西北稀有金属材料研究院铍材研究所副所长李军义:为国之重器增彩

发布时间: 2023-03-27

    行星发动机、智能量子计算机、太空电梯……一段时间以来,电影《流浪地球2》中的硬核科技给影迷留下了深刻印象。你知道吗?当科幻照进现实,“人造太阳”真的存在,而且入选了“2022年度央企十大国之重器”。

中色(宁夏)东方集团有限公司下属公司西北稀有金属材料研究院(简称西材院)铍材研究所副所长李军义,是一位专门和金属铍打交道的专家,虽然没有直接参与“人造太阳”的建造,却为其贡献了重要的中国智慧。

全球最大的“人造太阳”,是一个由全球35个国家共同参与的国际合作项目,凝聚了世界上顶尖的科学智慧,其设计目标是模拟太阳内部的核聚变反应制造能量发电。关键部件“防火墙”要承受、传导上亿摄氏度的高温辐射,因此,材料选择至关重要。经过8年上千次实验,科研人员最终确定的方案是一种“三明治”结构体——铍+铜+不锈钢。

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2022年11月22日,从客户方核工业西南物理研究院传来捷报,首件全球最大的“人造太阳”核心部件顺利通过验收,核心指标显著优于设计要求。西材院为该项目提供的关键材料——铍瓦产品各项性能指标完全满足该项目设计需求。这一具有里程碑意义的事件标志着中国铍材制备水平达到国际先进水平。

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消息传来,李军义难掩激动之情:“多年来,为具备铍瓦产品的供应能力,我们从材料研发、制备到应用,经过不断的工艺原理摸索,实现了关键材料和关键技术的重大突破。未来随着这个项目逐步实施,按照中国承担份额,西材院将供应更大批量的铍瓦产品,此项目也将对公司高质量发展起到重要促进作用。”

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鲜有人知,铍材制备四个字的背后凝聚了李军义和团队巨大的心血。

2015年,李军义刚从英国留学归来,就接到了西材院的“军令状”:从研发中心调任铍材研究所副所长,专攻铍铝合金技术难题,为客户提供高品质铍材。

为了改善和提高铍铝合金的力学性能和铸造质量,李军义全身心投入到这场没有硝烟的战斗中。平均每周工作60个小时,每个工作日除了睡觉和吃饭,不是在实验室就是在去实验室的路上。

铍和铝的凝固点不同,导致铍铝合金的铸造缺陷非常明显。为了提高铍的纯度,李军义团队从成分设计、模壳透气性、凝固热场设计等方面不断改进。“这个过程就像厨师开发一道新菜,我们需要不断调试配方比例,然后做出来品尝,再分析总结,最后通过试验来看它到底是不是迎合客户的口味。”李军义回忆道。

然而,现实中的难度可比做菜高多了。“每一轮试验都要分析,每一件铸品我都要在大脑中复盘,到底问题出在哪儿?然后你会发现,一个问题解决了,另一个问题又来了。”李军义说,那段时间里,他经常做梦都在思考产品制备中的各种方案。

与此同时,另外一件同样使命光荣、责任重大的任务也落到了李军义的肩上——编写《中国工业史-铍工业》。于是,白天忙试验,晚上埋头写作成了他的日常。夏夜里,为了对抗闷热和蚊子的双重干扰,李军义把湿毛巾搭在头上,不知不觉写到了凌晨。

星光不负赶路人。2017年,历经了一年多百余次的试验,李军义团队制备的铍铝合金材料攻克了力学性能低、铸造缺陷多的“卡脖子”技术难题,得到了客户的充分肯定,订单接踵而来。《中国工业史-铍工业》也作为庆祝建党100周年的献礼公开出版。

西材院是我国唯一的铍材生产和研制基地,多项产品和技术填补了国内空白并替代进口,打破国外垄断,被誉为“铍材料国家队”。但是,随着国防军工、核工业等应用领域的飞速发展,客户方对铍材制备的要求也随之提高。这对李军义而言,一项又一项的订单产品像一个又一个堡垒,等待他去攻克。

苟日新,日日新,又日新。创新精神早已融入了李军义的职业素养,累累硕果见证了他的付出。近年来,他主持、参与完成了省部级项目17项,编写《中国工业史-铍工业》1部;获得中国工业协会科技进步奖二等奖2项、中国专利优秀奖1项、中国质量技术奖二等奖1项;发表论文30余篇;获得授权专利18项;参与制定国军标1项、企业标准1项。由他研发的高纯铍技术,解决了我国半导体领域高纯铍材料的“卡脖子”问题;核工业用铍新产品研发实现了我国大尺寸粉末冶金铍材料自主研究,填补了国内空白。

(来源:今日石嘴山)