近日,中国科学院上海硅酸盐研究所院士董绍明获得2024年度何梁何利基金奖。董绍明,长期从事陶瓷基复合材料基础研究与应用,发明了高热稳定、高尺寸稳定、超高温、长寿命等具有不同特性的陶瓷基复合材料,为我国航空航天重要装备提供关键基础材料和构件。

何梁何利基金奖

“这次能够获得何梁何利基金奖励我还是非常激动的,因为自己和团队的成果得到了社会广泛和高度的认可,深刻体会到“逆境中坚持”的重要性。”董绍明向上海科技表示。

“我从独立建立陶瓷基复合材料方向到现在20多年来,也是经历了无数挫折和逆境,每一个阶段都有不同的困境,能够发展到今天靠的就是坚持。”

董绍明介绍:“何梁何利基金是社会公益性慈善基金,也是国内规模最大的民间科技奖励基金,是一种极高的荣誉,我获得这个奖项,也就体现出国家和社会对我的研究领域--陶瓷基复合材料的认识和重视程度,这不仅仅是个奖项,更是激励我和团队前行的动力。特别是,中共中央政治局常委、国务院副总理丁薛祥在此次颁奖大会上的讲话,强调科技工作者是建设科技强国的主力军,在新时代新征程上,要冲锋在前、勇挑重担,奋力跑好历史的接力棒。这让我深受鼓舞,也深刻体会到身上的责任与使命。”

何梁何利基金奖

@上海科技

您长期从事陶瓷基复合材料基础研究与应用。请介绍一下您的最新研究进展以及在该领域科技的最新发展趋势。

@董绍明

陶瓷基复合材料是一种适用于(超)高温、强腐蚀服役环境的轻质材料,在航空航天和先进核能等高技术领用具有极大的应用潜力。

我从事该领域的研究工作30多年了,在实现该类材料在航天重器中的应用后,最近主要瞄准了航空发动机用陶瓷基复合材料热端部件的研究,经过近5年的发展,我们已经突破了力热综合性能极限,达到了国际先进水平,同时我们也发展出了独具特色的航空发动机热端部件精密制造技术,研制的构件正在进行考核验证,这方面的成果将为我国新型航空发动机的研制和技术进步提供关键基础材料支撑。

@上海科技

您发明了高热稳定、高尺寸稳定、超高温、长寿命等具有不同特性的陶瓷基复合材料。在这个过程中您遇到的最大挑战是什么?您是如何攻克这样的科研瓶颈的?

@董绍明

陶瓷基复合材料的特性之一就是可设计性强,我们通过纤维编织体、界面相和基体这三个陶瓷基复合材料的基本单元进行协同设计,获得了不同特性的材料,在这个过程中最大的挑战还是如何将材料付诸应用。

因为材料的应用形式是构件,仅有材料性能是不够的。在材料界有一句行话,就是料要成材、材要成器、器要好用,说的就是有了好的材料,要实现工程应用,还必须做成高可靠的构件。构件就具有了形状和结构,对我们来讲,适用和满足构件性能要求的制造工艺是能否实现材料应用的瓶颈问题。我们主要采用理论计算、工艺迭代和实践经验相结合的方式克服研制过程中的瓶颈问题,当然,在这个过程中坚持和信念也是必不可少的。

@上海科技

请介绍一下您科研工作中最典型的应用案例,这样的科研突破对我国科技发展带来怎样的影响和突破?

@董绍明

我就以陶瓷基复合材料光机结构在高分辨率空间遥感领域的应用为典型案例吧。在这项工作中,我们发展了陶瓷基复合材料构件整体结构设计理念,提出利用加强筋实现陶瓷基复合材料构件增刚补强方案,确保构件刚度,有效减重。这对“为每一克而奋斗”的航天领域来说,贡献是巨大的。

我们研制的陶瓷基复合材料光机结构首次应用是在高分二号卫星上,这也是我国第一颗亚米级分辨率的卫星,于2014年8月19日发射,至今已在轨运行了10年,陶瓷基复合材料光机结构依然稳定可靠,不仅开辟了陶瓷基复合材料空间遥感应用新纪元,还引领了陶瓷基复合材料成为新一代空间遥感相机关键基础材料,继此之后,我们又为高景一号、高分七号等30余个型号,50多台空间相机研制了光机结构,创造了国内多个首次,成为空间遥感相机光机结构材料发展的引领者,保障了我国高分辨遥感数据自主可控。

@上海科技

您如何看待前沿科学、基础科学对国家科技产业发展的影响?

@董绍明

前沿科学旨在探索新的科学领域、发现新的现象和规律,表现出很强的探索性。基础研究旨在揭示自然界的本质和基本规律,关注科学知识的积累和发展。

二者均为技术创新和应用发展的基石,可以激发新技术,解决技术难题,益于提升国家科技产业的创新能力,对于推动国家科技产业发展具有不可替代作用。

@上海科技

未来,您对陶瓷基复合材料的研究还有哪些规划和期待?您对自己最大的期待是什么?

@董绍明

未来将聚焦陶瓷基复合材料功能化和产业体系建设开展工作。当前陶瓷基复合材料的应用主要是利用其机械性能作为结构材料使用,随着我国重要装备的发展,陶瓷基复合材料的应用已经不能再局限于结构特性,同时也要具有高热导等功能响应特性,所以未来我们要重点发展多功能陶瓷基复合材料,在研究过程中采用人工智能、机器学习和大模型辅助等先进方法加速材料的创制。

何梁何利基金奖

董绍明说:“从国际上工业发达国家的陶瓷基复合材料发展历程和经验,以及市场对陶瓷基复合材料的需求来看,我们必须有计划地开展陶瓷基复合材料产业体系建设,从根本和源头上解决制约产业发展的瓶颈技术,形成系列化的、具有自主知识产权的陶瓷基复合材料品类和商品牌号,使科技成果切实转化为新质生产力,这也是我工作中的一个期待,更好地服务于国家重要装备和科技发展。 ”

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编辑:蓝悦

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