穷尽毕生精力实现从“0”到“1”的突破

　　周万城：能为国家攻克尖端难题 这辈子就没白活

　　历经22年艰苦攻关，著名高温功能材料专家、西北工业大学材料学院教授周万城主持完成的“航空发动机用特种功能材料”项目，荣获2018年度国家技术发明二等奖。

　　22年铸一剑，这个奖拿得太不容易。日前，在采访周万城团队时，这位我国高温特种功能材料研究的先驱者告诉记者：“能为国家攻克尖端材料技术难题，比拿奖更值得欣慰！”

　　20多年来，周万城带领团队披荆斩棘，走出了一条完全自主创新的道路，为我国攻克了一系列尖端材料技术难题，填补了国内空白。

　　1996年，国家材料领域的一位专家组组长来到西工大材料学院，作了一场报告。他提到，国家急需一种“特种功能材料”。“既然是国家急需的材料，无论多难也要把这个任务完成。”周万城带领团队开始调研，并将这种材料作为研究的主攻方向。

　　这种材料的研究难在哪里？首先，陶瓷涂层与金属工件的膨胀不匹配，工件在工作过程中经过激冷激热后，会导致陶瓷涂层剥落；其次，陶瓷涂层要在高温下具有所需要的功能，很难实现。此外，陶瓷材料在高温下长期工作，其内部结构也会发生变化，从而导致材料性能改变。

　　“要同时解决这三个难题，难度非常大。”但周万城却坚信：外国能做出来，我们也一定能够研究出来。

　　刚起步时，一间16平方米的实验室和一台经常出毛病的热压炉，是周万城研究团队的全部“家当”。仅凭这样的条件开展尖端材料的研究谈何容易。最初那些年，周万城想尽一切办法，克服一切困难，一坚持就是22年。

　　第二获奖人罗发教授是周万城的博士生。当年毕业时，多家单位对他伸出“橄榄枝”，有的单位甚至将房子、家具一并配齐，但因为周万城的一句话，他留了下来。

　　“我们的研究，是国家急需，也是我们人生价值的最好体现。虽然研究难度很大，但通力合作就有可能获得突破。”时至今日，罗发仍记得周万城当年对他说的话。

　　研究也曾走过一些弯路。最初5年，他们很快获得了高温性能优良的涂层材料，但进一步研究发现：只解决材料的高温性能问题，远远不够。“因此，必须放弃原来研究的材料，从根本上重新研究新的材料体系。”

　　很快，他们又发现：新研制出的材料体系，虽然具备了好的高温性能、长期的稳定性和抗热震性能。但在高温下，材料和发动机燃气组分发生反应，进而导致涂层碎裂剥落。“这个材料体系也只能放弃，必须再次重新建构新的体系……”

　　在不断的突破创新中，周万城团队攻克了数不清的技术难题，终于研究成功一个完整系列的新材料，解决了国家国防装备发展中的一个关键问题。

　　周万城团队研究的高性能高温功能材料，是现代国防装备跨代发展的一种标志性新材料。经国家国防科工局组织技术鉴定，认为：“研究的综合技术水平达到国际先进水平，一些材料达到国际领先水平”，为我国尖端装备的更新换代和跨越式发展作出了卓越贡献。

　　“新材料的研制，一定要有独特思路、独特方法和独特技术，才能突破种种难题。”周万城说。

　　他讲述了两个技术攻关中的故事。一个是“生死攸关”的故事。要研制一种新材料，必须要有该材料的性能测试设备配套。1998年，因承担国家相关研究的其他团队研发失败，周万城的高温功能材料研究无法进行性能评估，课题只能搁浅。

　　心急如焚的周万城当机立断，决定自筹经费，对相关测试设备进行研发。经过近1年攻关，终于成功开发出一台高性能测试设备——该材料的研究才得以“起死回生”。

　　这台关键设备至今还在使用，成为高温功能材料研发的基础手段。也正是这台设备的研发，显示出团队有别于常规的独特思路，成为高温功能材料研究里程中的一个标志性事件。

　　另一个是“柳暗花明”的故事。2016年，该团队的新型材料在工程应用时遇到了“薄膜脱落”的问题，如果不能在短时间内解决，装备将面临“下马”的可能。

　　后来的事实证明：这不是新型材料的问题，也不是工艺的问题，而是对方工件表面状态出现了改变——薄膜材料必须适应新的工件表面状态，使团队面临一个“必须重新研究的新问题”。

　　周万城连续主持召开3次课题组会议，讨论解决方案。经过严格理论分析，设计出十几种方案，而后逐一试验。团队成员黄智斌副教授一直“泡”在现场，每天只睡一两个小时。20天的奋战后，难题终于被攻克。

　　如今的周万城团队，已从最初的“一师一生”壮大到7位教师、30多位在校研究生。实验室由最初的16平方米，扩展到1200平方米。实验设备也由一台热压炉，发展到300多台（套）。周万城说，“在实验室，几乎可以完成想做的所有研究。”

　　“团队的主攻方向十分明确，就是要解决国家尖端材料的技术难题。”周万城表示，“在我们所在的研究领域，哪种材料是国家需要的，做了这么多年，已经很明确。”

　　今年65岁的周万城说，他的精力和体力还允许他继续工作，他还有信心再为国家做出一些国际领先水平的科研成果。“能够实实在在地为国家做成一件事，这辈子就没有白活。”