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安工大首次获批国家重点研发计划首席科学家项目

  近日,安徽工业大学张世宏教授作为首席科学家牵头申报的国家重点研发计划“高端功能与智能材料”重点专项项目“超高强韧涂层高通量制备及断裂韧性高效表征技术和装备”获批立项,项目总经费3200万元,其中中央财政专项资金1600万元,实现了该校在国家重大项目上的历史性突破。

  由张世宏教授带领的安徽工业大学现代表界面工程研究中心研究团队,聚焦国家重大需求,坚持服务地方经济,面向航空航天、武器装备、智能制造、绿色能源等行业,解决高端制造与再制造、表面技术与智能材料的重大基础原理、核心制备技术与工程化应用等关键问题,取得了一系列重要的科技成果。

  全链条研发

  打破国外技术垄断

  你知道什么是“PVD”吗?这是一种薄膜制备技术,用张世宏教授的话来说,PVD硬质薄膜的优势非常明显,可以用“绿色环保、光滑致密、超高硬度、耐蚀润滑”16个字来概括。

  走进由张世宏牵头组建的安徽工业大学金属表面涂层实验室,研究成果琳琅满目:助力武器装备发展的抗烧蚀强韧复合涂层,助力航空装备事业发展的超高温防护陶瓷涂层,助力发电锅炉长效安全运行的能源装备防护涂层,助力冶金装备发展的冶金严苛环境防护涂层……一项项研究成果,凝聚的是张世宏和团队成员无数的心血。

  每天,实验室里总有一群身穿白大褂的科研人员在有条不紊地做着各项科学实验和研究。这些实验和研究,都离不开“PVD”这个关键词。张世宏说,PVD涂层具有降低生产成本、提高工作效率、替代高污染的电镀工艺、降低能源消耗保护环境等优势。

  以前,因为PVD高端装备及配套工艺技术一直为国外垄断,造成国内涂层材料制备成本很高。为打破这种局面,张世宏团队发挥优势,迎难而上,终于实现技术突破,摆脱了高端PVD硬质涂层设备严重依赖进口的局面。早在2019年,凭借“强束流高效PVD制备硬质涂层关键技术及装备”,张世宏团队一举斩获安徽省科学技术进步奖一等奖。

  “此次获批国家重点研发计划项目也是在此前的基础上不断探索而来。”张世宏说,项目面向精密制造、航空航天、高端装备等领域对合金表面高性能硬质涂层的重大科技共性需求,针对高承载磨损、宽温域交变应力、冲击疲劳和冲蚀磨损等严苛服役环境,围绕PVD高强韧涂层“材料设计-制备技术-沉积装备-评价技术-示范应用”进行全链条研发。“项目预期可以大幅降低高性能PVD涂层的研发成本,提高高端精密加工工具、航空航天器件、武器和能源装备等的使用寿命和安全可靠性,打破国外技术垄断,实现高端装备国产替代。”张世宏说。

  产学研合作

  提升企业核心竞争力

  2016年3月实验室挂牌运行,2017年5月获批成立ISO/PVD涂层国际标准分委会,2017年12月获批安徽省国际联合研究中心,2019年5月立项建设教育部重点实验室,今年11月获批安徽省技术标准创新基地,一路走来,每一个脚步都留下了深深的印记。

  据张世宏介绍,实验室共有四个研究方向,其中两个方向主要跟薄膜材料相关,简称“PVD”技术,一方面,为了解决国家的重大需求,特别是针对国防的关键器件,解决一些减摩耐磨、腐蚀冲蚀、烧蚀磨损等难题;另一方面,大幅提升高速切削刀具、精密模具、精密关键部件、新能源电容器等的关键性能,都会用到这种PVD薄膜技术。另外两个方向是将国家重大需求和产业发展相结合,研发高能束喷涂和渗喷熔相结合的复合表面技术,解决严苛服役环境中装备及核心部件的重载、强腐蚀、氧化结瘤等问题。

  “在国家和省、市各方的支持下,我们的实验室取得了一系列的成果。承担了500万元以上的重大产学研项目5项,80万元以上的产学研项目12项,孵化高新技术企业2家。授权发明专利已经超过了40项,有接近一半的发明专利进行了直接转化。2019年和2021年两次获得省科技进步奖一等奖,2020年和2022年两次获得中国表面工程协会科技进步奖一等奖。”张世宏说,目前,团队已经和宝武重工、奇瑞汽车、安德科铭、泰尔重工、合肥汇通、纯源镀膜、铜峰电子、舜富精密、亿米特科技、晨光高耐磨等我省多家重点企业建立了稳定的产学研合作关系,牵头组建了表面领域国际标准联盟,已主导制定国际标准10项和国家标准3项,有效助力我省重要科技企业提升国际竞争力。

  推进学科建设

  助力国民经济发展和人才培养

  据悉,国家重点研发计划主要针对事关国计民生的重大社会公益性研究,以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的战略性、基础性、前瞻性重大科学问题、重大共性关键技术和产品,为国民经济和社会发展主要领域提供持续性的支撑和引领。此次获批国家重点研发计划项目,对于安徽工业大学来说尚属首次,是一次历史性的突破!

  张世宏说,材料科学与工程是学校重要的一级学科,我省首批高峰学科。此次获批国家重点研发计划项目,将进一步提升学科的影响力和整体的实力。此外,项目还涉及了多学科的交叉,包括化学学科、物理学科、计算机学科、控制学科、冶金学科、机械学科等,体现了典型的学科交叉特点。“项目的实施,对整个学校的学科建设,特别是新兴学科、交叉学科的建设,将会起到很好的助推作用。”张世宏说。

  “学科是龙头,是高等教育高质量发展的关键所在,高质量学科需要高能级重要科研项目的支撑和保障,也是高层次人才培养的必要条件。”安徽工业大学党委书记陆林说,当前,安徽工业大学正深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神,按照坚守信念、坚持梦想、坚定信心、坚韧不拔总要求,聚焦培育时代新人和服务重大需求主题,拉抬标杆、等高对接,踔厉奋发、勇毅前行,聚力创建“三三五”党建工作大格局,着力以高质量党建引领和推动学校各项事业内涵式高质量发展。近年来,学校人才培养、技术攻关、成果转化、师资队伍建设等工作均取得了关键进展与重要突破,正朝着国内知名特色高水平大学的目标不懈奋斗!

  研究不止步,探索无止境,科研永远在路上。张世宏说,做科学研究,视野一定要放宽,明白自己所处的位置。他表示,有了国家的支持,在前期成果积累的基础上,自己将和团队在接下来的三年时间里,继续潜心研究、乘风破浪,紧盯国家层面和行业领域的短板,与国际上相关领域的领先国家及团队开展平等对话和互补性合作,取得更多、更大的研究成果,造福社会。

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