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常可可:為大國重器“外衣”尋找新配方

2022-03-04 02:56:46李燦,蔣欣如
表面工程與再制造 2022年6期
關鍵詞:實驗室環境

走進常可可位于中國科學院寧波材料技術與工程研究所的辦公室,干凈整潔的陳列中,電腦主機旁一張色彩豐富的元素周期表,顯得格外醒目。

“合成新材料的重要'配方',就藏在其中。”即便早已對圖表上100多個元素的特質熟稔于心,這位從本科起就主攻材料化學領域的85后浙江省特聘專家,依然憧憬與它們“反應”出新的火花。

常可可是江蘇徐州人,本碩畢業于中南大學后,赴海外深造;2017年,有志于從事海洋新材料應用的常可可,決定回國繼續研究事業,而濱海城市寧波成了他的首選。

“我的家鄉和求學的城市,都在內陸地區,做起研究來難免有'紙上談兵'的感覺,而寧波的地理環境優勢非常明顯,天然的'實驗場'對我有強烈的吸引力。”常可可供職的中科院海洋新材料與應用技術重點實驗室,成員有150多名。實驗室任務之一就是研究通過新型材料形成防護層,以延長重要基礎建設工程的鋼材等結構件在高溫、腐蝕、磨損等苛刻環境中的使用壽命。

“同事們常開玩笑,研究防護材料,是個'表面工程'。但我們也真真切切感受到,這是一項事半功倍、不可或缺的重要工程。”常可可介紹,在常規環境中的設備和構件,一旦進入苛刻復雜環境,性能和效果會大打折扣。“比起大面積更換結構件,使用強韌的表面防護材料,無疑是成本更低、見效更快的選擇。”常可可說。

尋找“更優解”的過程,并不像想象中簡單。在實驗室“大家長”、80后青年研究員王立平的帶領下,大家各有分工。以理論計算、構建數據庫等見長的常可可,專注前期攻堅——通過計算和模擬實驗,調試出新材料的配方,為后續的材料制備提供基礎。

“打個比方,我的工作就像是在只知道有幾樣原材料,在拿不到菜譜的情況下,烹出一道佳肴。一旦某個元素有輕微變動,擺在面前的可能性和未知數,都是呈指數型增長的。”常可可說,試錯是必然的,即便是在常規的鎳鉻鋁釔涂層(指以鎳為基,含鉻、鋁和釔元素的四元系抗高溫熱腐蝕涂層)上作配方調整,最快的單次實驗也需要3天才能完成。有一次,在執行為某重大工程籌備防護材料的任務中,常可可在長達兩個月的時間內,每天都早出晚歸做實驗,不斷調試元素含量比例,手寫草稿和電子算式都列得滿滿當當。

中國科學院寧波材料技術與工程研究所

“越早研發出創新科技材料,我們就越有機會在國際上搶占發展先機。”常可可說,過去,由于缺乏核心技術的自主知識產權,我國很大一部分高端防護材料市場被外資品牌壟斷,“我們作為青年科研人員,面對這些'卡脖子'難題,不能只是看在眼里、急在心里,而應該用實際行動,為國家重大戰略決策部署提供科技支撐。”

專業術語“服役環境”,常被用來指代金屬構件在實際應用中的苛刻環境,而“服役”一詞,恰恰也能說明研究人員夜以繼日的艱辛:實驗室團隊曾在高溫、高濕和高紫外線輻照的海南省,每日凌晨3時出發,在海邊一待就是一整天。頂著無數次狂風暴雨,面對表面溫度高達80多攝氏度的鋼結構設備,安裝維護試驗裝備,最終成功將新型涂料應用在了舟岱大橋、印尼雅萬高鐵等重大基礎設施上。經鑒定,其關鍵技術指標耐鹽霧壽命超過9000小時,防護壽命提高約3倍,處于國際領先水平。

“科研領域的每一次突破,都是向科技強國邁出的重要一步。我們作為科技創新的主力軍,永遠自覺在黨和人民最需要的地方沖鋒陷陣!”常可可說。

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