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【甘肅科技報】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
甘肅科技報社融媒體中心記者 ?張云文
4月28日，在中華全國總工會(huì )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(chēng)號。這份榮譽(yù)，是對他數十年扎根西部，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)展的強勁脈搏。
科研的種子在鄉間悄然萌發(fā)
1977年，張永勝出生于甘肅通渭農村。在那個(gè)物資匱乏的年代，村里難得一見(jiàn)的飛機、汽車(chē)等現代裝備深深吸引著(zhù)他。他常常纏著(zhù)大人問(wèn)這問(wèn)那，渴望了解這些“鐵家伙”的奧秘。隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，他漸漸意識到，這些裝備的強大性能離不開(kāi)各種關(guān)鍵材料的支撐。這種樸素的認知，在他心中種下了對材料科學(xué)的濃厚興趣。
“人類(lèi)文明經(jīng)歷了石器時(shí)代、青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代……每一次人類(lèi)文明進(jìn)步實(shí)際上都是生產(chǎn)工具的材料起著(zhù)關(guān)鍵作用?！睆堄绖俦磉_了他對材料的深刻見(jiàn)解。高考填報志愿時(shí)，張永勝毫不猶豫地選擇了甘肅工業(yè)大學(xué)（現蘭州理工大學(xué)）的材料專(zhuān)業(yè)。在這里，他學(xué)習了金屬學(xué)與熱處理相關(guān)知識，無(wú)數個(gè)日夜的不懈努力，為他日后的科研道路奠定了堅實(shí)基礎?！澳莻€(gè)時(shí)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(zhuān)業(yè)。我心里就想著(zhù)，一定要好好學(xué)習，將來(lái)能為國家做點(diǎn)事情?！睆堄绖倩貞浀?。
2001年畢業(yè)后，大部分同學(xué)都去了沿海發(fā)達地區，但張永勝并未心動(dòng)。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(kāi)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下，他不斷學(xué)習深造，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(zhù)至關(guān)重要的角色。無(wú)論是航天飛機的發(fā)動(dòng)機，還是精密機床的軸承，都離不開(kāi)高性能的潤滑材料。它們關(guān)乎國家戰略安全和產(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(mǎn)挑戰，但他沒(méi)有退縮，反而更加堅定了攻克技術(shù)封鎖壁壘、掌握核心主動(dòng)權的決心。
扎根西部開(kāi)啟“潤滑”科研征程
張永勝的科研之路，離不開(kāi)薛群基院士、劉維民院士等老一輩科學(xué)家的悉心指導。他們求真務(wù)實(shí)、創(chuàng )新奉獻的精神，深深影響著(zhù)張永勝，也堅定了他扎根西部，為國家發(fā)展貢獻力量的決心。
面對諸多來(lái)自東部地區科研院所和企業(yè)的邀約，張永勝始終堅守在西部?！疤m州化物所一直有著(zhù)艱苦奮斗、默默奉獻的精神。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。我們也要傳承這種精神，繼續為國家的發(fā)展貢獻力量?！睆堄绖僬f(shuō)。
從熱處理到潤滑材料，面對跨領(lǐng)域的挑戰，張永勝沒(méi)有畏懼，而是深入行業(yè)和用戶(hù)，詳細了解實(shí)際工況的需求，不斷學(xué)習新的知識，與團隊成員共同攻克技術(shù)難題?！白隹蒲?，不能閉門(mén)造車(chē)，一定要深入實(shí)際，了解用戶(hù)的需求，才能真正解決問(wèn)題?！边@是張永勝經(jīng)常掛在嘴邊的一句話(huà)?？蒲泄ぷ鞅仨氁試倚枨鬄閷?，他告誡團隊成員：“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(fǎng)問(wèn)學(xué)者研究的機會(huì )。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，但中國的基礎設施建設和科研隊伍的實(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(guò)高通量計算和實(shí)驗加速新材料的研發(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，應用于自己的科研工作中?！爱敃r(shí)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(guò)來(lái)，變成我們自己的東西?！睆堄绖僬f(shuō)。
回國后，張永勝將所學(xué)知識應用于實(shí)際科研項目。他帶領(lǐng)團隊致力于解決極端環(huán)境下的潤滑難題，為高端裝備在高溫、高轉速等苛刻條件下的穩定可靠服役提供保障。
“極端”環(huán)境下的“極端”突破
經(jīng)過(guò)多年的努力，他帶領(lǐng)團隊成功突破了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)驗室設備的局限性。為了加速研發(fā)進(jìn)程，在中國科學(xué)院儀器研制設備專(zhuān)項支持下，團隊自主研發(fā)了一套模擬火箭發(fā)動(dòng)機工況的地面模擬設備，實(shí)現了動(dòng)密封測試環(huán)境的真實(shí)模擬。這套設備不僅提升了研發(fā)效率，更為后續科研工作奠定了堅實(shí)基礎。
張永勝及其團隊提出了“在嚴苛環(huán)境中服役的極端環(huán)境高溫潤滑材料的設計新原理”，突破了傳統陶瓷復合潤滑材料的局限。他們采用納米化技術(shù)和仿生設計，并專(zhuān)注于陶瓷復合潤滑材料的研發(fā)，最終成功地為高溫、高速工況下的潤滑材料應用提供了新的解決方案。團隊通過(guò)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(wèn)題，并克服了將實(shí)驗室小尺寸樣品放大到實(shí)際應用大尺寸構件過(guò)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，失敗的次數難以計數，從材料體系到工藝優(yōu)化，經(jīng)歷了無(wú)數次嘗試和調整。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(zhù)巨大挑戰。為了突破瓶頸，團隊采取逐步迭代的方式，從1000℃、1100℃到1200℃……不斷實(shí)驗提升潤滑材料的耐溫性能，最終實(shí)現了關(guān)鍵性的突破。
標準引領(lǐng)推動(dòng)科研成果轉化
張永勝團隊長(cháng)期承擔國家重大重點(diǎn)項目，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。對于科研成果的應用，他有著(zhù)深刻的認識，強調要打通從基礎研究到工程應用的整個(gè)鏈條，確保材料的性能滿(mǎn)足實(shí)際需求，并能夠快速迭代升級。
將實(shí)驗室的成果應用于實(shí)際工程機械領(lǐng)域，意味著(zhù)要經(jīng)歷反復的、周期漫長(cháng)的研發(fā)和驗證過(guò)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(dòng)科研成果轉化應用，張永勝果斷下定決心，建立具有自主知識產(chǎn)權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(zhuān)用科學(xué)儀器開(kāi)發(fā)和評價(jià)技術(shù)研發(fā)團隊，與材料研發(fā)團隊、工藝團隊和制造團隊協(xié)同工作，形成了一個(gè)完整的鏈條。這支成立于2021年的評價(jià)團隊，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)裝備是國內外首創(chuàng )性成果。
在構建評價(jià)技術(shù)體系的過(guò)程中，張永勝總結出實(shí)現潤滑材料自主創(chuàng )新和應用的三個(gè)核心突破點(diǎn)：一是合成耐高溫的新潤滑材料；二是通過(guò)跨尺度的構筑設計和工藝研發(fā)，將材料制造成零部件；三是開(kāi)發(fā)自主可控的評價(jià)技術(shù)。他深知，建立標準是推動(dòng)科研成果轉化為商品的關(guān)鍵步驟。雖然標準化過(guò)程涉及到各方利益的博弈，需要經(jīng)過(guò)嚴格的審批程序，并可能遭到同行業(yè)的反對，但該團隊堅持以科學(xué)的態(tài)度，充分論證標準的必要性和可行性，最終推動(dòng)了國家標準的立項。
目前，已經(jīng)商業(yè)化的超高溫水氧環(huán)境摩擦測試設備、航空航天動(dòng)密封測試系統以及滾動(dòng)軸承模擬測試系統，全部基于國產(chǎn)零部件和材料實(shí)現了完全的自主可控。張永勝借鑒國外科研工作者自主搭建設備的思路，并結合自身科研需求，研發(fā)出能夠更好地模擬實(shí)際工況的非標設備，為材料研發(fā)提供更有針對性的指導，顯著(zhù)縮短了研發(fā)周期，大幅降低研發(fā)成本?！拔覀兙褪且蚱茋獾膲艛?，做出我們自己的東西?！睆堄绖賵远ǖ卣f(shuō)。
潤物無(wú)聲向“新”行
在航天領(lǐng)域，張永勝團隊的重要貢獻體現在顯著(zhù)提升了航天發(fā)動(dòng)機的重復使用次數。通過(guò)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(dòng)機在超高轉速或超高溫下重復使用次數從最初的2次突破到了現在的20次以上，可極大地降低航天發(fā)射的成本，提高航天活動(dòng)的效率，這些成果都為我國航天事業(yè)未來(lái)的發(fā)展奠定了堅實(shí)基礎。與此同時(shí)，他們在航空領(lǐng)域也取得了突破性進(jìn)展。張永勝團隊研發(fā)的潤滑材料為國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機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(wèn)題。張永勝介紹說(shuō)，其團隊在液體火箭發(fā)動(dòng)機關(guān)鍵部件，特別是渦輪泵動(dòng)密封技術(shù)方面取得的突破，對于可重復使用火箭的發(fā)展至關(guān)重要。液氧火箭發(fā)動(dòng)機渦輪泵負責將液氧等推進(jìn)劑輸送到燃燒室，其密封性能直接影響著(zhù)發(fā)動(dòng)機的性能和可靠性。為了解決多次點(diǎn)火啟停中液氧易泄漏的問(wèn)題，該團隊在材料的迭代優(yōu)化、加工性能和密封設計方面進(jìn)行了大量的研究和實(shí)驗。
在談及取得的成就時(shí)，張永勝始終保持謙遜的態(tài)度，將榮譽(yù)歸功于團隊的集體努力，強調團隊精神在科研工作中的重要性。張永勝認為科研工作需要高度的團隊精神，并將團隊比作一個(gè)階梯，每個(gè)成員都在不同的位置上發(fā)揮著(zhù)自己關(guān)鍵的作用。
張永勝認為，蘭州化物所自1958年籌建以來(lái)，一代代科研人員秉承著(zhù)老一輩科學(xué)家的奉獻精神，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(dòng)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，他認為這不僅是個(gè)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(guò)自己的行動(dòng)，將這種精神傳遞給下一代。
如今，張永勝又瞄準了新的目標——智能潤滑材料?！拔磥?lái)的潤滑材料應該能‘感知’環(huán)境變化，實(shí)現自我感知、自我調節、自我修復?！痹谒膸ьI(lǐng)下，團隊已經(jīng)開(kāi)始探索人工智能與材料科學(xué)的交叉研究?！皣姨岢鲚d人登月和深空探測等計劃，這對潤滑材料提出了更高要求?！睆堄绖僬f(shuō)，“我們必須跑得更快些?！?/span>
張永勝載譽(yù)歸來(lái)后，蘭州化物所召開(kāi)了全國先進(jìn)工作者事跡座談會(huì )。座談會(huì )上年輕的科技工作者們共同分享著(zhù)這份來(lái)之不易的榮譽(yù)，真切地表達著(zhù)對張永勝科研精神的贊嘆?！皬埨蠋?0多年帶著(zhù)我們一直在啃嚴苛環(huán)境下的潤滑材料技術(shù)硬骨頭，他有著(zhù)盯住一個(gè)目標攻堅克難、精益求精的堅韌精神……”“張老師經(jīng)常帶我們舉辦一些國際和國內的大學(xué)科、小學(xué)科會(huì )議，引導我們向交叉學(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(dòng)詮釋了“愛(ài)國、創(chuàng )新、求實(shí)、奉獻”的科學(xué)家精神。他潤物無(wú)聲，默默地守護著(zhù)國之重器，將論文寫(xiě)在了祖國大地，寫(xiě)在了浩瀚星空。在蘭州化物所的實(shí)驗室里，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，默默奉獻著(zhù)自己的青春和智慧。他們就像一支支小小的“潤滑劑”，為實(shí)現中華民族偉大復興的中國夢(mèng)貢獻著(zhù)自己的力量。
