西北工业大学重庆科创中心位于明月湖畔,2021年4月正式揭牌,目前已入驻近300人的科研团队,围绕航空航天用的钛合金材料,开展科研攻关。
今年57岁的李金山教授,既是西北工业大学材料学院院长,又是西工大重庆科创中心首席科学家和执行理事,常常需要两头跑,可谓是日程满满。作为我国钛合金材料领域的顶尖专家,他研究的领域与我们国家的“大国重器”,有着紧密联系。
李金山介绍说,比如这个钛合金的膜盒是给火箭上做的产品,在火箭、卫星或者一些武器上,如果用橡胶密封,温度太低,很容易老化,因此把它做成这种弹性体的金属膜盒,密封性能更好。再比如这个螺旋的铆钉,一架飞机可以有数10万个螺旋铆钉,它可以占飞机总重量的5%以上,原来是用合金结构钢的,为了减重改成钛合金。
重庆电视台记者聂莹:钛合金这种材料和传统材料相比,它的优点在哪里?主要应用在哪些领域?
西北工业大学重庆科创中心执行理事李金山:它是所有金属材料89种金属材料里头,比强度、比刚度最大的一种材料,因此它天生作为航空航天,作为太空金属,在航空航天领域它就有非常大的前景;第二它耐腐蚀,因此在舰船上管路阀门也都采用钛合金;第三个钛合金生物相容性特别好,它也作为一种生物材料,在人体上有很多的应用。但钛合金最大的不足是因为它活泼,制造工艺非常复杂,对装备和技术要求很高。
聂莹:我知道您研究钛合金已经有30多年了,目前咱们团队在钛合金的生产制造研发方面的能力,在国内外大概处于一个什么样的一个水平?
李金山:我们西工大材料学院所在的科研团队,从钛合金在国内应用开始,我们就属于研究的前列,处于全国的前列。
聂莹:您觉得咱们在这个领域的技术突破它的意义在哪里?
李金山:在2000年以前,我们国家的航空航天产业很落后,最核心的就是没有先进的材料。过去我们要用钛合金,只能依赖国外进口,一到关键时刻他就会对我们进行断供或者是不给提供。那么从2000年之后,随着我们国家在国防军工里的投入,特别在材料领域的投入,使我们迅速的在钛合金的领域,我们当时占世界占比只有1%的情况下,经过20年的发展,能占到世界第一,产钛大国,使我们制造业特别是军工制造业,装备水平得到了跨越地发展,因为钛合金有多少能够衡量一个飞机,是衡量一个飞机先进与否的重要标志。
李金山:这个凝固国家重点实验室主要是围绕着我们国家航天大型装备的里面的一些关键重要的钛合金或者高温合金或者铝合金镁合金的铸造构件来设计的,它承担了很多国家关键的瓶颈的问题
聂莹:现在咱们也把这个国家重点实验室给搬到了重庆。
李金山:在重庆科创中心这部分里头就是承担了国家重点实验的一个很重要的一部分的研究工作和产业化工作。
相较传统的钢、铝合金材料,钛合金成形工艺难度极高,全球仅4个国家拥有钛合金生产制造的全产业链。依托凝固国家重点实验室的相关技术,2022年7月,西工大重庆科创中心孵化了首家企业——重庆两航金属材料有限公司。短短一年多时间,重庆两航金属已经建成国际一流钛合金精密铸造产线,为包括国产大飞机在内的多个航空发动机主力型号提供大尺寸、薄壁复杂结构件整套解决方案,还参与了多种高速航天飞行器、商业航天火箭及其发动机、卫星等高端装备的研发和制造。
聂莹:西工大重庆科创中心在产业化方面的成绩非常亮眼。发展如此迅猛,它背后的原因是什么呢?
李金山:西工大材料学科,在过去几年来,围绕着产学研用,形成了一个非常独特的西工大的材料学科的闭环发展模式。在基础研究、工程化、转化,特别是在产业化方面开出来一条很有特色的通道,因此目前材料学科有11个产业化公司,两个已经在科创板上市,两个已经在科创板登记过程当中,还有七八家正在上市的路上,因此学校就是把材料学科接近产业化的成果,移植到重庆来建立这个科创中心。第二点,就是重庆市政府,特别是两江新区政府的大力的支持和帮助,给我们提供了非常好的营商环境和辅助配套的条件。此外,原有的在重庆的一些钛合金材料的制造企业已经投产,因此使我们形成一个完整的上下游相互协同的一个产业链,这样的话也有利于我们科创中心和两航金属的快速发展。
聂莹:科研成果转化难是长期困扰科研界和企业界的难题,西北工业大学重庆科创中心在产学研结合、在成果转化方面有哪些经验可以分享?
李金山:西工大材料学科它往往是一个团队,在这个团队里,他有做基础研究的,也有做工程化研究的,还有做转化研究的这样的一个团队,使他能够把实验室的科研成果往前再延伸,很长一公里。而我们的制造业它都希望能接到现成的成果,不希望在转化过程中给予投入,因此他不愿往下再走这一公里。而重庆两江协同创新区进行了很大探索,为这些实验室的成果转化提供了往下延伸这一公里的工作,比如说场地、厂房、装备的提供,做了很多工作,因此重庆科创中心今天产业化成绩,是政府和学校双方共同努力的结果。
李金山:目前重庆两航金属已经建成投产,我们认为3到5年的时间,他会有500到800人的就业,有5个亿到8个亿的产值。同时,我们后边的几个科研成果都已经完成了它的中试和产业化前期的开发工作。我们希望能够经过几年的发展,这地方能够有3到5家的产业化公司,能够使公司的产值达到10到15个亿,能够把这些公司逐渐的转化成科技体系型的上市公司。我希望能够和大家共同努力,助力重庆地方经济发展,也助力中国制造业快速发展。