「鐵匠」王浩偉：30年打造國產超級合金，只為國家「不受氣」

由於材料加工專業的學科背景，王浩偉的皮膚要比普通人黑上幾度。

他的身材有些瘦小，拖著眼袋，但說起話來氣勢十足。

王浩偉是上海交大材料科學與工程學院教授。

他說，在讀大學時他就有一個中國夢：「能用具有自主知識產權的新材料做出國家自己的大飛機。」

就是眼前這個人，像個鐵匠一樣在高溫爐旁默默蹲守了30年，研發出了一種國產超級合金材料。

抱著這樣的信念，王浩偉堅持潛心研究近30年，終於研製了納米陶瓷鋁合金材料。

相比鑄鐵件，這種材料打造的零件可以做到減重60%左右。最重要的是，它的比強度和比剛度甚至超過了鈦合金。

這種陶鋁合金材料已經應用於天宮一號、天宮二號、量子衛星等國家重大項目。

此外，材料在C919大飛機支撐樑上的應用取得了可喜成果，材料強度和抗疲勞性能可以與在用的鈦合金性能相媲美，但葉片重量大幅降低。

除了下一代航空材料，汽車、航天等工業化應用也開始全面鋪開。

據稱，納米陶瓷鋁合金有望成為下一代汽車輕量化關鍵材料、下一代汽車機床主幹材料。

目前，具有年產千噸級中試及生產基地已落戶安徽淮北，從難以置信到產業化應用，王浩偉團隊像一把尖刀，硬生生為納米陶瓷鋁合金材料開闢出了一條大道，將助推「材料輕量化革命」。

圖為王浩偉團隊合照。

科研攻關，甜蜜的痛苦

1999年，王浩偉從德國交流後回到上海交大，當時的他還沒有自己的實驗室和團隊，只能靠著學校支持的1萬元，白手起家，著手研製納米陶瓷鋁合金材料。

項目初期，由於經費有限，王浩偉曾用蛇皮袋裝了二十多斤的實驗材料，坐火車到西北工業大學進行實驗。

但真正的困難遠不止長途跋涉、起早貪黑，而是對方對材料性能指標一次又一次的極限挑戰。

合作過程中，在產品性能幾乎達到極致的情況下，對方依然數次提高驗收標準。

「走投無路」之下，王浩偉團隊只能硬著頭皮干，每個人都煉成了「拚命三郎」。

納米陶瓷鋁合金要在上千度的高溫爐里合成，做實驗時，王浩偉團隊有些成員經常光著膀子幹活，別人看了都覺得十分詫異，開玩笑說：「你們哪裡有教授的樣子？」

由於做的都是臟活累活，受傷也成了家常便飯。這麼多年來，團隊成員每個人都傷痕纍纍。

項目攻關期間，翻砂、澆鑄、樣品腐蝕試驗統統得親自上手。

有一次，王浩偉不慎將氫氟酸灑在了手上，導致嚴重灼傷。

團隊的馬乃恆教授也曾背部受傷，足足趴著睡了一個月。

王浩偉喜歡挑戰，喜歡嘗試，腦子裡一旦蹦出新想法，必定第一時間去驗證。

團隊成員馬乃恆回憶說，在項目攻關期間，深夜接到王浩偉的電話也是常事。

圖為分別用陶鋁新材料和鑄鐵製造的汽車轉向節。

「既然外加陶瓷的路走不通，我們就逆向思維——『無中生有』，讓陶瓷自己從鋁里『長』出來。」在研究過無數複合材料的製備方法後，王浩偉團隊選擇採用「原位自生技術」。

通過控制化學反應的進程，讓鋁合金中長出陶瓷增強體，陶瓷顆粒的尺寸由外加法的幾十微米降低到納米級，突破了外加陶瓷鋁基複合材料塑性低、加工難等應用瓶頸。

整整兩年時間，團隊窩在簡陋的實驗室里，不斷挑戰自我，最終材料性能遠遠超出了項目要求。

第一次材料應用現場實驗，看到團隊攻堅克難、廢寢忘食研發的納米陶瓷鋁合金材料，王浩偉心中五味雜陳，勞累和百感交集一下子爆發出來，突發心臟病暈倒，幸虧搶救及時才得以倖存。這一幕馬乃恆至今依然歷歷在目。

王浩偉說，他經常提到愛國情懷和使命感，並不是矯情。

「你們沒有經歷過那個國家處處受氣的年代，無法感受我們想要解決國家重大需求的急切心理。」王浩偉目光堅定，一字一句地說：「解決國家難題的滿足感和自豪感，是拿錢也買不來的！」

如今回想起來，王浩偉覺得，這些困難都算不了什麼，和重大項目攻關成功後的喜悅相比，反而是一種甜蜜的痛苦。「做科研除了壓力大一點，哪有什麼苦惱，做成了就很開心。」

「五代傳承」，高標準始終如一

納米陶瓷鋁合金從無到有，王浩偉教授描述得就像 「玩水玩沙子」那麼輕鬆，但實際上這種材料從研發到應用歷經30多年，它背後凝結著上海交大老、中、青五代「材料人」的心血和努力。

提起自己的兩位領路人吳人潔和周堯和，王浩偉親切地稱他們為「兩位老爺子」。

吳人潔教授，我國複合材料的創始人之一、上海交大金屬基複合材料國家重點實驗室創建者，「原位自生技術」最早就是由他提出的。

周堯和院士是王浩偉研究生階段的導師，在鑄造界享有盛譽，並在上海交大開闢了「生態材料學」這一全新研究領域。

從複合材料理論到實際鑄造，王浩偉集兩家所長，用化學的方法搞材料，成功將「原位自生技術」從理論變成了現實。

如今，吳人潔老先生已經逝去，但王浩偉不負老先生期望，終於實現納米陶瓷鋁合金材料工業化應用。

圖為周堯和院士和王浩偉教授討論科研問題。

交叉的學科環境下，王浩偉不但拓寬了研究思路，同時也繼承了他們包容嚴謹、甘於奉獻的精神。

王浩偉回憶說，兩位「老爺子」性格截然相反。吳人潔開放包容，周堯和則十分嚴格，甚至有些不近人情。

如今，王浩偉團隊成員上有周堯和院士，下有「八零後」「九零後」，傳承了足足五代交大材料人。

夏存娟，材料學院特種材料研究所黨支部書記、助理研究員，曾經是王浩偉的學生，現在是團隊的一員。

十多年來，在夏存娟印象中，從最初本科課堂的風趣幽默、如沐春風，到讀博士時的嚴厲、高標準，王浩偉對她的要求越來越高。

碩士期間，夏存娟向王浩偉彙報碩士課題時，王浩偉曾嚴厲批評她：「你這哪是研究生的工作，就是幾個本科課題的堆砌！」只要是涉及專業問題，王浩偉總是毫不留情，為此，夏存娟還哭了鼻子。

正是王浩偉不斷提出高要求，如今夏存娟也能獨當一面，獨立從事科研工作，並且能夠系統地協調自己的課題方向。

夏存娟開玩笑說，在王浩偉的團隊里有種「打怪升級」的感覺。

「堅持走創新驅動的發展道路，是加快建設製造強國的重要方針，高校作為科技創新的重要基地，是推動創新驅動不可或缺的重要力量，在重大原始創新、共性技術突破、產學研協同創新以及推動成果轉化等方面，承擔著不可替代的職責與使命。」 上海交大校長、中國工程院院士林忠欽表示。

王浩偉團隊堅持30年，不為名利，無畏艱險，始終只做一件事：為了做出中國人真正原創的超級材料！

如今，他們做成了！

註：文中圖片由作者提供

編輯：左常睿

審核：管晶晶

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