精“塵”所至 精“瓷”成器

　　■敢闖會創(chuàng) 強國有我

　　近日，南京工業(yè)大學(xué)2011學(xué)院2021級本科生張羽杰的公司南京精塵科技有限公司，又達(dá)成了一項商業(yè)合作——為某單位提供3D打印所需的先進(jìn)陶瓷粉體。2024年10月，憑借首創(chuàng)的國產(chǎn)高端精控化高熵陶瓷粉體及生產(chǎn)工藝的應(yīng)用，張羽杰團(tuán)隊在中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽中以“高教主賽道—本科生創(chuàng)意組”第一名的成績摘取金獎。

　　“目前，我們國家的先進(jìn)陶瓷粉體材料研究存在‘卡脖子’難題，材料性能與國外差距較大?！?年前，在大一新生的專業(yè)導(dǎo)學(xué)課上，教師的一席話引起張羽杰的興趣，他想嘗試解答這道難題。

　　一開始，面對一堆晦澀難懂的專業(yè)文獻(xiàn)，張羽杰就遇到了困難。幸運的是，學(xué)校的“本科生導(dǎo)師制”為他打開了一扇窗。張羽杰找到研究陶瓷材料方面的教師金俊陽，幫他在一頁頁文獻(xiàn)中學(xué)習(xí)、在一家家企業(yè)調(diào)研中取經(jīng)、在一個個實驗中摸索……

　　高熵陶瓷具有優(yōu)異的機械性能、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)與軍事等領(lǐng)域。然而我國先進(jìn)陶瓷市場起步較晚，2023年，先進(jìn)陶瓷粉體材料的國產(chǎn)化率僅約25%，國內(nèi)市場份額較小。當(dāng)張羽杰得知國內(nèi)高熵陶瓷粉體產(chǎn)品存在粉體粒徑寬、粉體控型難、漿料穩(wěn)定性差等痛點問題后，便開始逐一攻克。

　　整個大一，除了上課，張羽杰幾乎每天都泡在實驗室中，反復(fù)嘗試用不同的化合物合成陶瓷粉體的前驅(qū)體，反復(fù)比對不同路線之間的性能差異。在此過程中，雖然粉體的性能沒有發(fā)生實質(zhì)性提升，但許多來自材料學(xué)院、化工學(xué)院、電控學(xué)院等的學(xué)生陸續(xù)加入進(jìn)來，提供了越來越多的思路。

　　2022年9月的一天，在南工大材料化學(xué)工程國家重點實驗室，團(tuán)隊成員、學(xué)生袁錦康在后期測試時突然發(fā)現(xiàn)粉體性能曲線發(fā)生罕見變化，這啟發(fā)團(tuán)隊放棄先前的碳化物方向，轉(zhuǎn)向氧化物方向，但采取何種工藝路線來合成，張羽杰還是沒有頭緒。

　　直到2023年2月寒假期間，張羽杰在金俊陽的推薦下來到江蘇國瓷新材料科技股份有限公司實習(xí)。在實習(xí)項目“高疏水型沸石分子篩的水合成研究”中，他受到了金屬有機框架材料結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，準(zhǔn)備放棄以前的傳統(tǒng)合成路線，即溶膠法或化學(xué)沉淀法，采用金屬有機框架材料相關(guān)技術(shù)進(jìn)行合成。最終，在當(dāng)年10月，團(tuán)隊在陶瓷粉體的合成、熱解和制漿三大環(huán)節(jié)分別實現(xiàn)了突破，研發(fā)了金屬有機凝膠合成、智能爐溫控制裂解與微納空間電荷均相分散三大專有技術(shù)。

　　得益于南工大與常熟市的校地合作平臺，張羽杰和團(tuán)隊成員帶著他們的三大專有技術(shù)，以及第三方檢測機構(gòu)檢測報告，來到了蘇州云火材料科技有限公司尋求合作。一年多來，云火科技用他們的粉體制備了系列墊片，耐磨性能得到顯著提升，使用壽命可達(dá)10000小時以上。

　　“攻克‘卡脖子’技術(shù)，用國產(chǎn)產(chǎn)品代替進(jìn)口產(chǎn)品。”張羽杰仍然記著這一“初心”，不斷奔波于南京、鎮(zhèn)江、蘇州等地，推廣他們的技術(shù)和產(chǎn)品。實際上，從一開始，他想做的正是一批批南工大科研前輩們正在做的事——“向上”瞄準(zhǔn)科技前沿，“向下”扎根社會發(fā)展。為了更好地推廣團(tuán)隊的產(chǎn)品，在科技企業(yè)孵化器——南工大國家大學(xué)科技產(chǎn)業(yè)園的幫助下，張羽杰于2024年年中注冊成立了南京精塵科技有限公司?！拔覀兏首鲆涣Ａm埃，用千千萬萬顆陶瓷粉體‘塵’，匯聚成堅韌無比的陶瓷護(hù)板，為國家科技自立自強貢獻(xiàn)自己的微薄力量?！?/p>

　　半年來，“精塵科技”團(tuán)隊陸續(xù)收到了來自10多家企業(yè)的試用報告。立志做國產(chǎn)高品質(zhì)人造髖關(guān)節(jié)骨的寧波兆盈醫(yī)療器械有限公司一直從德國進(jìn)口高品質(zhì)陶瓷粉體原料，初看到張羽杰的項目就眼前一亮，試用半年后的產(chǎn)品效應(yīng)更是讓他們喜出望外：所制成的人工髖關(guān)節(jié)對比國外同類產(chǎn)品性能絲毫不差，而成本顯著降低。

　　“未來，我們將努力實現(xiàn)技術(shù)迭代，研發(fā)更高品質(zhì)和性能的陶瓷材料，為國家科技自立自強和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。”張羽杰說。

《中國教育報》2025年01月06日 第01版