中国粉体网讯 “现在很多科技产业‘卡脖子问题’，实际上追根究底都是卡在材料上。”
中国工程院院士、中国科学院上海硅酸盐研究所研究员董绍明向上海科技表示：“材料在高新技术领域中非常关键。”
“大家往往能看到，一个科技重器是多么宏伟，一颗航天卫星是多么震撼，而重器所用到的材料通常是不被看到的。材料人往往是‘幕后英雄’，但其实我们非常自豪。”
董绍明介绍，他所带领的团队，开发了高热稳定、高结构稳定、超高温等适用于不同服役环境的陶瓷基复合材料，攻克了大尺寸、复杂形状陶瓷基复合材料构件的精确成型和精密加工、复合材料与金属异质材料连接以及复合材料气密性和空间适用性等关键技术难题，在国内成功实现了陶瓷基复合材料构件在重要领域的应用，相关材料与构件的制备和应用技术均达到国际先进水平。
不仅如此，董绍明团队还攻克了多层超高温抗氧化涂层的可控制备技术，并将之成功地应用于超高温陶瓷基复合材料热结构件的研制。多层超高温抗氧化涂层技术的成功开发，使我国成为国际上少数掌握该项核心技术的国家之一。
陶瓷脆，但却是解决高端材料“卡脖子”的关键
陶瓷，作为华夏文明的象征，不仅承载着五千年的文化积淀，而且有着轻质、耐高温、耐腐蚀等优点。“实际上我们做陶瓷的人很了解自己所研制的材料，陶瓷的优点有很多，但是一提到更高级的应用，就会想到它的缺点——脆。”董绍明说。
为了解决陶瓷“脆”的缺陷，董绍明将纤维引进到陶瓷当中。经复合后做成的陶瓷基复合材料就会变得和金属、树脂一样具有韧性。
塑料扔在火里面一下子就熔化了，而董绍明做的陶瓷基复合材料则可以兼具强度高和耐高温的效果，因此在航空航天等领域里有举足轻重的地位。
针对航空和先进核能领域对长寿命、耐腐蚀热结构材料的迫切需求，董绍明带领团队开展了SiC/SiC陶瓷基复合材料的研究工作，开发了SiC纤维稳定化处理技术和高致密SiC/SiC复合材料的制备技术，成功制备出高致密SiC/SiC材料，其力学性能达到国际同类材料水平。
目前，不论是军机还是民机，从燃烧室、涡轮外环到调节片、导向叶片，乃至转子叶片，都将大量使用陶瓷基复合材料。
“材料发展不够成熟，是高新技术发展短板中的短板”
早在1998年，董绍明曾作为高级访问学者前往法国波尔多大学热结构实验室，并在那里产生了研发纤维增强陶瓷基复合材料的灵感。董绍明说：“回国后我就立志把材料这个学科建立起来。刚开始没有装备和场地，也没有充足的经费，我就东拼一张桌子，西凑一张台子，打游击式地搞科研。没有实验装备，我就自己做。”
“如果把空间探测、电子信息等等应用比作是‘阳春白雪’，我们做材料的经常自嘲是‘下里巴人’。”
董绍明认为，材料的发展不够成熟，是我国高新技术发展短板中的短板。而在材料领域，先进陶瓷及陶瓷基复合材料耐高温、耐腐蚀的特质，又是其他材料无法比拟的。
“在高新技术发展体系，包括航空航天、电子信息、精密机械、国防军工、生物医药、新能源、石油化工等领域都涉及到先进陶瓷材料的应用。先进陶瓷材料在耐高温、耐腐蚀的极端条件下，没有材料可以替代，因此也成为高新技术产业的一个支柱。”
未来，向着耐3000度高温材料的目标推进
“2000度在过去是个很高的耐高温材料门槛，但现在随着飞行器速度的提高，应用端对材料的耐温能力有了更高的要求。”
董绍明的科研团队将会继续创新，设计新体系、研制新材料，向着耐受2500度、2800度，甚至3000度的目标推进。
“工作温度提升了以后，装备系统有了依托，从设计角度上看它们的性能就会得到大幅度提升。”董绍明介绍，“例如在航空航天领域，我们经常联合研发，他们需要高性能材料支撑发展，而这些技术的攻克就需要我们的装备和技术创新来解决。材料就要陆续验证，相信这对我国航空航天装备的发展具有历史性意义。”
时间紧，任务重，这也将是董绍明建立实验室以来又一个“不回家的春节”。
（中国粉体网编辑整理/山川）
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