范景蓮：“領舞”難熔金屬材料科技創新

◎ 文/段雨默 王 鵬

夜深了，晚風輕柔。中南大學粉末冶金研究院某辦公室的燈火依然亮著，一位女科學家此時正坐在桌前凝神思索。

從多年前開始，這位女科學家就潛心于納米難熔鎢鉬材料的科學研究。她鮮有時間陪伴在孩子左右，甚至父親彌留之際也未能守護在身邊。

26年來，她一直辛勤地耕耘在科學園地，兢兢業業地從事難熔金屬材料及其新技術研究工作，開拓了納米/納微復合高性能難熔鎢鉬材料研究的新方向。她的科研之路，被各種成果和榮譽所妝點。

她，就是我國難熔金屬材料學科帶頭人——范景蓮。

難熔金屬迎來“春天”

材料是國民經濟和國防軍事建設的基礎，新材料是推動中國技術創新的先導。歷史上每一次重大技術創新和新產品的研制成功，都離不開新材料的發明和應用。

鎢、鉬難熔金屬材料在航空、航天、電子、核能源、軌道等領域具有極其關鍵的應用，被視為稀土中的“稀土”。國家將其列為重要戰略物資，將發展新型高性能難熔鎢鉬材料列入國家戰略性產業。我國是鎢、鉬資源大國，卻不是鎢、鉬技術強國，在高性能難熔金屬材料及制品方面一直短缺。

受傳統制備技術限制，現有難熔金屬材料的組織和性能存在很大的缺陷，無法滿足航空航天、原子能等尖端技術不斷發展的需求，這也成為嚴重制約我國國民經濟建設和國防軍事工業發展的瓶頸材料。因此，開發具有自主知識產權的新型高性能難熔金屬材料，一直以來都是我國國民經濟建設和國防軍事工業發展的重大戰略性需求。

同時，國家七大戰略性新興產業中的新能源、節能環保及新材料，以及我國中長期科學和技術發展規劃16個重大專項中涉及的極大規模集成電路制造技術、大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站、載人航天與探月工程等，都是高性能難熔金屬涉及的應用領域，對新型高性能難熔金屬提出了更高的性能要求和更迫切的需求。

“難熔金屬的研究迎來了歷史機遇期，邁入了發展的春天。”范景蓮難掩心中喜悅。

引領難熔金屬學科發展

坐落在岳麓山下、湘江河畔的中南大學，是國內最早從事難熔金屬材料研究的科研機構和國防重點軍工項目承擔單位之一，這里有著國內一流的粉末冶金、材料學科，也有著一群為我國國防軍事建設和國民經濟發展默默奉獻的科技工作者。

作為中南大學粉末冶金研究院難熔金屬研究所現任所長、博士生導師，范景蓮是國家杰出青年科學基金獲得者和國家中青年科技領軍人才入選者。

2016年企業營銷投入的參數θ2=-8.31，即在其他條件不變的情況下，營銷費用每增加1萬元，主營業務利潤減少8.31萬元。P值為0.050，在10%的顯著性水平下，表明2016年的企業營銷投入對于2017年的主營業務利潤有顯著影響。

在這里，范景蓮根據自己對學科發展的認識以及對國家重大需求的了解，提出了納米/納微復合高性能難熔鎢鉬材料研究的新方向。粉末冶金難熔金屬材料，是很少有女性涉足的研究領域，然而范景蓮卻幾十年如一日，一步一個腳印，埋頭苦干，在艱辛而又漫長的科研攻關歷程中，逐步堅定發展具有納米/納微復合設計和微細結構設計的高性能難熔鎢鉬材料的決心。

在范景蓮的帶領下，創新團隊以滿足國家重大需求為使命，堅韌不拔地向著技術高地持續邁進，沿途收獲的多項創新學術成果，形成了他們科研道路上一道道靚麗風景：

——發明了一種新型超高溫輕質難熔復合抗燒蝕材料。新型飛行器對高溫材料具有非常苛刻的要求，要求材料具有優異的高溫強韌化、長時間抗氧化與輕量化等綜合性能，是國際公認的最突出的技術難題。現有高溫材料因高溫強度低、抗氧化燒蝕差或密度高等不足而無法應用，成為飛行器研制的關鍵技術瓶頸。針對這一重大需求和瓶頸，范景蓮帶領團隊創新發明了一種新型超高溫輕質難熔復合抗燒蝕材料，實現了難熔合金的高溫強韌化、輕量化、近零燒蝕，達到國內領先、國際最先進水平。

——提出純鎢的納微復合與活化設計思想，解決了純鎢燒結近全致密化和微細結構控制的難題。ITER國際熱核聚變反應堆是中、歐、美、日、等七國聯合攻關的一個國際重大合作工程。據悉，ITER國際熱核聚變反應堆將首次建造可實現大規模聚變反應的核聚變堆，其原理類似太陽發光發熱，即在上億攝氏度的高溫條件下，利用氫的同位素氘、氚的聚變反應釋放出巨大能量，從而為人類提供可持續發展的潔凈能源，被認為是解決人類未來能源問題的最理想途徑。該工程涉及的面對等離子體和偏濾器關系到等離子體的穩定性及第一壁結構材料和元件免受等離子體轟擊損傷，要求材料具備良好的抗高熱負荷沖擊性能和良好的化學穩定性。針對以上要求，范景蓮及其團隊創新發明了純鎢的納米活化-高能活化燒結和納米復合、納米梯度復合擴散連接技術，首次實現純鎢低溫一步燒結近全致密化和鎢與低活化鋼或Cu合金的高強度連接，為我國參與ITER項目中面向等離子體和全鎢偏濾器設計和部件制造奠定了重要技術基礎。

——建立新一代細晶鎢合金材料的制備技術與系統理論。鎢基合金是實現戰斗部高毀傷威力的最關鍵穿破甲材料。傳統鎢合金由于制備技術限制，存在晶粒粗大、成分組織不均勻、力學性能差等缺陷，穿破甲威力受到限制。為此，范景蓮團隊創新發明了“納米復合-微合金化”制備高性能細晶鎢合金穿破甲材料，發展了納米級鎢基復合粉末的制備原理和技術，建立細晶鎢合金制備新技術與理論，實現W-Ni-Fe穿甲材料的細晶、高強韌和高自銳，突破了傳統W-Cu不相溶的致命缺陷，獲得高致密、高延性（25%以上）的超細晶高毀傷W-Cu破甲藥型罩材料，破甲毀傷威力提高18%~20%，獲得用戶高度評價。

打造世界一流研發團隊

范景蓮領導的難熔金屬研究所，依托于中南大學粉末冶金研究院。中南大學粉末冶金研究院是我國粉末冶金研究的發源地，是國家培養粉末冶金新材料專業高級人才的搖籃，新中國一大批重大科技成果都在這里誕生。

作為我國難熔金屬材料學科帶頭人，范景蓮教授在長期的自主創新實踐中，始終瞄準國家重大需求，密切跟蹤國際學科前沿，通過與“985”創新平臺、學科建設和重大專項相結合，組建了一支以國家杰出青年為核心，以中青年教授、博士為骨干的中青結合的創新科研團隊。

范景蓮還帶領團隊積極開展對外合作。針對高溫抗燒蝕材料和穿破甲材料，他們與國內航空航天、兵器等國防領域設計應用單位、科研院所以及大學的同行專家建立密切合作，形成緊密協同攻關團隊；針對偏濾器鎢材料，他們與國外研究院所、優勢高校開展多方面學術和人才交流合作，建立了長期穩定的國際合作關系，充分利用全球創新資源，不斷提高細晶鎢材料的設計、應用水平，擴大本學科和團隊的國內外的學術影響。

“我們的目標是打造一支具有世界影響力的團隊。”范景蓮的話，語調平淡卻擲地有聲。

肩負國家使命執著前行

范景蓮1990年本科畢業于中南工業大學（中南大學的前身）粉末冶金專業，同年繼續攻讀粉末冶金專業碩士學位；1993年碩士畢業后在廣州工作，擔任了總經理助理、廠長。三年后，她回到母校攻讀博士學位，導師為黃伯云院士，開始進行高性能細晶鎢材料研究工作。博士畢業后，范景蓮毅然挑起了難熔金屬研究的重擔。正是對神秘藍天的好奇和為國家國防和航天事業奉獻的夢想，讓她堅定地挑起了這個重擔，也正是難熔金屬材料研究之重任讓她圓了這個夢。

然而，從思想到實踐困難重重。開拓新材料的過程非常艱辛，起初科研經費與設備短缺，研究寸步難行，也讓新思想反復動搖。“經常面臨干與不干的困惑，煎熬過、猶豫過。”回憶那段艱難的時光，范景蓮話語間依然充滿感慨。但憑著一股倔勁，一種‘我不下地獄，誰下地獄’的精神，她堅持了下來，并一直走到了今天。

“梅花香自苦寒來”，就是憑借著這股“咬定青山不放松”的執著，使得她和她的團隊迎來了成功的曙光：取得了一系列擁有自主知識產權的創新成果，并逐漸建立了自己的技術平臺，團隊成員也漸漸由最初的三五個人壯大到四五十人。

范景蓮表示，創新來自“胡思亂想+基礎”，因此她經常鼓勵學生放開思維，大膽創新。同時，創新需要基礎，因此她積極引導學生了解行業領域的情況，了解行業發展的現實需求和存在的實際問題，建議學生通過廣泛閱讀，建立牢固的知識體系。

“科技創新需要興趣引領。科技創新不是走形式，必須有扎實的理論根基，并了解行業需求。”范景蓮說。

作為我國難熔金屬材料領域專家，范景蓮先后榮獲了“國家科技進步二等獎”、“中國有色金屬工業科技進步一等獎”、“教育部技術發明二等獎”、“湖南省科技進步二等獎”等光榮稱號。同時，她在國內外知名刊物上發表論文近300篇，論文被SCI、EI等收錄近200篇；申請國防（國家）發明專利34項，其中已獲授權專利17項。

愛因斯坦曾說過：一流人物對于時代和歷史進程的意義，在其道德品質方面，也許比單純的才智成就方面還要大。

采訪范景蓮教授也有一句話讓人印象十分深刻：“進入航天科技領域，有過無可奈何去堅持的時候，也曾有包括出國等很多其他的人生道路可供選擇，但是入了這行之后，肩上就多了份責任，路再艱難，也只能繼續走下去。”