

北京科技大学,一扇写有“粉末冶金”字样的办公室大门打开了,曲选辉教授和蔼地笑着将记者迎进门。
“粉末冶金技术到底能做什么?”记者看着门牌,道出心中疑惑。
曲选辉指指办公桌上一堆怪模怪样的零件,又指指记者手中的手机、耳朵上的耳机:“这些,都用上了粉末冶金技术。”
曲选辉将自己的绝大部分精力,都投入到粉末冶金技术研究方面。“国家的需要,就是我的研究方向。”随着他的讲述,一名中国科学家在祖国大地上书写创新成果的故事慢慢展开。
三十年磨一剑突破国外垄断
1977年,恢复高考的消息传遍大江南北,来自湖南澧县的年轻小伙儿曲选辉顺利考入当时的中南矿冶学院(现中南大学)特冶系粉末冶金专业。
拿到录取通知书,他盯着“特冶系”三个字犯嘀咕:“特冶”——难道是训练特务的?“粉末冶金专业”又是什么?
入学不久,学校组织新生参观粉末冶金研究所。当听到“我国第一颗原子弹,就应用了粉末冶金技术”的讲解时,他心头一震。可紧接着,老师的讲解又让他心情沉重起来。那个年代,我国材料科学领域的技术水平还十分薄弱,许多研究方向仍是一片空白,很多关键核心技术被国外垄断。
上世纪80年代末,公派海外已开始攻读博士学位的曲选辉得知,母校正在筹建我国首个粉末冶金国家重点实验室。他毅然回国,投身到实验室的筹备与建设中,并将“金属注射成形”技术定为研究方向。
“金属注射成形”研究在国内一片空白,一个个难题接踵而至。国内没有合适的粉末原料,没有可用的相关设备,对粘结剂等核心技术更是一无所知。曲选辉带着团队扎进实验室,盯配方、记参数、排故障。一次实验失败,就再来一次;一批样品报废,又从头做起。历经“千锤百炼”,他们终于一点点啃下这块硬骨头。他带领团队发明了多种特殊粉末材料的制备技术,建立了金属注射成形粘结剂设计理论体系,并指导合作公司开发了多种金属注射成形专用装备。在团队的引领和支撑下,我国金属注射成形技术水平和产业规模全面走到了世界前列。2019年,曲选辉和团队开发的“金属注射成形”技术及应用成果,荣获国家技术发明奖二等奖。
谈到这项技术的妙处,曲选辉笑了:“形状越复杂、尺寸越小,它越能‘大显身手’。”
他从办公桌上拿起一个比米粒还小的复杂金属件,托在指尖。“这是耳机里的小零件,就应用了我们研发的‘粉末注射成形’技术。”这颗仅0.013克的铁合金零件,由于制造难度极高,每个零件售价达3.8元。
三十年磨一剑,曲选辉的选择质朴如初:“用三十年做成一件事,让国家在这个领域不再受制于人,值了。”
让“复兴号”装上“中国闸片”
“粉末注射成形”技术让钢铁变成“黄金”。如今,从手机、新能源汽车,到高铁、飞机,再到捍卫国家安全的国防装备,这项技术为解决高性能难加工材料的应用“瓶颈”问题奠定了基础,让一件件国之重器用上了自主研制的“中国关节”。
我国高铁技术最早从德法日等国引进,高铁闸片等零件高度依赖进口,价格昂贵、供货周期漫长,还存在“水土不服”等诸多毛病。随着国家明确提出,要自主设计研制具有完全自主知识产权的高铁,曲选辉团队又迎来了新的任务。
当“复兴号”列车以350公里的时速,跑出“世界最快”的中国速度时,一系列棘手的难题也随之产生。由于车速太快,高铁刹车盘上的闸片因剧烈摩擦产生高温,在做极限试验时竟然“化”了。
“我们做的所有东西,最终是要帮国家解决问题的。”曲选辉带领团队毅然挑起了高铁刹车闸片材料的研发重担。
为了让闸片更结实耐用,他又在“老本行”粉末冶金上动起了脑筋。发挥粉末冶金技术可以实现各种材料自由复合的特点,通过设计多组元材料体系,提升和平衡闸片材料的各项性能。
循着这个思路,他带领团队,开始在不同比例的金属粉末中,混入特定比例的微小非金属材料,尝试研制一种全新的刹车材料。
然而,从灵光一闪到万无一失,中间隔着长达十年的反复探索。材料的强度提高了,摩擦系数也会随之改变;一项性能被强化,其他功能就可能被削弱。“按下葫芦浮起瓢”,他们在微妙的平衡中,苦苦寻觅最佳方案。
“100次实验,能有两三次成功的概率,就已经很高了。”十年磨砺,曲选辉团队成功发明了一系列具有完全自主知识产权、可适应不同复杂环境的新型高铁刹车闸片材料。针对我国东北高寒地区的运行需求,他们研制出“抗寒闸片”,成功应用于哈大线动车组;针对风沙肆虐的线路,他们开发出“抗风沙闸片”,护卫青藏高铁等线路的安全畅通。他们研制的“静音闸片”,刹车噪音比普通高铁低了足足20分贝,被成功应用于京张高铁“奥运版”智慧动车组。
人才培养建议被国家采纳
2001年,曲选辉调入北京科技大学,在该校正式开启教学与科研工作。“要彻底解决‘卡脖子’难题,必须以人才培养为抓手。”作为一名教师,曲选辉也从未离开过三尺讲台。他的课程和教学方法不仅在北京科技大学广受欢迎,还被清华大学、北京航空航天大学等知名高校引入采用。
曲选辉重视青年人才的培养。在实际工作中,他发现,恢复高考后,一批上世纪五六十年代出生的毕业生被快速提拔到重要工作岗位,相比之下,留给“70后”科技人才的发展空间相对有限,导致他们成长相对缓慢,人才流失严重。为了避免新的科技人才出现断层,阻碍我国科研队伍健康可持续发展,2012年,他提交的《加强“70后”人才队伍建设,防止出现新的人才断层》建议书呈报中央领导并被采纳。他还先后为北京科技大学培养出12位首席教授,为国家储备了一支“材料铁军”。
今年“五一”前夕,曲选辉被授予“全国五一劳动奖章”。面对荣誉,他的感言质朴却直击人心:“作为一名教师,最重要的是坚守教书育人的初心。做科研,要始终瞄准学科前沿和国家重大需求。”
