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    更新时间:2017-06-13 16:09
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    海军专家研发新型耐火材料 避免重点装备受制于人

    杨自春在做实验。陈晓军 摄

      专注耐火隔热陶瓷材料、超级绝热材料研究领域20年,取得多项重大突破和创新,海军工程大学杨自春教授——

      享受“挑战不可能”时刻

      ■解放军报记者 陈国全 特约记者 熊 峰

      【专家小传】 杨自春,1967年9月出生,海军工程大学动力工程学院蒸汽动力教研室主任、教授、博士生导师,入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选,军队高层次科技创新人才工程“领军人才”培养对象,先后主持完成国家、军队重大科研任务30余项,成功研制出舰用6大类10型耐火陶瓷材料、7型超高温涂料,解决了长期困扰舰艇设计、维修和使用的重大技术难题,多次获得国家和军队奖项。

      2017年1月9日,在北京人民大会堂举行的2016年度国家科学技术奖励大会上,海军工程大学动力工程学院蒸汽动力教研室主任杨自春教授,凭借研制的“舰船新一代高温热防护材料和技术”荣膺国家科技进步奖二等奖。

      那一刻,距他开展相关研究已过去了整整20年。

      那一刻,并不是杨自春最享受的时刻。他最享受的时刻,用他自己的话说,就是“挑战不可能”。

      研发耐火砖,是杨自春挑战“不可能”的其中一个。别小看这微不足道的耐火砖,作为一种镶嵌在舰船锅炉内壁的耐火隔热材料,要经受熊熊大火的炙烤,一旦受损坍塌,战舰就会立刻丧失动力无法航行,且在短时间内难以修复。而当时,我国多数舰艇的耐火砖依赖进口,装备保障受制于人。

      事关重大,有关部门把自主研发新型耐火砖的“死任务”下给了杨自春所在的教研室。当时刚满30岁的杨自春像铆足了劲的发条,开始日夜奋战。

      舰用锅炉在工作过程中,炉膛内温度超过1800摄氏度。耐火砖要在很小的厚度范围内,使迎火面1800摄氏度的高温传到背火面时低于300摄氏度,并且能抵抗住内部气流、火炮射击、导弹发射和大风浪航行形成的强烈振动和冲击,否则锅炉的钢铁外壳就可能发软变形。

      这样的耐火砖,该选什么样的材料?杨自春查阅大量文献资料,遍访国内知名的耐火材料研究院所和厂家,最后将目光锁定在一种新型陶瓷材料上。

      这种陶瓷材料既要具有耐热性好、使用寿命长的优点,又要弥补陶瓷本身韧性差的缺陷,这就必须加入20余种其他配料。这20余种配料加多少?怎么加?成为摆在杨自春面前一道急需攻克的难题。

      杨自春以材料学知识为基础,制定了9类陶瓷材料配方和100多个对比试验方案。材料从送进炉膛预热到烧制成品要一个星期,杨自春和战友们把铺盖卷搬到了实验室。

      炉膛内是1000多摄氏度的高温,经过几层隔热后,在外面观察仍有七八十度,像蒸桑拿一样。在这种极其恶劣的试验环境下,他们不间断地观察记录。成品出炉后还要应用测试仪器对各项性能指标逐一进行测试、分析、计算,尔后对材料配方进行修改完善。前后历时一年多,新型陶瓷材料的配方最终得以确定。

      配方解决了,工艺怎么办?杨自春创造性地提出“梯度密度”的概念,利用新技术、新工艺,做出的新型耐火陶瓷样品,耐火和隔热性能均有了显著提高。

      做出样品,只是万里长征走出第一步。从样品到实装,还需要进行大量的陆上试验。经过反复测试,陆上试验合格。杨自春又马不停蹄地赶往某驱逐舰支队,进行海上性能考核试验。

      成功了!那天,在全工况、高负荷测试中,耐火砖“争气”地表现出了优异的物理性能。该成果一举解决了国内数十年未突破的技术难题,并最终在海军舰艇上得到广泛应用。

      来不及享受成功的喜悦,杨自春又向“超高温高抗热振耐火材料”这座科技高峰发起了冲锋。前后历经7年,杨自春终于研制出了超高温高抗热振陶瓷材料,这种材料的高温耐压性能比进口材料提高了一倍,价格却只有国外产品的六分之一,更重要的是避免了重点武器装备受制于人。

      当一个个“不可能”变为“可能”,杨自春和战友们享受到了由衷的幸福感。

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