
日前,山东省装备制造业协会副秘书长黄德东一行到访上海交通大学材料科学与工程学院,在学院科技成果展示中心负责人李薇薇老师的带领下,深入考察了该院在前沿材料技术、国家重大建设关键材料研制以及产学研协同创新方面取得的突出成就,就“材料科学如何赋能装备制造”等议题深入交流,为山东装备制造业与重点高校产学研深度合作打开了新的合作窗口。
上海交通大学材料科学与工程学院是我国材料学科的发源地之一。学院历史可追溯至1952年设立的金属热处理专业,1997年由材料科学系与材料工程系合并组建,拥有国内首批国家重点一级学科“材料科学与工程”,并首批设立硕士点、博士点和博士后流动站。2017年入选教育部“双一流”重点建设学科。在学科声誉方面,学院材料学科稳居世界第一方阵:ESI全球排名第八、QS全球排名第16、U.S. News全球排名第十、软科世界一流学科排名第十,第五轮教育部学科评估位列A+。如此厚重的学术积淀与全球领先的研究实力,使其成为支撑我国高端装备突破“卡脖子”难题的重要战略科技力量。
走进科技成果展示中心,一件件展品讲述着材料科学与国家重大装备深度融合的故事。C919大飞机陶铝型材、Y-10铝新材料壳体、大飞机吸隔声一体化复合材料、直升机复材桨叶钛合金包边、深潜器钛合金载人舱、“双高”恒流电源系统等一系列成果,覆盖航空、航天、海洋、能源等关键领域。
作为材料科学领域资深专家,黄德东深刻论述了材料与装备制造业的辩证关系。指出材料是装备制造业的“底盘”,从一台发动机的高温合金叶片,到一艘深潜器的耐压壳体,再到一架飞机的轻量化结构件,材料决定了装备性能上限,其强度、耐高温、耐腐蚀等特性,直接决定装备的精度、可靠性和极端环境适应性,比如航空发动机涡轮叶片的承温能力,完全由所用材料的性能决定;先进材料的迭代是高端装备跨代升级的前提,比如碳纤维复合材料的应用,才让第五代隐身战机同时实现减重和隐身性能的跃升。同时材料的工艺性能直接决定加工难度、成品率和整体造价,合理选材能大幅降低装备的全生命周期成本。李薇薇认为,装备制造产业反向牵引材料产业发展,高端装备的研发需求,倒逼材料领域开展定向攻关,比如超精密装备的纳米级精度要求,推动了超硬材料、特种光学玻璃等高端材料的技术突破;装备制造的规模化应用,能加速新材料的工艺优化和成本下探,提供产业化应用场景;数字化、智能化的装备制造技术,能赋能材料的研发验证,大幅缩短新材料的迭代周期。
黄德东一行关注的不仅是材料本身,更是这些前沿材料如何在山东企业的生产车间里落地生根。从高性能铝合金减重应用到复合材料结构件成型,从钛合金耐蚀部件到新能源装备关键材料,材料科学的每一次突破,都可能转化为山东装备制造产品的性能跃升和市场竞争力提升。山东是我国装备制造业大省,产业规模超3万亿元,拥有动力装备、工程机械、智能农机、海工装备、轨道交通装备等一批优势产业集群。
双方还探讨了上海交通大学与山东产学研结合的实践路径。山东拥有潍柴动力、中国重汽、山推股份、济柴动力等一大批行业龙头,在动力系统、工程机械、海工装备、能源装备等场景中,对轻量化材料、高温合金、耐磨材料、复合材料、智能材料等需求巨大。双方可在多个层面深化合作:一是联合技术攻关,围绕山东装备企业提出的“卡脖子”材料难题,组织上海交大科研团队开展定向研发;二是共建成果转化平台,通过联合实验室、中试基地、技术转移中心等方式,缩短从实验室到生产线的距离;三是推进人才交流与培养,借助上海交大的学科优势,为山东装备企业输送高层次材料人才,为山东装备制造产业技术人员提供继续教育和技术培训;四是强化产业协同创新,将材料领域的最新成果与山东企业的应用场景精准匹配,形成“需求牵引、技术突破、产业落地”的良性循环。
从C919翱翔蓝天到深海载人舱探底万米,材料科学正在重新定义装备制造业的高度与边界。我们相信,随着双方合作的不断深化,必将有更多源自上海交大材料学院的“硬核”成果,转化为山东装备制造企业高质量发展的强劲动能。