廖世杰:致力突破材料制備加工難題

材料的制備與加工技術的發展對新材料的研發、應用、產業化具有決定性的作用。湘潭大學新材料研究中心廖世杰教授長期以來致力此方面的研究，取得了一系列的創新性成果。其中，他主持的二維定向凝固技術是20世紀未首先在我國發展起來的高新技術。

二維定向凝固技術是在一維定向凝固基礎上，將二維定向凝固原理和軸類、盤類零部件結合，應用二維定向凝固設備而發明的一種高新技術，它包括了二維定向凝固的原理、設備、工藝、材料及其應用的研究。

早在80年代初，廖世杰讀研究生時就發現了傳統的一維定向凝固技術存在著固有的弊端，于是他幾十年如一日，致力于在一維定向凝固基礎上，發展二維定向技術。為了這項技術的突破，他艱難起步，在有限的科研經費下，緊衣縮食搞科研。幸運的是后來他的付出得到了學校和業內有識之士的支持并實現了該技術的突破。在九五期間，廖世杰主持實施并完成國家863計劃“二維定向凝固技術一步整體成形”課題，宣告了該技術的成功，被多部委確認為國家新材料高新技術。

新技術的突破無疑是復雜的系統工程。在廖世杰課題組的共同努力下，在“七五”、“八五”期間，已在二維定向的原理、常溫設備和工藝及材料的研究上取得了重大突破，為后期的工作奠定了堅實的基礎。

廖老師他們先后設計制作了系列二維凝固結晶器，從而成功地研制出二維定向凝固設備的關鍵部件。而后他們又解決了超高溫的耐熱、抗碳蝕陶瓷絕緣圈材料的研制，并在實驗中獲得了良好的結果。主加熱器的研制是二維定向凝固技術研究的一個大難題。廖世杰團隊通過集中攻關，克服了種種難題，制造出了二維定向凝固主加熱器。

然而，這些難題的解決并不意味著項目的成功。接著，他們又成功實施了結晶器和陶瓷的密接，以及熱電偶的密接。除此之外，他們還對加熱系統、凝固系統、溫度場測量和記錄系統、真空系統、冷卻系統、熔化系統、機械傳動系統等各系統成功的組合整裝和配套。

這一系列的突破在國際上屬于首創，促成了我國第一套高溫合金二維定向凝固設備問世，并在此基礎上進行了各種實驗。從而宣告了二維定向凝固技術的成熟。

專家指出：廖世杰課題組所研究的二維定向凝固材料的徑向性能方面的7項性能全部達到了美PWA-1422合金的技術標準，且有6項技術指標有提高。在周向性能方面的7項性能全部達到了技術指標，且都有提高。這將把人們對二維定向凝固的認識推向新的水平，加速了二維定向凝固技術在航空工業的應用進程。

由于二維定向凝固技術的先進性和其強大的生命力，國防和科技進步意義十分明顯，因而它的產品將應該首先應用于我國國防建設。目前美國也已將這一應用目標定位在航空和軍事上，很明顯在進一步提高飛機性能等尖端科學技術領域內，不久將在各國形成競爭采用二維定向技術的局面，爾后，很快將在各工業全面推開。主要應用對象為齒輪，軸、軸承，渦輪及其它盤狀轉子，應用前景極其廣闊。

在這些成績面前，廖世杰沒有驕傲，更沒有停步不前。據了解，他最近又在材料結構方面研究取得質的突破。這些基礎理論設計上的突破價值不下于二維定向凝固技術，在新材料的研制方面具有深遠的影響。

我們期待著廖世杰將這些成果盡快發布并應用，為新材料這一戰略產業的發展再添新功。