5月20日,武汉科技大学(以下简称武科大)材料学部楼前,一个清瘦的身影骑着电动车匆匆而至。他就是武科大高温电磁材料与结构教育部重点实验室的“掌舵人”李享成教授,不久前,他被授予全国五一劳动奖章。

李享成(前)与团队成员在一起。武科大供图
停好车,他笑着告诉《中国科学报》:“骑电动车,不堵车,节省时间。”走进他的办公室,迎面看到一个银色行李箱。“随时出差,提着箱子就走。”
从事科研20多年,李享成带领团队聚焦国家重大需求,坚持自主创新,研制了一系列科研设备,研究成果不仅为国家重器披上“防护衣”,还为相关行业带来超过40亿元的经济效益。
没有设备,“自己做”
李享成长期研究的“高温电磁材料”是很多国之重器的关键组成材料,其技术和产品长期被国外垄断。作为学校里这个领域的开创者,他几乎是白手起家。
“当时,我们团队啥都没有。”团队成员陈平安回忆,十来个师生仅有一间房,一边放桌椅办公用,一边放炉子做实验。每当炉子开起来,房间里如同蒸笼。
研究高温材料在电磁场作用下的反应机理,需要1700摄氏度以上的强电磁场环境。李享成打算从国外进口,一打听,要价高达400万元,而且要走审批、下订单等程序,两年才能到位。他一想,买不起,也等不起。
“自己做!”他找到一个做设备的校友,两人一边查资料,一边列出零部件清单,然后逐一购置。有些配件没有,他们自己动手画图纸,再找厂家订制。大大小小的近千个零部件运到后,摆满了死磨硬缠要来的60平方米实验室。
“系统集成是最大的挑战。”跟着李享成从硕士读到博士的罗港涛讲述,那时是冬天,室内没装空调,窗户密封也不好。李享成老师带着他们,在冰冷的设备上调试,一干就是几个小时。“午餐时,大家的双手冻僵了,筷子都拿不稳。”经过上百次的调试,设备才能正常使用。
“我们用1年制造出国内第一台,费用仅为进口设备的一半。”李享成自豪地说,“这个设备可是个‘大功臣’,支撑了许多国家项目。”
如何测试涂层材料在高温下的性能?李享成在网上查询,全球都没有相关的设备。“还是自己做!”他从学院找到一台LCR阻抗仪,然后绘制炉子的图纸,找厂家做出实物,还开发了软件。经过无数次的改进,把这些组装起来并连上电脑。
“这台设备属于全球首创!”李享成介绍,“我们从这台设备上做出了大量的数据。”上个月,他们拿到的2项国家发明专利就来自于此。
为了打通创新成果从实验室走向工业应用的“最后一公里”,李享成研制了10公斤和100公斤级的聚合物反应生产设备。一系列自主研发的科研设备,不断增强了团队的核心竞争力。
中国工程院院士毛新平赞赏道:“李享成在关键设备上的自主研发,为一些重要技术突破提供了保障。”
为国之重器披“防护衣”
高温陶瓷抗热冲击差,是世界难题。为了观察陶瓷材料的摩擦和损毁过程,李享成带领团队成员穿上厚重的工作服,深入超高温生产现场,一待就是十几个小时。回到实验室,他埋头做理论研究、模型修正、工艺改进。经过5年上万次的实验,团队成功攻克了这个科研瓶颈。
给高温陶瓷做涂层,是关键技术。李享成把团队师生分成两组,分别负责在电脑上计算技术参数、在设备上给陶瓷做涂层。半年过去了,涂层要么无法附着,要么附着后不均匀,没有一块合格。
望着厚厚的、卷了边的一摞摞实验记录本,看着每面纸上密密麻麻的实验数据,师生们有些气馁。
李享成鼓励他们:“多试试!”通过坚持不懈的努力,他们终于研制出第一块合格的高温电磁材料。此后,研究工作逐渐走上了“快车道”。
每种陶瓷的特性、熔点、附着能力都不一样,团队师生在研究过程中经常遇到各种难题,李享成总是很乐观。他说,这得益于他青少年时期与家人一起劳作的经历——夏天插秧,头顶烈日,脚踩泥水,一天下来身上晒脱皮;秋天割麦,手拿镰刀,弯腰挥动,一天做上万次重复动作。那些辛勤劳作的日子,铸就了他坚韧不拔的品格。
新冠疫情期间,团队师生不能返校,但是科研任务不能停。李享成“单枪匹马”地干。每天,他一个人在实验室里,从设计配比、混合、烧制,到调设备、上涂层、分析数据,反反复复地做实验,终于按期完成了所有的科研项目。
近10年,李享成团队承担了近20项国家重要项目,研究成果不仅打破了国外对我国的多项技术封锁,还为国之重器披上了“防护衣”,有效实现了电磁防护。
带两个“智囊团”做应用
在李享成的团队里,所有科研项目都以解决实际问题为导向,即使是基础研究也不列外。“我有团队师生和工人师傅两个‘智囊团’。”他常说,两个“智囊团”是推动科技创新和产业应用的“左膀右臂”。
从读研究生开始,他就经常下企业。到了车间,见到工人们坐在地上,他毫不犹豫地也坐地上;就餐时,他和工人们一起排队打饭,坐在一张桌子上吃饭聊天。工人们都说他是“真正接地气的教授”,见到他都知无不言。
一次,李享成到企业查看高温陶瓷材料的试用情况。到了现场,看到有的陶瓷缺边少角,有的表面粗糙不平。在他疑惑之时,工人们说,粉料太轻了,所以缺边少角;熔点不匹配,流动性不好,所以表面粗糙。他追问,如何解决?工人们说,增加粉料的密度,调整涂层的熔点。
“工人兄弟们点出问题症结所在,具体如何增加和调整,就是我们科研人员要做的事了。”李享成按照工人们指出的方向,很快解决了这些问题。“不从工人那里了解实际情况,所做的研究可能是空对空。”他深有体会地说,“工人们的建议,往往是实用、管用的,而且比从网上、书上查到的更直接。”
在李享成的手机里,有100多位工人的联系电话。只要和他打过交道的工人,半年不见面,再见他都能喊出名字。需要什么物品,只要他一个电话,很多工人马上就会送来或寄来。知道他遇到难题,工人们会和他一样着急,和他一起蹲在现场想办法。
近10年,李享成带领团队制备了10余个系列的高温陶瓷产品,并全部实现了产业化,科研成果在20多家大中型企业转化应用,实现产值40多亿元。
如今,李享成团队已拥有60多名师生,近6000平方米的实验室、中试基地和办公室,2023年,他负责的实验室被认定为教育部重点实验室。
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