的那段青葱岁月,蒋成保则有太多的话要说。与老师们相处的许多事情,蒋成保至今还历历在目,记忆犹新。

“陈其善老师当时是我们的班主任。他特别认真,也很用心。他非常关心学生,经常到寝室和学生谈心。大三的时候,陈老师就帮着给我联系学校推荐免试研究生。”蒋成保回忆道,直到今天,已是古稀之年的陈老师仍牵挂着自己的这些学生。“每次回母校聚会,看到陈老师那么热情地等着我们到来,走的时候还把我们一一送走,我都有一种回家的感觉。”

“母校有一大批老师上课都很认真,课也教得非常好。像教铸造合金的朱上金老师、教造型材料的高景艳老师、教数据处理的高正楼老师、教流体力学的郑传宁老师、教马列的江立成老师……”蒋成保说,正是老师们的踏实认真,给他打下了特别扎实的专业基础知识,养成了良好的学习习惯,他才能有今天的发展。

“更重要的是,有些老师学术水平很高。像许云祥老师,他是研究非金属材料的。当年他从日本留学回国的时候,承担着一个国家级的科研项目。许老师经常在课堂上跟我们讲讲新材料的特点和作用,目前的发展趋势和发展方向。”蒋成保说,虽然自己当年并没有直接参与到许老师的课题研究,但许老师的介绍,让自己接触到国际最前沿的科技发展,“这些不仅开阔了我的视野,让我懂得了学材料能干什么,同时,也极大地激发了我从事科学研究的兴趣。”

“艰苦奋斗、自强不息、追求卓越、勇攀高峰”是合肥工大的光荣传统,也正是在这一精神的引导下,蒋成保脚踏实地,追求卓越,不断攀登科研的高峰,取得了一个又一个新的成功。记者相信,在未来的科研道路上,蒋成保还有更高更远的梦想,需要他去追寻和探求。

 

(□本报记者 平 原 兰云睆 刘红平 王 建/文)  
编辑:关茜
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