近日，安徽工業大學張世宏教授作為首席科學家牽頭申報的國家重點研發計劃“高端功能與智能材料”重點專項項目“超高強韌涂層高通量制備及斷裂韌性高效表征技術和裝備”獲批立項，項目總經費3200萬元，其中中央財政專項資金1600萬元，實現了該校在國家重大項目上的歷史性突破。
由張世宏教授帶領的安徽工業大學現代表界面工程研究中心研究團隊，聚焦國家重大需求，堅持服務地方經濟，面向航空航天、武器裝備、智能制造、綠色能源等行業，解決高端制造與再制造、表面技術與智能材料的重大基礎原理、核心制備技術與工程化應用等關鍵問題，取得了一系列重要的科技成果。
全鏈條研發 打破國外技術壟斷
你知道什么是“PVD”嗎？這是一種薄膜制備技術，用張世宏教授的話來說，PVD硬質薄膜的優勢非常明顯，可以用“綠色環保、光滑致密、超高硬度、耐蝕潤滑”16個字來概括。
走進由張世宏牽頭組建的安徽工業大學金屬表面涂層實驗室，研究成果琳瑯滿目：助力武器裝備發展的抗燒蝕強韌復合涂層，助力航空裝備事業發展的超高溫防護陶瓷涂層，助力發電鍋爐長效安全運行的能源裝備防護涂層，助力冶金裝備發展的冶金嚴苛環境防護涂層……一項項研究成果，凝聚的是張世宏和團隊成員無數的心血。
每天，實驗室里總有一群身穿白大褂的科研人員在有條不紊地做著各項科學實驗和研究。這些實驗和研究，都離不開“PVD”這個關鍵詞。張世宏說，PVD涂層具有降低生產成本、提高工作效率、替代高污染的電鍍工藝、降低能源消耗保護環境等優勢。
以前，因為PVD高端裝備及配套工藝技術一直為國外壟斷，造成國內涂層材料制備成本很高。為打破這種局面，張世宏團隊發揮優勢，迎難而上，終于實現技術突破，擺脫了高端PVD硬質涂層設備嚴重依賴進口的局面。早在2019年，憑借“強束流高效PVD制備硬質涂層關鍵技術及裝備”，張世宏團隊一舉斬獲安徽省科學技術進步獎一等獎。
“此次獲批國家重點研發計劃項目也是在此前的基礎上不斷探索而來?！睆埵篮暾f，項目面向精密制造、航空航天、高端裝備等領域對合金表面高性能硬質涂層的重大科技共性需求，針對高承載磨損、寬溫域交變應力、沖擊疲勞和沖蝕磨損等嚴苛服役環境，圍繞PVD高強韌涂層“材料設計-制備技術-沉積裝備-評價技術-示范應用”進行全鏈條研發。“項目預期可以大幅降低高性能PVD涂層的研發成本，提高高端精密加工工具、航空航天器件、武器和能源裝備等的使用壽命和安全可靠性，打破國外技術壟斷，實現高端裝備國產替代?！睆埵篮暾f。
產學研合作 提升企業核心競爭力
2016年3月實驗室掛牌運行，2017年5月獲批成立ISO/PVD涂層國際標準分委會，2017年12月獲批安徽省國際聯合研究中心，2019年5月立項建設教育部重點實驗室，今年11月獲批安徽省技術標準創新基地，一路走來，每一個腳步都留下了深深的印記。
據張世宏介紹，實驗室共有四個研究方向，其中兩個方向主要跟薄膜材料相關，簡稱“PVD”技術，一方面，為了解決國家的重大需求，特別是針對國防的關鍵器件，解決一些減摩耐磨、腐蝕沖蝕、燒蝕磨損等難題；另一方面，大幅提升高速切削刀具、精密模具、精密關鍵部件、新能源電容器等的關鍵性能，都會用到這種PVD薄膜技術。另外兩個方向是將國家重大需求和產業發展相結合，研發高能束噴涂和滲噴熔相結合的復合表面技術，解決嚴苛服役環境中裝備及核心部件的重載、強腐蝕、氧化結瘤等問題。
“在國家和省、市各方的支持下，我們的實驗室取得了一系列的成果。承擔了500萬元以上的重大產學研項目5項，80萬元以上的產學研項目12項，孵化高新技術企業2家。授權發明專利已經超過了40項，有接近一半的發明專利進行了直接轉化。2019年和2021年兩次獲得省科技進步獎一等獎，2020年和2022年兩次獲得中國表面工程協會科技進步獎一等獎?！睆埵篮暾f，目前，團隊已經和寶武重工、奇瑞汽車、安德科銘、泰爾重工、合肥匯通、純源鍍膜、銅峰電子、舜富精密、億米特科技、晨光高耐磨等我省多家重點企業建立了穩定的產學研合作關系，牽頭組建了表面領域國際標準聯盟，已主導制定國際標準10項和國家標準3項，有效助力我省重要科技企業提升國際競爭力。
推進學科建設 助力國民經濟發展和人才培養
據悉，國家重點研發計劃主要針對事關國計民生的重大社會公益性研究，以及事關產業核心競爭力、整體自主創新能力和國家安全的戰略性、基礎性、前瞻性重大科學問題、重大共性關鍵技術和產品，為國民經濟和社會發展主要領域提供持續性的支撐和引領。此次獲批國家重點研發計劃項目，對于安徽工業大學來說尚屬首次，是一次歷史性的突破！
張世宏說，材料科學與工程是學校重要的一級學科，我省首批高峰學科。此次獲批國家重點研發計劃項目，將進一步提升學科的影響力和整體的實力。此外，項目還涉及了多學科的交叉，包括化學學科、物理學科、計算機學科、控制學科、冶金學科、機械學科等，體現了典型的學科交叉特點。“項目的實施，對整個學校的學科建設，特別是新興學科、交叉學科的建設，將會起到很好的助推作用。”張世宏說。
“學科是龍頭，是高等教育高質量發展的關鍵所在，高質量學科需要高能級重要科研項目的支撐和保障，也是高層次人才培養的必要條件?！卑不展I大學黨委書記陸林說，當前，安徽工業大學正深入學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想和黨的二十大精神，按照堅守信念、堅持夢想、堅定信心、堅韌不拔總要求，聚焦培育時代新人和服務重大需求主題，拉抬標桿、等高對接，踔厲奮發、勇毅前行，聚力創建“三三五”黨建工作大格局，著力以高質量黨建引領和推動學校各項事業內涵式高質量發展。近年來，學校人才培養、技術攻關、成果轉化、師資隊伍建設等工作均取得了關鍵進展與重要突破，正朝著國內知名特色高水平大學的目標不懈奮斗！
研究不止步，探索無止境，科研永遠在路上。張世宏說，做科學研究，視野一定要放寬，明白自己所處的位置。他表示，有了國家的支持，在前期成果積累的基礎上，自己將和團隊在接下來的三年時間里，繼續潛心研究、乘風破浪，緊盯國家層面和行業領域的短板，與國際上相關領域的領先國家及團隊開展平等對話和互補性合作，取得更多、更大的研究成果，造福社會。
文圖/記者 黃瑩 通訊員 張苒
