来源：羊城晚报 时间：2013-04-12

 

 

    大学里的物理数学首先要好好学。比如我们搞材料，奥巴马提出材料能不能搞基因，这方面的数据没有好的物理、数学知识不行，没有这方面的基础，你物理的模型和数学的方程列不出来。基础的东西都不要偏废，基础一定要打好，不要急着去开花结果，先要把树养肥了。

 

    ——周克崧寄语有志从事材料研究的学子

 

    昨日下午，由广州市科技和信息化局、羊城晚报社、广东科学中心三方联合主办的大型系列科普讲座“珠江科学大讲堂”第五期开讲。

 

    这一次的主讲嘉宾是中国工程院院士、材料表面科学与工程技术领域的知名专家周克崧。他为大家带来了题为“涂层在航空工业的应用”的演讲。慕名前来的“航空粉”享受了一回大师级的知识盛宴。

 

    A　制空权决定当代战争胜负

 

    周克崧开门见山，一开始就摆出了“制空权是决定当代战争胜负的重要因素”的观点。

 

    周克崧说，现在整个国际的政治形势还是比较紧张的，每个国家都很注重自己的国防安全；制空权是非常重要的，各国在军用飞机的发展上也是非常快的。制空权是决定当代战争胜负的重要因素，有两个非常典型的例子：一个是伊拉克，伊拉克有很强的实力，但是没有制空权，结果美国一下子就把他的地面部队打垮了。另一个是利比亚，也是一样。

 

    据相关数据显示，全球现有的军用飞机为53000架左右；美国占第一，拥有14000架；俄罗斯占第二位，拥有2800多架；中国占第三位，拥有2700多架；单美国一家，占比为20%，俄罗斯与中国两个国家加一起占比仅为10%。“所以说，美国为什么这么霸道？因为有实力！”周克崧说，从飞机占有率来讲，美国在数量上就占有绝对的优势，这还不是一般的优势。当然，现在各国都在发展先进的军机，像美国的F35,我国也在这方面有所发展。无论是从军事，还是政治，都需要大力发展航空事业。据有关预测，大概今后10年，全世界需要军机3000架，产值大概1300亿美元。

 

    同时，周克崧还强调了航空工业在国民经济中占有非常重要的地位——2011年全球旅客（民航）大概达到了28亿人次，产值大概是7000亿美元；2012年，中国的民航旅客大约是3.2亿人次，货运量大概546万吨，产值大约是5000亿人民币。“这个量相当大，这还没有包括现在民航每年要增加140-150架的飞机，并且每年都在递增，也没有包括一些其它地面设施的费用。民航行业的发展对国民经济起了很大的作用，能带动很多行业共同发展。”

 

    B　航空工业发展为何这么难

 

    “航空工业为什么这么难搞？”周克崧进行了详细的分析，主要是因为航空的发动机、起落架、传动系统都有非常苛刻的要求。

 

    第一，是因为工作的环境非常恶劣，比如高温，就发动机来讲，推重比是一个非常重要的参数，推力和发动机的重量之比就叫推重比，涡轮的温度越高推重比就越高。如果推重比达到12%到15%之间，那么这进口前的温度就要达到1800多摄氏度，铁的熔点1700多度，长期在这样的环境连续工作几千个小时，大家可以想象这个工作环境多么恶劣。第二，是因为腐蚀。第三，是因为高载荷，比如直升机，现在比较好的直升机发动机一分钟的转速6万转，在这样一个高载荷环境下还要受到汽油的冲击，还要受到空气当中一些杂质的冲击等等。第四，是机身现在要求也比较高，要求隐身，什么叫四代机，就是要有隐身作用。

 

    周克崧院士最看重的是知识基础，他专门用很长的篇幅介绍什么是材料表面技术。他说，材料表面技术是将材料的表面和基体作为整体进行设计和研究，采用薄膜、涂层和表面改性等技术改变材料表面及近表面区域的组织结构、化学成分，从而可赋予普通材料具有全新性能的技术。“从事材料研究的大概能明白这些介绍，不搞材料的可能觉得这有点绕口令。这个技术非常重要，这个技术如果能够提升上来的话，对今后发动机达到国外的水平是至关重要的”。

 

    所谓“一代材料，一代飞机”，涂层就是材料的重要组成部分。周克崧认为，涂层材料主要有以下发展趋势：发展性能更优的、具有微纳结构的涂层；涂层成分向多元化、低杂质化发展；由单一涂层向梯度化、复合化和多层化发展；涂层材料及制备工艺向标准化和系列化发展，以保证质量，降低成本。

 

    C　国内首条

 

    叶片涂层生产线在广州

 

    周克崧在演讲中，还专门介绍了广州有色金属研究院所。他很自豪地表示，“我们在国内建立了首条叶片涂层生产线”。周克崧透露，国外开始做的时候，中国国内航空发动机的要求还提不到日程上。“LPPS系统就是我回国以后国内自己设计生产的，另外还建立了很多生产部件，我们在起落架方面的工作也是做得比较提前，协助厂家建立飞机起落架涂层生产线，制订了国内第一个起落架涂层生产标准”。

 

    据周克崧介绍，该院做的一些东西在国外也有点小名气，接国外的一些航空公司转包，但是利润非常小。“我们为什么还要做，我的一个指导思想就是我们要学会它的质量管理方法，人家的质量管理方法严格得不得了。人家的飞机不怎么出事，我们飞机的寿命不如人家；我现在悟出来了，就是我们的质量管理方法还不够人家的严格。我们现在也做了一批，虽然赚钱不多，但是学会了很多东西，人家的质量管理还是值得学的”。

 

    D我国涂层研究与美俄比有差距

 

    同时，周克崧毫不讳言目前我国涂层技术的局限：国内的涂层技术主要还是学外国的，自己独创的也有，但是很少，差距还是很大的，表现在粉末材料、工艺装备和标准、生产规模、产品稳定性等方面都需要大幅度提高。

 

    在周克崧看来，我国在很多基础研究上都存在差距。“要搞一个原创性的东西绝不是那么容易的，得要有很好的基础。”美国是几十年的基础，积累了大量的数据。俄罗斯的基础也比较好，它有很多东西系列跟欧美不一样，但是它也用得很好。“我们现在用的不是俄罗斯的就是欧美的，这就是基础方面稍微弱一点，特别是数据积累，你做这些东西必须要有自己的经验和相应的数据考核，或者别人做的东西你要做相应的印证。包括我们现在做的海洋装备技术，石油勘探、深海装备等，很多东西都没数据，都需要做，但是美国人已经有了，赶超绝对不是说某一个事情上努力一下就行了，而是需要我们做大量的基础工作，在这些基础工作的基础上我们才能够非常坚实地来建筑高楼”。

 

    他特别强调，涂层的工程化应用需要加强工装及涂层后加工等方面的研究工作，“这些东西往往在学界不太引起重视，我觉得真正要用上去，这些东西不解决的话，这些不起眼的问题往往是出问题最关键的地方”。他还认为，要自主快速地发展我国航空事业，“我们从事涂层研究、生产的同行应团结协作，加强交流，努力创新，要学习发扬‘两弹一星’的精神”。

 

    面对目前国内“航天发展优胜于航空发展”的局面，周克崧表示，我国的航天人最了不起的就是自力更生，“国外这些东西发展得很好，航天技术可能卖给你吗？不可能！”他认为，两个行业的要求不一样，航天，从发动机来讲，运作的时间，就像打一个洲际弹道，一两个小时了不起，而航空发动机是几千个小时，这两者要求的复杂程度也不完全一样，航空有航空的难处，航天有航天的特点，航空现在也在努力，而且现在发展得也不慢。

 

    院士简介

 

    周克崧，男，祖籍湖南长沙，1941年生于上海，1965年毕业于清华大学物理系，1971年至今在广州有色金属研究院工作，1980-1982年在美国纽约州立大学石溪分校作为访问学者从事材料表面技术研究工作。

 

    周克崧是我国材料表面科学与工程技术领域的知名专家，教授级高工，现兼任中南大学、华南理工大学、广东工业大学教授、博士生导师，曾任广州有色金属研究院院长，现任院长顾问，2009年当选中国工程院化工、冶金与材料工程学部院士。

 

    周克崧主要从事热喷涂、薄膜和激光等表面工程方面的研究工作，在低压等离子喷涂、热喷涂技术替代电镀硬铬、高性能薄膜和热喷涂与激光的复合技术进行了许多开创性的工作，多项技术成功应用于军工、钢铁、包装印刷和核能等国民经济部门。他先后承担和主持了国家973、863、军工配套等国家项目和省市项目近50项。