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石墨和铅有一个共同点：都能在纸上画出黑色的痕迹。但石墨和铅的基本成分不同，石墨是一种碳质材料，铅则是一种重金属。“洗尽铅华，返璞归真”是对我校材料学院蒋百灵教授30余年科研教学生涯最好的诠释，作为致力于材料制备技术的行业专家，相比铅，蒋百灵更钟情于石墨。

近年来，他带领团队通过不断探索，针对铝合金压铸模具熔蚀和挤压模具粘黏导致的高值短寿痛点，在传承我校曾获国家科技进步二等奖的铸铁型材水平连铸成果的基础上，以增加石墨球密度数、提升基体高温强韧性为创新点，研发出可满足500℃以上使用的自润滑抗熔蚀共晶石墨钢型材制备技术，用该型材生产铝合金压铸、挤压模具，可为提升铝产业利润水平创造出新的空间，为汽车工业、轨道交通、消费电子及航空航天领域发展作出新贡献。

蒋百灵是我校材料科学与工程学院二级教授，博士生导师。他先后获国家科技进步二等奖1项、陕西省科学技术一等奖2项、江苏省科学技术二等奖1项、陕西高校科学技术一等奖1项，获陕西省"三五人才工程"、陕西省有突出贡献专家等12项人才荣誉称号，获得社会荣誉奖项16项。

用微弧赋能铝镁合金制品耐蚀抗磨

和人一样，任何一种材料都有自己的使用寿命。那些用尖端材料制成、在高精尖科技仪器上发挥关键作用的精密零部件，其使用寿命往往直接影响尖端设备的使用寿命。

犹如人不能依赖肌体增厚脂肪御寒，精密零部件也不能仅靠基体性能来满足各类服役环境下的抗蚀、耐磨。

通过什么办法可以延长材料的使用寿命？“我们的办法就是给这些材料穿上‘新衣’。”从2000年开始，蒋百灵带领团队创建了“微弧电子学”学术方向，他告诉记者，微弧是一种电化学体系中金属阴阳极表面的放电现象，这个微纳米级小弧斑可在微纳秒周期内于物体表面产生高强度等离子体，这种现象在阳极和阴极诱发会有不同的物理特性和应用背景。“我们利用这种特性就可以进行金属表面涂层制备、非接触抛光等精密处理。”蒋老师介绍。“有了‘新衣’后，自然就可以达到‘减磨耐蚀延寿’的效果。”2005年蒋百灵以“铝镁合金微弧氧化设备研制”为题，获得国家科技进步二等奖。

经过多年的推广完善，蒋百灵团队开发的微弧氧化及复合处理技术和装备已被写入海装艇上铝制设备防腐处理验收大纲和美国通用汽车车用镁合金轮毂表面处理规范，已被中车集团、中国航天科技集团、中国航空工业集团、一汽集团、东风汽车、通用汽车、富士康集团、嘉瑞集团等多家企业采用。处理的产品涉及交通及电子产品等行业达一百余种，累计推广微弧氧化及复合处理生产线七十余条，部分企业提供数据表明新增产值近百亿元人民币。

用石墨降低铝镁合金制品制造成本

走进位于沣东新城的西安共晶金属科技有限公司生产车间，记者看到：一种镶嵌式自润滑铝型材挤压模具正不断产出。

铝合金以其轻质高强等优势特点在很多领域得到广泛应用，其消耗总量也由20世纪90年代的每年不到500万吨，迅猛增长至近年的每年超过5500万吨。

但是铝产业的利润空间受到铝价、能耗、人工成本和终端售价限制，如何能够降低铝产业链的制成成本从而提升利润空间呢？“只有从消减挤压模具粘黏、抑制压铸模具熔蚀上下功夫，做文章！”

找准了方向和目标，蒋百灵带领团队说干就干。2018年开始，以两类模具的延寿降耗为材料制备的突破口，研发出自润滑挤压模具和抗熔蚀压铸模具，通过延长模具的使用寿命，达到降低铝合金产品制造成本的目标，为提升铝产业利润水平创造出新的空间。

蒋老师介绍，“铝产业的两类模具分别涉及到铝液腐蚀和铝铁粘黏难题，均布于高温热强铁基体中的球状石墨，可同时解决此两类难题。我们的工作就是围绕着：如何让含有铬钼钒等反石墨化元素的高碳铁水中的碳，在凝固时不受铬钼钒干扰的凝出球状石墨，以发挥自润滑、抗熔蚀功能；而在固态热处理时碳又部分的与铬钼钒元素形成弥散碳化物，以满足500C°以上使用时的高强韧要求。”

对于机械制造业来说，高速关键运动件运行速度达到一定程度后，即使能够通过介质润滑，也会因滑擦产生的热力耦合而加剧局部磨损。自润滑材料的出现，将有效解决这一问题，使得高速运行的“关键运动基础件”的使用寿命更长，将来还将运用到电动汽车的高速减速机等更广泛的领域中去。

功夫不负有心人，经过3年多的反复试验和探索，满足自润滑边界条件和可于500C°以上使用的共晶石墨钢型材的制备难点被一一突破，并已迈入小批量试产阶段。

有望彻底解决特高压输电金具维护问题

“最让我感到欣喜的是，此技术还能够在特高压电能传输方面得到应用。”

特高压电网的链接金具是用于固定电线与绝缘子或电塔的关键结构件。在西部，特别是新疆、青海等强风地区，输电线会随着大风强力舞动，而此时连接金具承受着巨大的往复摩擦力。“强烈摩擦会让高压金具产生快速磨损直至磨断，金具断裂后，国家电网的“走线工”就要冒着高压危险上去更换新金具。强风地区金具的更换周期多小于一年”如何提高金具的摩擦寿命，从而来降低金具的维护更换频率，成为电力部门一直想去改变的技术难题。“我们的这个技术刚好符合他们的要求。”今年以来，团队正式与国家电网签署合作协议，开展自润滑金具的项目研发工作。“希望能够通过小批量的试验，实现特高压金具从现阶段不到半年更换延长到两年以上的维护周期。”对于这个项目，蒋老师信心满满，“小批量试验成功后，我们还将投入生产线，以达到大批量生产，彻底解决特高压输电金具维护问题。”

面向未来，蒋老师说，“我们下一步的计划就是完成试验以后，以我们这样一个小型制造公司为示范平台，联合我们陕西的加工制造业，分工序分工段完成我们开发的铝产业两类模具和特高压金具的产品制造。”

“教书育人是教师的本职工作”

“蒋老师的课结合工程实例，让我对轻量化制造有了更深刻的认识，让我对各种新材料的应用充满了好奇。”在曲江校区综合北楼，同学们对蒋老师讲授的《材料科学基础》课程好评如潮。

不管科研工作多忙，蒋老师都会抽出时间为学生上课。他曾先后主讲《新能源材料与器件》《材料科学前沿与新技术》《特种陶瓷学》等多门本科生、硕士生、博士生课程。他说：“科研可以乐在其中，但教学才是教师的本职工作”。蒋老师是这么说的也是这样做的。

2005年时，时任材料学院院长的蒋百灵就开始为本科生班级担任导师，他通过对班级每个学生的特点有针对性地采取不同的指导方式，在他的努力下，指导的材051班取得考研录取率超过70%的成绩。

从教二十余年来，蒋百灵教授共指导了150余名研究生，遍布祖国大地，为国家金属材料表面防护领域挥洒青春热血、施展聪明才智。在他指导的已毕业研究生中，有40余人入职哈工大、河海大学、云南大学等高校晋升教授和博士生导师，10余人成为大型企业领导，还有一大批已成为华为、京东方、西北有色研究院等单位的技术骨干和项目负责人。

用“需求牵引”的科研理念武装团队

在谈到科研方向定位和科研团队培养话题时，蒋老师说：“科研是一个无事生非、自寻烦恼，同时又乐在其中的一个创新过程。”

蒋老师告诉记者，现在大家都会以材料制品化为终极创新形态，在试用体验中发现不足，在攻坚克难中提升水平，这是一个循序渐进的过程。只要能够找准制约产业发展的痛点、凝练出技术难点、计算好用得起的成本点，遵循正确的研究方法，就一定可以做出被产业界接受的材料制品。长期坚持，必将形成独树一帜的科研特色。

记者在采访中了解到，根据工作属性，蒋百灵成立了两个科研团队，一个是微弧科学与技术校内教师团队，专注于材料制备技术创新和企业设备交付；另一个是专注铁基自润滑属性的石墨钢技术性能提升和工艺完善的校外科研团队。两个团队以战略协议有机融合互通有无。“以需求为牵引，未来，我们将持续聚焦材料制品化的技术创新，让‘新材料’持续贡献‘新作为’。”蒋百灵坚定地说。