中國粉體網訊 2024年5月3日17時27分,嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射,之后準確進入地月轉移軌道,發(fā)射任務取得圓滿成功。這是張荻院士與歐陽求保教授為核心的研究團隊,憑借其獨創(chuàng)的高性能碳化硅(SiC)增強鋁基復合材料,再次助力嫦娥奔月!
圖片來源:央視網
張荻院士:長期從事金屬基及構型化復合材料應用基礎研究
張荻院士1957年3月生于陜西省西安市,1982年于西安交通大學獲學士學位,1985和1988年分別于日本大阪大學獲碩士和博士學位。2023年當選為中國科學院院士。
復合材料的設計與制備、界面與形變調控以及復合構效關系等關鍵科技難題,不僅關乎材料科學的進步,更直接關系到工業(yè)制造、航空航天、新能源等多個領域的創(chuàng)新與發(fā)展。
張荻院士長期從事金屬基及構型化復合材料應用基礎研究,在復合設計制備、形變加工、構效關系及構型化調控等方面做出了系統(tǒng)的創(chuàng)新性研究成果。
張荻院士團隊建立了多元復合體系熱/動力學模型,通過調控合金成分和增強體表面性質改善和調控界面相容性,發(fā)現并揭示了增強體誘發(fā)動態(tài)再結晶的熱變形機制,解決了復合制備與成形加工難題。針對金屬基復合材料高強低韌失配難題,啟迪自然貝殼微納磚砌復合構型可同步提高材料的強韌性的原理,創(chuàng)制出具有類貝殼微納磚砌復合構型的CNT/Al基高強韌金屬基復合材料,并在航天領域得到了應用驗證,拓寬了金屬基復合材料研究領域。
其系統(tǒng)的創(chuàng)新性研究成果已成功應用于我國空間站、嫦娥系列探測器、月球車、火星探測器、北斗三號、軍用衛(wèi)星及武器裝備等國家重大工程與高端裝備的數十余個型號,滿足國家重大工程和高端裝備對輕質高強金屬復合材料的重大需求。
做大自然的開拓者
作為一名材料學家,張荻院士常說,要做大自然的開拓者,“向大自然學習也許是科研工作者做科研的最好途徑!
目前,材料學中的新概念——遺態(tài)材料,正是源于自然界生物的啟迪。據張荻院士介紹,遺態(tài)材料是通過借用自然界生物自身多層次、多維、多結構的本征結構,經人工方法,變更其結構組分,制備出既保持其精細分級結構,又具備新功能的新型結構功能一體化材料!斑z態(tài)復合材料”概念為高性能、新材料的結構性能化設計提供了前瞻性思路、理論依據和實用途徑。
在這一學術思路引導下,張荻院士及其團隊創(chuàng)制了一系列具有生物精細分級結構的高性能材料,如用寒帶生存的蝴蝶做模板所創(chuàng)制的功能材料,大大提高了太陽光的吸收率,從而可用于指導光電、光熱、光催化、光解水等光能源轉化材料;利用熱帶蝴蝶的光反射響應特性制備出光調控材料;以植物葉片為模板所制備的“人工樹葉”材料大大提高了人工光合作用的效率。
匠心科研 碩果累累
秉持“想國家之所想、急國家之所急、應國家之所需”的原則與精神,張荻院士為我國材料學科及相關行業(yè)長遠發(fā)展做出貢獻。其主持承擔了國家863計劃、973計劃、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金重大等項目,授權中國發(fā)明專利90余項,制定金屬基復合材料國家標準3項。獲國家自然科學獎二等獎2項(第一完成人),發(fā)表SCI收錄論文600余篇,SCI他引2.3萬余次,出版中英文學術專著3本。
值得一提的是,張荻院士還曾是上海交通大學首屆“教書育人獎”一等獎獲得者。立德樹人,他把團隊中的成員當作一起進行科研的伙伴。近年來,張荻院士團隊已培養(yǎng)杰青1名;萬人計劃科技創(chuàng)新領軍人才2名;萬人計劃青年拔尖人才等四青人才7名;博士生55名,其中獲全國百篇優(yōu)博論文2篇、上海市優(yōu)博論文9篇。
近期,張荻院士團隊近期通過對生物質前驅體進行芬頓預處理,將大分子鏈氧化切斷,使后處理活化效率提高一倍,從而制備高性能電容碳。該研究提出了一種綠色、高效的納米多孔結構預處理技術,可廣泛應用于利用木質纖維素前驅體的多級多孔碳材料的合成。
匠心科研,持續(xù)探索材料科學的前沿。張荻院士以科研為舟,以創(chuàng)新為帆,引領新型高性能材料研究,持續(xù)助力我國航天等高科技領域發(fā)展。
信息來源:上海交通大學、新民晚報、西安交大新聞網、中國復合材料學會等。
(中國粉體網編輯整理/黑金)
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