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坚守涂层“小”领域 服务航空“大”需求——走近中国青年科技奖特别奖获得者杨丽
时间:2022-11-30 08:47:32来源:陕西日报点击:

11月12日,在2022世界青年科学家峰会开幕式上,西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院执行院长、教授杨丽荣获第十七届中国青年科技奖特别奖。

中国青年科技奖于1987年由钱学森等老一辈科学家提议发起设立,每两年评选一届,每届表彰不超过100名获得者,并从中产生不超过10名特别奖获得者。获此殊荣,杨丽难掩激动。

杨丽此番获奖可谓实至名归,因为她从事的航空发动机热障涂层破坏理论与评价技术研究,在国家重大需求和关键科学问题攻关两方面均作出了贡献。多年来,杨丽带领团队将力-热-化耦合理论、实验平台与分析方法成功应用于我国航空发动机及高温涂层等领域,推动了关键技术突破。

■ 勇闯“无人区”

“所谓热障涂层,就是在航空发动机高温部件表面喷涂隔热的陶瓷涂层。”杨丽说,“通常情况下高温部件金属材料承温极限约1150摄氏度,超过这个温度,金属会软化甚至被破坏。应用热障涂层后,会隔热、降低金属工作温度,以保障高温部件能在高温下运行,并提高发动机热效率。”

在实际应用过程中,陶瓷性质的热障涂层与基底金属热力学性能差异大,极易剥落,导致金属基底迅速暴露在高温下而被破坏,对航空发动机安全构成严重威胁。杨丽所从事的研究,就是建立热障涂层剥落的力学理论、模拟与检测平台、评价技术,找出热障涂层剥落的机理,从而提出影响热障涂层可靠性的关键因素,为热障涂层应用与研制提供依据与方案。

20年前,22岁的杨丽进入航空发动机热障涂层破坏理论与评价技术这一领域时,国内几乎没有人做这件事情,因为当时大部分科研机构都专注于航空发动机热障涂层材料的研究。杨丽回忆:“当时大家普遍认为,热障涂层材料还没完全做出来就开始研究剥落问题,不太实际。”

自古以来,零的突破是无比艰难的。在“几乎没有需求,没有设备,没有经费,连实验样品都没有”的情况下,杨丽带着挑战、顶着压力进入了这一领域。杨丽和团队成员从零开始,艰苦探索,逐步建立热障涂层力、力-热、力-热-化耦合的破坏理论模型,自主研制关键实验平台,研究测试与评价技术,进军“无人区”,一干就是20年。

■ 廿年磨一剑

杨丽出生于湖南省常德市澧县的一个小山村。因父母身体不好,家境贫寒,幼小稚嫩的她白天徒步两公里上学,放学回家还要帮父母干农活。艰苦的成长环境磨砺出的坚毅品质,成为杨丽在科研道路上坚定探索的宝贵财富。

热障涂层力-热-化耦合破坏理论、力-热-化耦合环境实验平台都是国际前沿科学与技术难题。杨丽和团队成员经过20年的努力,建立了针对热障涂层氧化、腐蚀剥落的力-热-化耦合理论与计算方法。

杨丽介绍,凭借着进入航空发动机热障涂层破坏理论与评价技术领域后10余年的努力与探索,团队攻克了一个又一个技术难点,研制出了我国首台航空发动机涡轮叶片热障涂层力-热-化耦合加载与实时测试静态装置。

“静态装置做出来后,我们开始转向动态装置,因为发动机运转起来后的工况更复杂,对热障涂层的要求也更高。”经过埋头攻关,她带领团队于2019年研制出国内首台高温高速旋转实验模拟与实时测试动态装置,实现了力-热-化耦合动态加载的重大突破。

十年磨一剑,十年又十年。现在,杨丽团队建立的热障涂层力-热-化耦合理论、方法与平台,已成功应用于国内航空发动机、高温涂层等相关研发单位,为支撑我国热障涂层应用与发展作出了贡献,并建立了热障涂层评价的方法与标准。

■ 春风育桃李

潜心科研的同时,杨丽也将热血献给了教学事业。在学生们眼中,才华横溢又富有诗情的杨丽是受人喜爱的“美女老师”。她开设的“材料固体力学”课程,专业性很强,但是由于其通俗易懂的讲解,即便是连上3节,仍有大批学生前来占座,被学生称为“那些年我们上过的力学课”。

杨丽非常注重兴趣引导、因材施教。在教学过程中,她经常加入自己觉得有趣的议题,与学生一起讨论。“不同的学生有不同的个性和特长,作为老师首先要认清学生的兴趣和能力,才能有针对性地给出学习建议、帮助其制订学习计划,让学生乐在其中,提高效率。”杨丽说。现在,虽然科研任务繁重,但是杨丽仍然坚持给本科生上课,培养研究生。

“在记忆里,妈妈从来都是很晚回家,她常常给学生解答问题、修改论文到凌晨。我的童年,几乎是在她的办公室里度过的,伴我入眠的不是妈妈的睡前故事,而是她指导学生的‘滔滔不绝’。”杨丽的女儿在作文里这样写道。

“我们课题组的科研氛围非常好,杨老师艰苦奋斗的经历、对科学前沿问题的思考深度都值得我们学习。”西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院博士研究生王倩雯说,“杨老师对我们的科研要求十分严格,会一针见血地指出我们科研和学习中的不足之处,指引大家成长进步。”

多年来,杨丽为我国航空发动机热障涂层破坏理论与评价技术领域培养了一批优秀人才。“经常离毕业还有一个学期,用人单位就前来要人,或者要求留人。”杨丽说,“电子信息是学校的特色与优势,因此,我们将依托学校办学优势,做好材料和电子信息交叉领域的人才培养工作,培养服务国家重大需求的新时代材料类优秀人才。”

从澧县小山村中走出,在湘水之滨求学成长,在秦岭脚下深耕梦想。展望未来,杨丽表示:“我们将围绕航空发动机对热障涂层的更多需求与更高要求,坚守热障涂层剥落这一‘小’领域的创新研究,服务航空发动机国家战略‘大’需求。”(本报记者 霍强 通讯员 王晶

来源:陕西日报2022年11月29日11版

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坚守涂层“小”领域 服务航空“大”需求——走近中国青年科技奖特别奖获得者杨丽
发布时间:2022-11-30 08:47:32来源:陕西日报点击:我要评论: 0

11月12日,在2022世界青年科学家峰会开幕式上,西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院执行院长、教授杨丽荣获第十七届中国青年科技奖特别奖。

中国青年科技奖于1987年由钱学森等老一辈科学家提议发起设立,每两年评选一届,每届表彰不超过100名获得者,并从中产生不超过10名特别奖获得者。获此殊荣,杨丽难掩激动。

杨丽此番获奖可谓实至名归,因为她从事的航空发动机热障涂层破坏理论与评价技术研究,在国家重大需求和关键科学问题攻关两方面均作出了贡献。多年来,杨丽带领团队将力-热-化耦合理论、实验平台与分析方法成功应用于我国航空发动机及高温涂层等领域,推动了关键技术突破。

■ 勇闯“无人区”

“所谓热障涂层,就是在航空发动机高温部件表面喷涂隔热的陶瓷涂层。”杨丽说,“通常情况下高温部件金属材料承温极限约1150摄氏度,超过这个温度,金属会软化甚至被破坏。应用热障涂层后,会隔热、降低金属工作温度,以保障高温部件能在高温下运行,并提高发动机热效率。”

在实际应用过程中,陶瓷性质的热障涂层与基底金属热力学性能差异大,极易剥落,导致金属基底迅速暴露在高温下而被破坏,对航空发动机安全构成严重威胁。杨丽所从事的研究,就是建立热障涂层剥落的力学理论、模拟与检测平台、评价技术,找出热障涂层剥落的机理,从而提出影响热障涂层可靠性的关键因素,为热障涂层应用与研制提供依据与方案。

20年前,22岁的杨丽进入航空发动机热障涂层破坏理论与评价技术这一领域时,国内几乎没有人做这件事情,因为当时大部分科研机构都专注于航空发动机热障涂层材料的研究。杨丽回忆:“当时大家普遍认为,热障涂层材料还没完全做出来就开始研究剥落问题,不太实际。”

自古以来,零的突破是无比艰难的。在“几乎没有需求,没有设备,没有经费,连实验样品都没有”的情况下,杨丽带着挑战、顶着压力进入了这一领域。杨丽和团队成员从零开始,艰苦探索,逐步建立热障涂层力、力-热、力-热-化耦合的破坏理论模型,自主研制关键实验平台,研究测试与评价技术,进军“无人区”,一干就是20年。

■ 廿年磨一剑

杨丽出生于湖南省常德市澧县的一个小山村。因父母身体不好,家境贫寒,幼小稚嫩的她白天徒步两公里上学,放学回家还要帮父母干农活。艰苦的成长环境磨砺出的坚毅品质,成为杨丽在科研道路上坚定探索的宝贵财富。

热障涂层力-热-化耦合破坏理论、力-热-化耦合环境实验平台都是国际前沿科学与技术难题。杨丽和团队成员经过20年的努力,建立了针对热障涂层氧化、腐蚀剥落的力-热-化耦合理论与计算方法。

杨丽介绍,凭借着进入航空发动机热障涂层破坏理论与评价技术领域后10余年的努力与探索,团队攻克了一个又一个技术难点,研制出了我国首台航空发动机涡轮叶片热障涂层力-热-化耦合加载与实时测试静态装置。

“静态装置做出来后,我们开始转向动态装置,因为发动机运转起来后的工况更复杂,对热障涂层的要求也更高。”经过埋头攻关,她带领团队于2019年研制出国内首台高温高速旋转实验模拟与实时测试动态装置,实现了力-热-化耦合动态加载的重大突破。

十年磨一剑,十年又十年。现在,杨丽团队建立的热障涂层力-热-化耦合理论、方法与平台,已成功应用于国内航空发动机、高温涂层等相关研发单位,为支撑我国热障涂层应用与发展作出了贡献,并建立了热障涂层评价的方法与标准。

■ 春风育桃李

潜心科研的同时,杨丽也将热血献给了教学事业。在学生们眼中,才华横溢又富有诗情的杨丽是受人喜爱的“美女老师”。她开设的“材料固体力学”课程,专业性很强,但是由于其通俗易懂的讲解,即便是连上3节,仍有大批学生前来占座,被学生称为“那些年我们上过的力学课”。

杨丽非常注重兴趣引导、因材施教。在教学过程中,她经常加入自己觉得有趣的议题,与学生一起讨论。“不同的学生有不同的个性和特长,作为老师首先要认清学生的兴趣和能力,才能有针对性地给出学习建议、帮助其制订学习计划,让学生乐在其中,提高效率。”杨丽说。现在,虽然科研任务繁重,但是杨丽仍然坚持给本科生上课,培养研究生。

“在记忆里,妈妈从来都是很晚回家,她常常给学生解答问题、修改论文到凌晨。我的童年,几乎是在她的办公室里度过的,伴我入眠的不是妈妈的睡前故事,而是她指导学生的‘滔滔不绝’。”杨丽的女儿在作文里这样写道。

“我们课题组的科研氛围非常好,杨老师艰苦奋斗的经历、对科学前沿问题的思考深度都值得我们学习。”西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院博士研究生王倩雯说,“杨老师对我们的科研要求十分严格,会一针见血地指出我们科研和学习中的不足之处,指引大家成长进步。”

多年来,杨丽为我国航空发动机热障涂层破坏理论与评价技术领域培养了一批优秀人才。“经常离毕业还有一个学期,用人单位就前来要人,或者要求留人。”杨丽说,“电子信息是学校的特色与优势,因此,我们将依托学校办学优势,做好材料和电子信息交叉领域的人才培养工作,培养服务国家重大需求的新时代材料类优秀人才。”

从澧县小山村中走出,在湘水之滨求学成长,在秦岭脚下深耕梦想。展望未来,杨丽表示:“我们将围绕航空发动机对热障涂层的更多需求与更高要求,坚守热障涂层剥落这一‘小’领域的创新研究,服务航空发动机国家战略‘大’需求。”(本报记者 霍强 通讯员 王晶

来源:陕西日报2022年11月29日11版

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