范景莲：“领舞”难熔金属材料科技创新

◎ 文/段雨默 王 鹏

夜深了，晚风轻柔。中南大学粉末冶金研究院某办公室的灯火依然亮着，一位女科学家此时正坐在桌前凝神思索。

从多年前开始，这位女科学家就潜心于纳米难熔钨钼材料的科学研究。她鲜有时间陪伴在孩子左右，甚至父亲弥留之际也未能守护在身边。

26年来，她一直辛勤地耕耘在科学园地，兢兢业业地从事难熔金属材料及其新技术研究工作，开拓了纳米/纳微复合高性能难熔钨钼材料研究的新方向。她的科研之路，被各种成果和荣誉所妆点。

她，就是我国难熔金属材料学科带头人——范景莲。

难熔金属迎来“春天”

材料是国民经济和国防军事建设的基础，新材料是推动中国技术创新的先导。历史上每一次重大技术创新和新产品的研制成功，都离不开新材料的发明和应用。

钨、钼难熔金属材料在航空、航天、电子、核能源、轨道等领域具有极其关键的应用，被视为稀土中的“稀土”。国家将其列为重要战略物资，将发展新型高性能难熔钨钼材料列入国家战略性产业。我国是钨、钼资源大国，却不是钨、钼技术强国，在高性能难熔金属材料及制品方面一直短缺。

受传统制备技术限制，现有难熔金属材料的组织和性能存在很大的缺陷，无法满足航空航天、原子能等尖端技术不断发展的需求，这也成为严重制约我国国民经济建设和国防军事工业发展的瓶颈材料。因此，开发具有自主知识产权的新型高性能难熔金属材料，一直以来都是我国国民经济建设和国防军事工业发展的重大战略性需求。

同时，国家七大战略性新兴产业中的新能源、节能环保及新材料，以及我国中长期科学和技术发展规划16个重大专项中涉及的极大规模集成电路制造技术、大型先进压水堆及高温气冷堆核电站、载人航天与探月工程等，都是高性能难熔金属涉及的应用领域，对新型高性能难熔金属提出了更高的性能要求和更迫切的需求。

“难熔金属的研究迎来了历史机遇期，迈入了发展的春天。”范景莲难掩心中喜悦。

引领难熔金属学科发展

坐落在岳麓山下、湘江河畔的中南大学，是国内最早从事难熔金属材料研究的科研机构和国防重点军工项目承担单位之一，这里有着国内一流的粉末冶金、材料学科，也有着一群为我国国防军事建设和国民经济发展默默奉献的科技工作者。

作为中南大学粉末冶金研究院难熔金属研究所现任所长、博士生导师，范景莲是国家杰出青年科学基金获得者和国家中青年科技领军人才入选者。

2016年企业营销投入的参数θ2=-8.31，即在其他条件不变的情况下，营销费用每增加1万元，主营业务利润减少8.31万元。P值为0.050，在10%的显著性水平下，表明2016年的企业营销投入对于2017年的主营业务利润有显著影响。

在这里，范景莲根据自己对学科发展的认识以及对国家重大需求的了解，提出了纳米/纳微复合高性能难熔钨钼材料研究的新方向。粉末冶金难熔金属材料，是很少有女性涉足的研究领域，然而范景莲却几十年如一日，一步一个脚印，埋头苦干，在艰辛而又漫长的科研攻关历程中，逐步坚定发展具有纳米/纳微复合设计和微细结构设计的高性能难熔钨钼材料的决心。

在范景莲的带领下，创新团队以满足国家重大需求为使命，坚韧不拔地向着技术高地持续迈进，沿途收获的多项创新学术成果，形成了他们科研道路上一道道靓丽风景：

——发明了一种新型超高温轻质难熔复合抗烧蚀材料。新型飞行器对高温材料具有非常苛刻的要求，要求材料具有优异的高温强韧化、长时间抗氧化与轻量化等综合性能，是国际公认的最突出的技术难题。现有高温材料因高温强度低、抗氧化烧蚀差或密度高等不足而无法应用，成为飞行器研制的关键技术瓶颈。针对这一重大需求和瓶颈，范景莲带领团队创新发明了一种新型超高温轻质难熔复合抗烧蚀材料，实现了难熔合金的高温强韧化、轻量化、近零烧蚀，达到国内领先、国际最先进水平。

——提出纯钨的纳微复合与活化设计思想，解决了纯钨烧结近全致密化和微细结构控制的难题。ITER国际热核聚变反应堆是中、欧、美、日、等七国联合攻关的一个国际重大合作工程。据悉，ITER国际热核聚变反应堆将首次建造可实现大规模聚变反应的核聚变堆，其原理类似太阳发光发热，即在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出巨大能量，从而为人类提供可持续发展的洁净能源，被认为是解决人类未来能源问题的最理想途径。该工程涉及的面对等离子体和偏滤器关系到等离子体的稳定性及第一壁结构材料和元件免受等离子体轰击损伤，要求材料具备良好的抗高热负荷冲击性能和良好的化学稳定性。针对以上要求，范景莲及其团队创新发明了纯钨的纳米活化-高能活化烧结和纳米复合、纳米梯度复合扩散连接技术，首次实现纯钨低温一步烧结近全致密化和钨与低活化钢或Cu合金的高强度连接，为我国参与ITER项目中面向等离子体和全钨偏滤器设计和部件制造奠定了重要技术基础。

——建立新一代细晶钨合金材料的制备技术与系统理论。钨基合金是实现战斗部高毁伤威力的最关键穿破甲材料。传统钨合金由于制备技术限制，存在晶粒粗大、成分组织不均匀、力学性能差等缺陷，穿破甲威力受到限制。为此，范景莲团队创新发明了“纳米复合-微合金化”制备高性能细晶钨合金穿破甲材料，发展了纳米级钨基复合粉末的制备原理和技术，建立细晶钨合金制备新技术与理论，实现W-Ni-Fe穿甲材料的细晶、高强韧和高自锐，突破了传统W-Cu不相溶的致命缺陷，获得高致密、高延性（25%以上）的超细晶高毁伤W-Cu破甲药型罩材料，破甲毁伤威力提高18%~20%，获得用户高度评价。

打造世界一流研发团队

范景莲领导的难熔金属研究所，依托于中南大学粉末冶金研究院。中南大学粉末冶金研究院是我国粉末冶金研究的发源地，是国家培养粉末冶金新材料专业高级人才的摇篮，新中国一大批重大科技成果都在这里诞生。

作为我国难熔金属材料学科带头人，范景莲教授在长期的自主创新实践中，始终瞄准国家重大需求，密切跟踪国际学科前沿，通过与“985”创新平台、学科建设和重大专项相结合，组建了一支以国家杰出青年为核心，以中青年教授、博士为骨干的中青结合的创新科研团队。

范景莲还带领团队积极开展对外合作。针对高温抗烧蚀材料和穿破甲材料，他们与国内航空航天、兵器等国防领域设计应用单位、科研院所以及大学的同行专家建立密切合作，形成紧密协同攻关团队；针对偏滤器钨材料，他们与国外研究院所、优势高校开展多方面学术和人才交流合作，建立了长期稳定的国际合作关系，充分利用全球创新资源，不断提高细晶钨材料的设计、应用水平，扩大本学科和团队的国内外的学术影响。

“我们的目标是打造一支具有世界影响力的团队。”范景莲的话，语调平淡却掷地有声。

肩负国家使命执着前行

范景莲1990年本科毕业于中南工业大学（中南大学的前身）粉末冶金专业，同年继续攻读粉末冶金专业硕士学位；1993年硕士毕业后在广州工作，担任了总经理助理、厂长。三年后，她回到母校攻读博士学位，导师为黄伯云院士，开始进行高性能细晶钨材料研究工作。博士毕业后，范景莲毅然挑起了难熔金属研究的重担。正是对神秘蓝天的好奇和为国家国防和航天事业奉献的梦想，让她坚定地挑起了这个重担，也正是难熔金属材料研究之重任让她圆了这个梦。

然而，从思想到实践困难重重。开拓新材料的过程非常艰辛，起初科研经费与设备短缺，研究寸步难行，也让新思想反复动摇。“经常面临干与不干的困惑，煎熬过、犹豫过。”回忆那段艰难的时光，范景莲话语间依然充满感慨。但凭着一股倔劲，一种‘我不下地狱，谁下地狱’的精神，她坚持了下来，并一直走到了今天。

“梅花香自苦寒来”，就是凭借着这股“咬定青山不放松”的执着，使得她和她的团队迎来了成功的曙光：取得了一系列拥有自主知识产权的创新成果，并逐渐建立了自己的技术平台，团队成员也渐渐由最初的三五个人壮大到四五十人。

范景莲表示，创新来自“胡思乱想+基础”，因此她经常鼓励学生放开思维，大胆创新。同时，创新需要基础，因此她积极引导学生了解行业领域的情况，了解行业发展的现实需求和存在的实际问题，建议学生通过广泛阅读，建立牢固的知识体系。

“科技创新需要兴趣引领。科技创新不是走形式，必须有扎实的理论根基，并了解行业需求。”范景莲说。

作为我国难熔金属材料领域专家，范景莲先后荣获了“国家科技进步二等奖”、“中国有色金属工业科技进步一等奖”、“教育部技术发明二等奖”、“湖南省科技进步二等奖”等光荣称号。同时，她在国内外知名刊物上发表论文近300篇，论文被SCI、EI等收录近200篇；申请国防（国家）发明专利34项，其中已获授权专利17项。

爱因斯坦曾说过：一流人物对于时代和历史进程的意义，在其道德品质方面，也许比单纯的才智成就方面还要大。

采访范景莲教授也有一句话让人印象十分深刻：“进入航天科技领域，有过无可奈何去坚持的时候，也曾有包括出国等很多其他的人生道路可供选择，但是入了这行之后，肩上就多了份责任，路再艰难，也只能继续走下去。”