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【甘肅科技報(bào)】從隴中田埂到浩瀚星辰——記全國先進(jìn)工作者、蘭州化物所研究員張永勝
甘肅科技報(bào)社融媒體中心記者 ?張?jiān)莆?/span>
4月28日，在中華全國總工會成立100周年之際，中國科學(xué)院蘭州化物所研究員張永勝榮獲“全國先進(jìn)工作者”稱號。這份榮譽(yù)，是對他數(shù)十年扎根西部，在材料科學(xué)領(lǐng)域默默耕耘，為國家高端裝備發(fā)展貢獻(xiàn)卓越力量的最高褒獎。他的求學(xué)經(jīng)歷、科研選擇以及攻克技術(shù)難題的奮斗歷程，不僅彰顯出一位科研工作者心懷家國、矢志報(bào)國的赤子之心，更讓我們從中感受到中國科技事業(yè)蓬勃發(fā)展的強(qiáng)勁脈搏。
科研的種子在鄉(xiāng)間悄然萌發(fā)
1977年，張永勝出生于甘肅通渭農(nóng)村。在那個物資匱乏的年代，村里難得一見的飛機(jī)、汽車等現(xiàn)代裝備深深吸引著他。他常常纏著大人問這問那，渴望了解這些“鐵家伙”的奧秘。隨著年齡的增長，他漸漸意識到，這些裝備的強(qiáng)大性能離不開各種關(guān)鍵材料的支撐。這種樸素的認(rèn)知，在他心中種下了對材料科學(xué)的濃厚興趣。
“人類文明經(jīng)歷了石器時代、青銅時代、鐵器時代……每一次人類文明進(jìn)步實(shí)際上都是生產(chǎn)工具的材料起著關(guān)鍵作用?！睆堄绖俦磉_(dá)了他對材料的深刻見解。高考填報(bào)志愿時，張永勝毫不猶豫地選擇了甘肅工業(yè)大學(xué)（現(xiàn)蘭州理工大學(xué)）的材料專業(yè)。在這里，他學(xué)習(xí)了金屬學(xué)與熱處理相關(guān)知識，無數(shù)個日夜的不懈努力，為他日后的科研道路奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?！澳莻€時候，能考上大學(xué)就已經(jīng)很不容易了，更何況是自己喜歡的專業(yè)。我心里就想著，一定要好好學(xué)習(xí)，將來能為國家做點(diǎn)事情。”張永勝回憶道。
2001年畢業(yè)后，大部分同學(xué)都去了沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，但張永勝并未心動。在馬勤教授的推薦下，他進(jìn)入了中國科學(xué)院蘭州化物所，由此開啟了他與“潤滑”的不解之緣。在陳建敏研究員和胡麗天研究員的指導(dǎo)下，他不斷學(xué)習(xí)深造，于2008年獲得物理化學(xué)理學(xué)博士學(xué)位。
潤滑材料，看似不起眼，卻在高端裝備中扮演著至關(guān)重要的角色。無論是航天飛機(jī)的發(fā)動機(jī)，還是精密機(jī)床的軸承，都離不開高性能的潤滑材料。它們關(guān)乎國家戰(zhàn)略安全和產(chǎn)業(yè)升級，是我國亟須突破的關(guān)鍵核心技術(shù)。張永勝深知自己選擇的這條路注定充滿挑戰(zhàn)，但他沒有退縮，反而更加堅(jiān)定了攻克技術(shù)封鎖壁壘、掌握核心主動權(quán)的決心。
扎根西部開啟“潤滑”科研征程
張永勝的科研之路，離不開薛群基院士、劉維民院士等老一輩科學(xué)家的悉心指導(dǎo)。他們求真務(wù)實(shí)、創(chuàng)新奉獻(xiàn)的精神，深深影響著張永勝，也堅(jiān)定了他扎根西部，為國家發(fā)展貢獻(xiàn)力量的決心。
面對諸多來自東部地區(qū)科研院所和企業(yè)的邀約，張永勝始終堅(jiān)守在西部?！疤m州化物所一直有著艱苦奮斗、默默奉獻(xiàn)的精神。老一輩科學(xué)家在這里扎根了幾十年，為國家做出了巨大的貢獻(xiàn)。我們也要傳承這種精神，繼續(xù)為國家的發(fā)展貢獻(xiàn)力量?！睆堄绖僬f。
從熱處理到潤滑材料，面對跨領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，張永勝沒有畏懼，而是深入行業(yè)和用戶，詳細(xì)了解實(shí)際工況的需求，不斷學(xué)習(xí)新的知識，與團(tuán)隊(duì)成員共同攻克技術(shù)難題。“做科研，不能閉門造車，一定要深入實(shí)際，了解用戶的需求，才能真正解決問題。”這是張永勝經(jīng)常掛在嘴邊的一句話。科研工作必須以國家需求為導(dǎo)向，他告誡團(tuán)隊(duì)成員：“國家需要做什么，我們就做什么?！?/span>
2013年至2014年期間，他獲得了赴美國西北大學(xué)作訪問學(xué)者研究的機(jī)會。這段經(jīng)歷讓他受益匪淺。他深刻感受到，雖然美國在某些技術(shù)積累和理念方面依然領(lǐng)先，但中國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和科研隊(duì)伍的實(shí)力已經(jīng)不遜于美國。尤其讓他印象深刻的是美國在材料基因組方面的研究，他們通過高通量計(jì)算和實(shí)驗(yàn)加速新材料的研發(fā)。他敏銳地意識到，這種方法論將極大地提高科研效率，于是將其帶回國內(nèi)，應(yīng)用于自己的科研工作中?！爱?dāng)時我就想，我們不能一直跟在別人后面跑，一定要有自己的創(chuàng)新。要把國外的先進(jìn)理念和技術(shù)學(xué)過來，變成我們自己的東西?！睆堄绖僬f。
回國后，張永勝將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際科研項(xiàng)目。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)致力于解決極端環(huán)境下的潤滑難題，為高端裝備在高溫、高轉(zhuǎn)速等苛刻條件下的穩(wěn)定可靠服役提供保障。
“極端”環(huán)境下的“極端”突破
經(jīng)過多年的努力，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功突破了1300℃的高溫潤滑技術(shù)難題。研發(fā)階段，張永勝深知理論與實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的局限性。為了加速研發(fā)進(jìn)程，在中國科學(xué)院儀器研制設(shè)備專項(xiàng)支持下，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了一套模擬火箭發(fā)動機(jī)工況的地面模擬設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了動密封測試環(huán)境的真實(shí)模擬。這套設(shè)備不僅提升了研發(fā)效率，更為后續(xù)科研工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
張永勝及其團(tuán)隊(duì)提出了“在嚴(yán)苛環(huán)境中服役的極端環(huán)境高溫潤滑材料的設(shè)計(jì)新原理”，突破了傳統(tǒng)陶瓷復(fù)合潤滑材料的局限。他們采用納米化技術(shù)和仿生設(shè)計(jì)，并專注于陶瓷復(fù)合潤滑材料的研發(fā)，最終成功地為高溫、高速工況下的潤滑材料應(yīng)用提供了新的解決方案。團(tuán)隊(duì)通過原位成型技術(shù)，解決了陶瓷部件與金屬部件焊接后容易失效的問題，并克服了將實(shí)驗(yàn)室小尺寸樣品放大到實(shí)際應(yīng)用大尺寸構(gòu)件過程中的一系列技術(shù)難題。
然而，研發(fā)之路并非一帆風(fēng)順。張永勝坦言，失敗的次數(shù)難以計(jì)數(shù)，從材料體系到工藝優(yōu)化，經(jīng)歷了無數(shù)次嘗試和調(diào)整。特別是在高溫潤滑材料的研發(fā)方面，每提高 100℃，耐溫性能都面臨著巨大挑戰(zhàn)。為了突破瓶頸，團(tuán)隊(duì)采取逐步迭代的方式，從1000℃、1100℃到1200℃……不斷實(shí)驗(yàn)提升潤滑材料的耐溫性能，最終實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵性的突破。
標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)推動科研成果轉(zhuǎn)化
張永勝團(tuán)隊(duì)長期承擔(dān)國家重大重點(diǎn)項(xiàng)目，其研制的“潤滑密封材料產(chǎn)品與評價(jià)技術(shù)”有力支撐了航空航天等領(lǐng)域裝備的迭代升級和創(chuàng)新發(fā)展。對于科研成果的應(yīng)用，他有著深刻的認(rèn)識，強(qiáng)調(diào)要打通從基礎(chǔ)研究到工程應(yīng)用的整個鏈條，確保材料的性能滿足實(shí)際需求，并能夠快速迭代升級。
將實(shí)驗(yàn)室的成果應(yīng)用于實(shí)際工程機(jī)械領(lǐng)域，意味著要經(jīng)歷反復(fù)的、周期漫長的研發(fā)和驗(yàn)證過程。張永勝深知，制約中國潤滑材料發(fā)展的不僅是材料本身的研發(fā)，還有評價(jià)技術(shù)的滯后。
為了推動科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，張永勝果斷下定決心，建立具有自主知識產(chǎn)權(quán)和自主可控的潤滑材料性能評價(jià)技術(shù)體系。他組建了專用科學(xué)儀器開發(fā)和評價(jià)技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，與材料研發(fā)團(tuán)隊(duì)、工藝團(tuán)隊(duì)和制造團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作，形成了一個完整的鏈條。這支成立于2021年的評價(jià)團(tuán)隊(duì)，致力于攻克評價(jià)裝備領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)，更重要的是，他們自主研發(fā)的多臺/套評價(jià)裝備是國內(nèi)外首創(chuàng)性成果。
在構(gòu)建評價(jià)技術(shù)體系的過程中，張永勝總結(jié)出實(shí)現(xiàn)潤滑材料自主創(chuàng)新和應(yīng)用的三個核心突破點(diǎn)：一是合成耐高溫的新潤滑材料；二是通過跨尺度的構(gòu)筑設(shè)計(jì)和工藝研發(fā)，將材料制造成零部件；三是開發(fā)自主可控的評價(jià)技術(shù)。他深知，建立標(biāo)準(zhǔn)是推動科研成果轉(zhuǎn)化為商品的關(guān)鍵步驟。雖然標(biāo)準(zhǔn)化過程涉及到各方利益的博弈，需要經(jīng)過嚴(yán)格的審批程序，并可能遭到同行業(yè)的反對，但該團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持以科學(xué)的態(tài)度，充分論證標(biāo)準(zhǔn)的必要性和可行性，最終推動了國家標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)。
目前，已經(jīng)商業(yè)化的超高溫水氧環(huán)境摩擦測試設(shè)備、航空航天動密封測試系統(tǒng)以及滾動軸承模擬測試系統(tǒng)，全部基于國產(chǎn)零部件和材料實(shí)現(xiàn)了完全的自主可控。張永勝借鑒國外科研工作者自主搭建設(shè)備的思路，并結(jié)合自身科研需求，研發(fā)出能夠更好地模擬實(shí)際工況的非標(biāo)設(shè)備，為材料研發(fā)提供更有針對性的指導(dǎo)，顯著縮短了研發(fā)周期，大幅降低研發(fā)成本。“我們就是要打破國外的壟斷，做出我們自己的東西?！睆堄绖賵?jiān)定地說。
潤物無聲向“新”行
在航天領(lǐng)域，張永勝團(tuán)隊(duì)的重要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在顯著提升了航天發(fā)動機(jī)的重復(fù)使用次數(shù)。通過研發(fā)高性能潤滑密封材料產(chǎn)品與評價(jià)技術(shù)，他們成功地將航天發(fā)動機(jī)在超高轉(zhuǎn)速或超高溫下重復(fù)使用次數(shù)從最初的2次突破到了現(xiàn)在的20次以上，可極大地降低航天發(fā)射的成本，提高航天活動的效率，這些成果都為我國航天事業(yè)未來的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。與此同時，他們在航空領(lǐng)域也取得了突破性進(jìn)展。張永勝團(tuán)隊(duì)研發(fā)的潤滑材料為國產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)的迭代升級提供了關(guān)鍵支撐，解決了跨越中的核心瓶頸問題。張永勝介紹說，其團(tuán)隊(duì)在液體火箭發(fā)動機(jī)關(guān)鍵部件，特別是渦輪泵動密封技術(shù)方面取得的突破，對于可重復(fù)使用火箭的發(fā)展至關(guān)重要。液氧火箭發(fā)動機(jī)渦輪泵負(fù)責(zé)將液氧等推進(jìn)劑輸送到燃燒室，其密封性能直接影響著發(fā)動機(jī)的性能和可靠性。為了解決多次點(diǎn)火啟停中液氧易泄漏的問題，該團(tuán)隊(duì)在材料的迭代優(yōu)化、加工性能和密封設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了大量的研究和實(shí)驗(yàn)。
在談及取得的成就時，張永勝始終保持謙遜的態(tài)度，將榮譽(yù)歸功于團(tuán)隊(duì)的集體努力，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)精神在科研工作中的重要性。張永勝認(rèn)為科研工作需要高度的團(tuán)隊(duì)精神，并將團(tuán)隊(duì)比作一個階梯，每個成員都在不同的位置上發(fā)揮著自己關(guān)鍵的作用。
張永勝認(rèn)為，蘭州化物所自1958年籌建以來，一代代科研人員秉承著老一輩科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神，在西部艱苦的環(huán)境下默默耕耘，才取得了今天的成就。西部地區(qū)在待遇等方面與東部存在差距，唯有依靠精神力量的支撐，才能吸引和留住人才，推動科研事業(yè)的發(fā)展。作為一名全國先進(jìn)工作者，張永勝深知這份榮譽(yù)的意義，他認(rèn)為這不僅是個人榮譽(yù)，更是對蘭州化物所老一輩科研工作者精神的傳承。他希望通過自己的行動，將這種精神傳遞給下一代。
如今，張永勝又瞄準(zhǔn)了新的目標(biāo)——智能潤滑材料。“未來的潤滑材料應(yīng)該能‘感知’環(huán)境變化，實(shí)現(xiàn)自我感知、自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)。”在他的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始探索人工智能與材料科學(xué)的交叉研究。“國家提出載人登月和深空探測等計(jì)劃，這對潤滑材料提出了更高要求?！睆堄绖僬f，“我們必須跑得更快些。”
張永勝載譽(yù)歸來后，蘭州化物所召開了全國先進(jìn)工作者事跡座談會。座談會上年輕的科技工作者們共同分享著這份來之不易的榮譽(yù)，真切地表達(dá)著對張永勝科研精神的贊嘆?！皬埨蠋?0多年帶著我們一直在啃嚴(yán)苛環(huán)境下的潤滑材料技術(shù)硬骨頭，他有著盯住一個目標(biāo)攻堅(jiān)克難、精益求精的堅(jiān)韌精神……”“張老師經(jīng)常帶我們舉辦一些國際和國內(nèi)的大學(xué)科、小學(xué)科會議，引導(dǎo)我們向交叉學(xué)科融合……”
張永勝，一位扎根西部、心懷家國的科研工作者，他用自己的行動詮釋了“愛國、創(chuàng)新、求實(shí)、奉獻(xiàn)”的科學(xué)家精神。他潤物無聲，默默地守護(hù)著國之重器，將論文寫在了祖國大地，寫在了浩瀚星空。在蘭州化物所的實(shí)驗(yàn)室里，我們看到了一群年輕的面孔，他們正在張永勝的帶領(lǐng)下，為國家高端裝備的發(fā)展，默默奉獻(xiàn)著自己的青春和智慧。他們就像一支支小小的“潤滑劑”，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢貢獻(xiàn)著自己的力量。
