左手機(jī)械、右手材料,在攻克先進(jìn)制造難題的歲月里,這兩柄利刃一直被握在重慶交通大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“交大”)機(jī)電與車輛工程學(xué)院教授高正源手中,使他在我國(guó)工業(yè)發(fā)展的畫(huà)布上揮斥方遒。在勇攀科研高峰二十幾年的求索路上,他一直執(zhí)著地錨定表界面腐蝕與防護(hù)及先進(jìn)制造環(huán)節(jié)中的成形技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié),用匠心測(cè)量“中國(guó)精度”。
即便如今已收獲“巴渝學(xué)者”特聘教授、國(guó)防科技工業(yè)復(fù)雜構(gòu)件擠壓成形技術(shù)創(chuàng)新中心理事、中國(guó)航天科技集團(tuán)外部專家、重慶市腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、重慶市表面工程學(xué)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)、重慶環(huán)境科技專家等稱號(hào)或榮譽(yù),但回看來(lái)時(shí)路,高正源鐘情科研的初心依舊堅(jiān)定——“要深入國(guó)家需要的地方去”。為此,他積極踐行教育家精神,發(fā)揚(yáng)交大人的“鋪路石”精神,將責(zé)任和信念融入多年來(lái)的教學(xué)科研中,結(jié)出了累累碩果。
幾十年前,輕量化材料產(chǎn)業(yè)改革之風(fēng)逐漸興起。然而,即便鋁、鎂合金具有比強(qiáng)度高、比剛度大、質(zhì)量輕、較高的室溫強(qiáng)度及良好的屏蔽等特性,也難逃“萬(wàn)物一體兩面”的世間真理——較多的輕金屬材料,如6系、7系鋁合金,鎂合金及鈦合金材料等均室溫塑性較差,因此目前工藝流程中廣泛采用的常溫模具成形方式只能成形形狀簡(jiǎn)單的零件,且所得成形制件的性能較差。隨著技術(shù)的日新月異,市場(chǎng)需求千變?nèi)f化,產(chǎn)品輕量化、個(gè)性化需求迫在眉睫,新產(chǎn)品試制周期不斷縮短,新材料應(yīng)用速度不斷加快,輕金屬薄壁零件的傳統(tǒng)制造工藝舉步維艱。特別值得一提的是,其模具設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)、費(fèi)用高,難以適應(yīng)單件或小批量產(chǎn)品生產(chǎn)要求等難題,幾乎成了輕金屬在持續(xù)大范圍推廣途中難以逾越的“高山”。
幸而,觀此態(tài)勢(shì),高正源與團(tuán)隊(duì)及時(shí)提出了極具現(xiàn)實(shí)意義的單點(diǎn)漸進(jìn)熱成形技術(shù)。他們將薄壁結(jié)構(gòu)零件模型沿高度方向離散化,并在分解后的每個(gè)等高層上生成數(shù)控加工軌跡,通過(guò)數(shù)控機(jī)床控制工具頭沿加工軌跡運(yùn)動(dòng),在板料加熱的狀態(tài)下,沿著加工軌跡運(yùn)動(dòng)使材料逐點(diǎn)逐層發(fā)生塑性變形,使目標(biāo)成形零件逐漸成形。這樣一來(lái),不僅可以使簡(jiǎn)單工具及裝置代替復(fù)雜模具,形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外形復(fù)雜的薄壁結(jié)構(gòu)件(如車輛覆蓋件、火箭筒體壁板、飛機(jī)蒙皮等),也可突破我國(guó)小批量非承載結(jié)構(gòu)件制造過(guò)程中成品率低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、成本高、構(gòu)件力學(xué)性能差等技術(shù)瓶頸,讓輕合金材料的塑形成形性能得到更極致的發(fā)揮。
另一方面,為了使輕合金材料的服役時(shí)間更長(zhǎng),高正源還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步嘗試在其表層添加耐磨耐蝕性的高性能高防護(hù)性涂層。依托相關(guān)項(xiàng)目,他們從鎂合金表面磁控濺射陶瓷涂層發(fā)生的屈曲失效脫落的問(wèn)題精準(zhǔn)切入,采用磁控濺射在AZ31鎂合金板材上制備納米A1203涂層,揭示了微觀組織結(jié)構(gòu)與斷裂韌性等力學(xué)性能的影響規(guī)律,研究斷裂韌性與耐蝕耐磨的交互作用,以完善磁控濺射鎂合金板材表面陶瓷薄膜的界面失效理論和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,為研發(fā)一種界面結(jié)合力強(qiáng)、表面防護(hù)效果好的鎂合金表面納米陶瓷涂層技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ),為我國(guó)將具有“綠色工程材料”之稱的鎂合金應(yīng)用于航空航天、電子通信及交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的發(fā)展提供技術(shù)保障。
今天,在愈發(fā)風(fēng)高浪急的發(fā)展大潮和日益艱巨繁重的戰(zhàn)略需求中,高正源的成長(zhǎng)仍在繼續(xù)。今日的他,兼任《納米材料科學(xué)》(Nano Materials Science)、《表面技術(shù)》、《精密成形》等雜志青年編委,《自然·通信》(Nature Communications)、《化學(xué)工程期刊》(Chemical Engineering Journal)等雜志通訊評(píng)審;并且已獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)等省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)5項(xiàng),以起草人身份發(fā)布實(shí)施過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),但他每每在嘉獎(jiǎng)過(guò)后都選擇將自己歸零,重新以最澄澈飽滿的熱情勇毅逐夢(mèng),因?yàn)樗宄?,只有將個(gè)人志趣同社會(huì)需求相結(jié)合,才有望使個(gè)人價(jià)值得以最大化的實(shí)現(xiàn),而反之,他也堅(jiān)信,“中國(guó)號(hào)”發(fā)展的巍巍巨輪,也終究會(huì)在每一顆赤子之心的承托下,乘風(fēng)破浪、行穩(wěn)致遠(yuǎn)。