研發新材料為航空航天飛行器“減負”

研發新材料為航空航天飛行器“減負”的圖1

在一間悶熱不通風的實驗室里,為趕制出一塊直徑600mm的圓形構件,哈爾濱龍之鈦新材料科技有限公司創始人姜山和團隊的成員們連軸轉工作了4天。

“這個小構件是鈦基復合材料做成的,具有輕質、高強韌、耐熱等特點,是為給航空航天飛行器減重而設計的。”姜山說,他們最大的愿望是將研究成果帶出實驗室,發揮它的性能優勢,為國家的航空航天事業作出貢獻。

熱衷材料科學,和同學創辦公司

1993年出生的姜山,老家在山東,本科就讀于重慶大學材料科學與工程學院。2015年,帶著夢想和抱負,他考入了哈爾濱工業大學,繼續攻讀材料學專業的碩士和博士學位,目前是在讀博士一年級。

“我從碩士入學,就一直跟老師研究鈦基復合材料課題?!苯綄@種材料有一種“迷之熱愛”。經常在實驗室里埋頭進行試驗和研究。“這個材料密度和傳統鈦合金相當,但使用溫度較鈦合金提高200℃,能達到600℃-800℃之間,室溫抗拉強度以及抗壓強度有所提高?!苯秸f,這種具有輕質耐熱高強韌特點的材料,代替高溫合金能實現減重40%以上,是為給航天航空飛行器減重而設計研發的。

2017年9月,在導師黃陸軍的指導和支持下,姜山和實驗室的兩個同學成立了公司,想把實驗室內的科研成果在現實中真正應用起來。

連夜趕工,4天制成航天構件

公司成立之初,姜山和團隊也遇到了不少波折?!爱敃r一直在想方設法應用推廣我們的鈦基復合材料?!苯秸f,在尋找合作單位時,有一家單位答應給他們研發的材料做進行使用的相關測試,但要求他們必須做出一塊直徑600mm、重36公斤的航天構件。

這樣的機會千載難逢,“但當時我們實驗室里都是小型設備,一次只能生產6公斤,這就需要通過多次生產,再把材料拿到加工廠加工合在一起”。因為時間緊張,設備有限,姜山和團隊成員用實驗室的小型設備連夜趕工4天,在悶熱不通風的實驗室以及發熱的實驗設備旁邊,大家的衣服都被汗水浸濕了。公司的另一個創始人安琦親自趕到寶雞的軋制工廠,守著1100℃的加熱爐,監督指導材料軋制加工過程。在團隊的協作下,終于按時將坯料交付機械加工,并最終成功制成了構件。

科研成果通過航天三院測試考核

目前,公司團隊已有6名科研精英,發表期刊論文90篇,其中SCI收錄75篇,國家發明專利授權13項。

他們研制的航天發動機鈦基復合材料氣動格柵已成功通過了航天三院地面測試考核,實現單件減重5.8公斤,下一步將進入應用階段。已研制出的高端緊固件在航天上獲得應用,團隊正在進行研制中介機匣、頭部殼體、渦輪泵等,以實現為航空航天飛行器“減負”。

“我們會繼續進行鈦基復合材料產業化研究,攻克大尺寸高性能網狀結構鈦基復合材料坯料生產、熱加工成型以及復雜構件的機械加工和連接工藝,實現網狀結構鈦基復合材料精確設計與穩定化制備,實現網狀結構鈦基復合材料的產業化。”姜山告訴記者,他們的最終目標就是將科研成果應用到航空航天事業中,助力國家航空航天與國防事業騰飛發展。

來源:哈爾濱新聞網

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