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先进复合材料是建设航天强国的物质基础和保障——专访我国力学和复合材料专家杜善义院士(下)

时间:2017年08月16日 信息来源:《中国航天》 点击: 【字体:

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记者:在国际上,我国航天复合材料的科研能力有哪些优势和劣势?

杜善义:在结构和功能材料领域,如陶瓷基、碳基、金属基和树脂基复合材料,我国经过多年的发展,已经拥有丰富的经验并积累了大量的试验数据。目前,我国已经接近国际先进水平。

在生产原材料、成本、工艺、自动化、数字化、大尺寸部件制造等方面,我国还需不断探索,争取研制出更多原创的产品。

 

记者:请您谈谈3D,tr印技术的发展前景以及对航天材料科学的影响。

杜善义:3D打印技术和材料科学的发展密切相关。3D打印并不是一个新生事物,曾有一位外国专家风趣地说,中国的万里长城就是3D打印出来的。3D打印技术可制造出立体化、形状复杂的部件。在航天领域,我们可以利用3D打印技术解决许多目前无法解决的难题,例如在太空中打印卫星零部件,实现卫星的在轨维修或在轨组装。但是,3D打印技术并不是万能的,并不能替代所有制造技术,它可与传统制造技术取长补短,发挥各自的特长。然而,3D打印技术的发展也为我国提供了一个契机,大力发展3D打印技术,或许能为我国赶超国际先进水平寻找到“弯道超车”的机遇。

 

记者:您认为航天复合材料学科未来有哪些重要的发展趋势?请您为该学科的未来发展提一些建议。

杜善义:第一,复合材料的研究与应用要实现多学科交叉融合发展。这个学科的发展应该用系统科学与工程的理论和方法进行规划,必须系统地考虑科学、技术、工程和应用等多方面的因素。在复合材料科研队伍中,要广泛吸纳材料、力学、物理、化学、制造等各学科人才。第二,要处理好继承和创新的关系。例如,在航天功能性材料领域,我国的技术水平已接近国际水平,我们在继承这些先进技术的同时,还要不断创新,包括对原有技术进行改进和颠覆。只有不断创新才能在竞争中立于不败之地。第三,我们要解放思想,勇于探索和冒风险。尤其是在预研过程中,在不违反科学原理的前提下,我们要有敢于创新的精神。第四,军民融合是国家战略,做好这项工作,复合材料领域将大有可为。第五,我们要研究需求,以问题为导向。深空探测、飞船返回等航天活动对结构效率、可靠性、成本、寿命等方面都提出了更高的要求,材料学科要先行,将来才能够满足型号需求。第六,我们要有快速反应的能力,要有从微观到宏观的材料设计能力。

 

记者: 您桃李满天下,有许多学生都已成为业界精英。您认为我国航天复合材料学科应建立什么样的人才培养机制?怎样使人才队伍保持创新性和可持续发展?

杜善义:目前,我培养的博士研究生和博士后已经超过1 00人。在超过50年的教育生涯中,我所学、所教和所做的载体都是我国的航空航天事业。航天是具有引领性的领域,能够带动其他学科的发展,推动人才的成长。习主席说,创新驱动实质上是人才驱动。人才是最重要的资源。我培养学生有这样几个原则:第一,创造一切学术、科研环境,让学生能够释放所有的潜能,能够独立自主、解放思想地进行科学研究。第二,立德树人,满足国家的需求。只有把国家需求和个人兴趣结合起来,才能最大限度地发挥学生的潜能。第三,长江后浪推前浪,要创造条件让学生赶超老师。只有这样才能组建一个优秀的团队。一个优秀团队的力量是远超个人的。


(作者:陈晓丽 张太胜)
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