1.引言
有一所大学,他低调而神秘,包容而有内涵,为我国的三航事业做出了巨大贡献,但他在全国的名气却大大逊色于其他同类的学校,这就是国防名校西北工业大学。它用自身的独特品格铸造了人才培养的“西工大现象”, 在中航工业,担任总师(副总师)、重大型号总师(副总师)、特级专家、党政领导及国家三大奖获得者中,西工大培养的校友占60%以上。尤为引人注目的是“军机三总师”(歼20总师杨伟,运20总师唐长虹,歼15常务副总师赵霞)、“民机三总师”(ARJ21总设计师陈勇、C919基本型总设计师韩克岑、CR929中俄远程宽体客机中方总设计师陈迎春))都来自于西工大这片土地上。在2019年航空工业的10位冯如奖获得者中,西工大校友有6位。建国70周年的国庆阅兵现场亮相的绝大多数无人机均由西工大独立研发生产。航天、航海工业,西工大也是英才辈出,不胜枚举。实际上,在西工大还有一个服务于三航的材料学院,由5院士坐镇,重度参与航空、航天、航海工业的一系列重大项目。自2004年以来,该学院获得国家技术发明一等奖,二等奖等国家级奖项20项,为我国航空航天领域相关设备发展做出了巨大贡献。国防,省部级,军队以及教育部的奖项更是不胜枚举。目前,西工大材料学院在全国排名中并列第四名,拥有材料科学与工程国家一级重点学科和材料学、材料加工工程国家二级重点学科。同时,材料学院还坐拥凝固国家重点实验室(铸造泰斗周尧和带头创建),超高温结构复合材料国家级重点实验室(中国工程院张立同院士和杨铮教授创建),正在建设陶瓷基复合材料制造技术国家工程研究中心等国家级科研平台。2017年,西北工业大学入选“双一流大学”建设高校(A类),“材料科学与工程”学科获批A类并跻身“一流学科”建设行列,该学院现有教职员工260余人,其中,两院院士5人,长江学者8人,国家杰出青年基金获得者6人,国家“千人计划”特聘教授3人,“万人计划”领军人才6人,“优青”5人,“青拔”5人,“青千”7人,拥有国家自然科学基金委创新群体、长江学者创新团队、国防科技工业优秀科技创新团队、陕西省重点科研创新团队、陕西省优秀教学团队等多个高水平科研与教学团队。材料学院为国防科技事业发展和国民经济建设输送了上万名优秀毕业生,其中包括9名两院院士、17名长江学者和国家杰出青年科学基金获得者以及众多行业领军人才。
2.近5年来所获得的国家三大奖列表
近5年来,由西工大材料学院主持或牵头完成的国家级奖项总计6项,参与完成的奖项1项,分别列举如下:
2016年所获奖项:
1)李贺军、付前刚、李克智、黄剑锋、张雨雷等完成的“长寿命耐高温氧化/烧蚀涂层防护机理与应用基础”,获2016年度国家自然科学奖二等奖。该项目促进了超高温碳基复合材料与涂层领域的发展,使我国抗氧化/烧蚀涂层理论研究跻身国际前沿水平。成果已成功用于支撑多型跨代高技术装备的定型与研制,解决了国家重大战略亟需的多项关键超高温材料应用难题,取得显著效益。
2)张立同、成来飞等完成的“碳陶飞机刹车功能复合材料的研制与应用”,获2016年度国家技术发明奖二等奖。该项目涉及的“新型飞机刹车盘材料”的研制与应用技术,由张立同院士团队和西安航空制动科技有限公司联合发明。本项目发展的碳陶飞机刹车盘,具有刹车性能好、力学性能优,刹车安全可靠和性价比高等优点。项目可在高档轿车、重型汽车、重型机械和高速列车等领域转化,可形成年数十亿元产值的产业规模,推动我国交通运输等相关行业的技术进步和产业升级。
3)杨合、孙志超、詹梅、李恒、樊晓光、李光俊等完成的“高性能轻量化构件局部加载精确塑性成形成性一体化制造技术”,获2016年度国家技术发明奖二等奖。该项目历经16 年努力,发明并开发了实现创新思路的成套方法和模具装备,在国际上突破了瓶颈难题。该项目显著提升了塑性加工的成形极限、成形质量和成形能力与水平,产生了显著经济和社会效益。
4)同一年,傅恒志院士参与完成的“新型合金材料受控非平衡凝固技术及应用”,获得2016年度国家技术发明奖二等奖。该项目第一完成人为南京理工大学材料科学与工程学院教授陈光。据悉,陈光教授长期从事材料科学与冶金工程的教学、科研与管理工作,在凝固技术与新材料领域取得了一系列创新性成果。1999年,陈光获西北工业大学凝固技术国家重点实验室工学博士学位。在西工大就读期间,傅恒志就曾指导并与陈光合作,完成了多项科研课题。这对昔日的“师生”,如今同列获奖者名单。
2018年所获奖项:
1)周万城教授团队研发的高性能高温功能材料是现代装备跨代发展的标志性新材料,其应用水平直接影响着我国飞机、舰船等装备的性能。在国外严密技术封锁的情况下,周万城教授带领团队走出了一条完全自主创新的道路,历经22年艰苦攻关,研究成功一个完整系列的高温功能材料,填补了国内空白,达到国际先进水平。该团队曾获得国家科技进步一等奖1项、国防技术发明一等奖1项、军队科技进步一等奖1项、“十一五”全军后勤重大科技成果奖1项、省部级二、三等奖十余项,发表学术论文300余篇,被SCI收录300余次,获得授权国家和国防发明专利50余项。周万城老师是我国高温材料开发的先驱者之一,现享受国务院特殊津贴。
2019年所获奖项:
1)成来飞教授团队主持完成的“大型复杂陶瓷基复合材料防热构件组合集成制造技术”项目获国家技术发明二等奖。西工大获奖完成人分别为:成来飞、张立同、殷小玮、王一光、刘永胜、梅辉。
2)刘东教授团队主持完成的“复杂薄壁环件精密锻造技术”项目获国家科技进步二等奖。西工大获奖完成人分别为:刘东、魏志坚、王志宏、王龙祥、郭灵、杨艳慧、谢永富、占立水、夏欲民、苏春民
3.科研平台
西工大材料学院拥有8个国家级科研平台和2个国家级教学平台,17个省部级教学科研平台。笔者在这里一一列出具体的名称,并对其中最为重要的两个实验室进行介绍。
10个国家级教学科研平台
另外,西工大材料学院还坐拥17个省部级教学科研平台,包括14个省部级科研平台,3个省部级科技创新与人才培养平台。
西工大几乎所有的平台都是依托凝固技术国家重点实验室和超高温结构复合材料国家级重点实验室建设。“凝固技术国家重点实验室”由铸造界泰斗周尧和院士带头创建,隶属于国防系统,以航空航天为代表领域的国防重大材料技术需求为主要服务对象。是国内外凝固领域实验室中研究队伍规模最大、覆盖面最广、综合性最强的实验室,并且形成了区别于国内外同类实验室的显著学术特色:重视材料技术科学研究的综合性和集成性,提供从基础理论、新技术原理、材料设计、制备成形、成套装备,到使用效能的完整解决方案。实验室2003年通过首次国家评估,被评为“国内一流的国家重点实验室”;2008年通过了第二次国家评估,在金属材料领域七个国家重点实验室中排名第一;2013年通过第三次国家评估,被评为优秀类实验室。实验室现任主任为黄卫东教授,学术委员会主任为中国工程院干勇院士。实验室现有中国科学院院士1人,中国工程院院士3人(含1名双聘院士),国家杰出青年科学基金获得者7人,教育部“长江学者奖励计划”特聘教授7人,中国青年科技奖获得者1人,还有千人计划2人,全国模范教师3人,教育部“新世纪优秀人才”计划入选者24人,从而形成了一支以院士和杰出青年基金获得者为学术带头人的研究队伍。
超高温结构复合材料国家级重点实验室是由中国工程院张立同院士和杨铮教授创建。在20世纪90年代初分别组建陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料研究团队,形成陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料和超高温力学性能测试等三个方向。该实验室在国内规模不算最大,但是科研成果和科研经费绝对属于国内一流。目前为止,先后获国家技术发明一等奖1项,国家技术发明二等奖3项,国家自然科学二等奖1项,省部级科技一等奖6项和二等奖12项。其中,“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术”获2004年度国家技术发明一等奖,打破了该奖项连续6年的空缺,使我国成为继法国之后第二个自主掌握陶瓷基复合材料制备技术的国家,在国内外引起极大反响。国际著名科学家高度评价:“中国CMC的发展速度太快了,在CMC领域已不能没有中国!”。2013年我团队在西安成功主办第八届国际陶瓷基复合材料会议,国际该领域著名科学家都到会。以国家重大需求为牵引开展前沿、基础和应用研究,研究成果成功支撑了构件研发与应用:共计制备航空、航天、空间探测、飞机刹车等领域用陶瓷基复合材料构件和碳/碳复合材料构件16000余件,在多个型号实现批产,支撑国家9个重大科技专项实施。其中,XX导弹冲压发动机用超高温陶瓷喷管已定型批产,高超飞行器陶瓷复材热防护系统和控制舵成功通过5次飞行验证;“高分专项”遥感卫星相机镜筒在两个型号应用;碳陶飞机刹车盘有7个型号装备部队,3个型号在试飞,3个型号通过地面试验;喉衬和热防护套成功用于两个型号导弹,分别参加国庆60周年阅兵和抗战胜利70周年阅兵。去过西工大的朋友可能很难想象,看起来毫不起眼的超高温实验室竟然能有如此傲人的成果。
4.科研团队
西工大材料学院可谓人才济济,主要由14大团队组成,另外还有些科技工作者及其团队由于保密原因不便公布,但往往这些团队的成果发挥的能量是非常巨大的,主要的团队及其研究方向现列出如下:
研究团队1---陶瓷基复合材料
负责人:张立同(中国工程院院士)、成来飞(杰青、长江学者)、
教授:刘永胜、梅辉(青拔)、李晓强(青千)、张程煜、范尚武
研究员:刘小瀛
副教授:曾庆丰、栾新刚、董宁、张亚妮、叶昉、范晓孟
副研究员:张青
研究团队2---碳/碳复合材料
负责人:李贺军(中国工程院院士、杰青、国家自然基金委创新研究群体负责人、全国模范教师、百篇优博指导教师)
教 授:李克智、齐乐华、郭领军、付前刚(万人计划、优青、青拔)、付业伟、
张守阳、张雨雷(青拔)、曾燮榕、崔红
副教授: 史小红、卢锦花、张磊磊
研究团队3---航空航天特种功能材料
负责人:介万奇(杰青、长江学者)
教 授:周万城(享受国务院图书津贴专家)、樊慧庆、郝启堂、罗发、陈福义、朱冬梅、杨光昱、高峰、冯丽萍、查钢强、徐亚东
副教授:李焕勇、李阳平、李强、王涛、刘长友、谭婷婷、卿玉长、徐凌燕、许 杰、黄智斌、陈强
研究团队4---稀有金属材料与加工
负责人:李金山(万人计划)、周廉(中国工程院院士)、傅恒志(中国工程院院士、国际高校科学院院士、俄罗斯宇航科学院外籍院士)
教授:冯勇、薛祥义、胡锐、寇宏超、张铁邦、王军、陈彪、赖敏杰
副教授:唐斌、王毅、樊江昆、杨劼人、宋霖
研究团队5---高性能增材制造与创新设计
负责人:黄卫东(杰青、长江学者)、林鑫(长江学者、万人计划)
教 授:陈静
副教授:王猛、谭华、刘建睿、康楠、于君
副研究员:杨海欧、王理林、魏雷
研究团队6---精确塑性成形
负责人:詹梅(杰青、长江学者、万人计划、优青)、李淼泉(万人计划)
教 授:李淼泉、李付国、曾卫东、刘东、余心宏、刘郁丽、孙志超、
李恒(青拔、优青)、郭良刚、李宏伟、罗皎、樊晓光、郑泽邦
副教授:李健、宁永权、赵张龙、高鹏飞、李宏、李庆华、杨艳慧
研究团队7---定向凝固技术与理论
负责人:刘林、傅恒志(中国工程院院士、国际高校科学院院士、俄罗斯宇航科学院外籍院士)
教 授:张军、沈军、于家康、李双明、苏海军(优青)
副教授:钟宏、杨文超
研究团队8---材料服役性能表征与评价
教 授:郭喜平、杨延清、王永欣、卢艳丽、谢发勤、刘道新
副教授:王泓、罗贤、乔彦强
研究团队9---焊接工程与自动化
负责人:李京龙、李文亚
教 授:傅莉
副教授:张 勇、马铁军、熊江涛、徐韦锋、陈海燕、杨夏炜、徐雅欣、 石俊秒、申志康、刘小超
研究团队10---快速凝固与亚稳材料
负责人:刘峰(杰青、长江学者、万人计划)
教 授:陈豫增
副教授:杨长林、周永存、宋韶杰、李云松
研究团队11---石墨烯新型炭材料
负责人:李铁虎(国务院学科评议组成员)
教 授:李铁虎、赵廷凯
研究员:党阿磊
讲 师:李昊
研究团队12---纳米能源材料
负责人:魏秉庆教授(国家千人计划特聘教授、三秦学者)
教 授:王洪强(青千)、尚利(青千)、文丹(青千)、李祯(青千)、李炫华(青拔)、马越(省百人)、谢科予(省杰青)、王建淦
研究员:宋强
副教授:徐飞、谭丽丽、高唯、王洪月
研究团队13---材料基因组工程
首席科学家:夏振海 (国家千人计划专家)、Artem Oganov(国家千人计划专家)
教 授:Vladislav Blatov 、王锦程、王俊杰(青千)、王志军
研究团队14---润滑与密封材料
首席科学家:刘维民 (中国科学院院士)
教 授:管仁国(优青),范晓丽,齐卫宏,王海丰,杨勇,刘国强,黄小磊
副教授:傅茂森,叶谦,杜乘风,余泓,周青,张晋,刘建喜,吴红星,王显宗,郭瑞生,李小琳,花珂,史俊勤,刘兴民
最后,上面所列的不少科研人员都被选入了西工大“翱翔学者”名单,还有部分入选了省青千等优秀人才库。
5.发表论文
西工大材料学院在近三年总共发表SCI论文1930篇(2016-2018年,未能查出2019年的数据,但可以肯定的是2019年又是一个论文丰收年),其中一区论文202篇,影响因子大于6的109篇,大于3的545篇。获授权专利223项,ESI高被引论文57篇。其实对西工大这样国防军工背景下的学校,论文影响因子肯定是比不了以研究生化环材,催化等化学领域的科研院所。但是,笔者认为,对一个国家而言,将材料送上飞机翱翔蓝天,肯定要比发几篇SCI论文来的更为实在和有意义。近些年来,不少院所为了提高知名度,专门引进生化环材的人才撰写高影响因子的论文,研究成果虽然发了一些顶刊论文,但却失去了科研的本来意义,一个好的科研成果,绝对是以最终得以应用并创造使用价值为目标,不仅仅是为了发论文而发论文。
本文由虚谷纳物供稿。
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