■本报记者 张楠

“工作到后半夜，好不容易躺在折叠床上休息，却根本睡不着。闭上眼睛，脑子里还是涂层研制中遇到的各种问题。”中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员蒲吉斌坦言，每次承担科研攻关任务，压力都非常大。

“但压力就是动力。在科研攻关中遇到困难挫折是常事，要迎难而上。”蒲吉斌说，“国家相信我们，给予各种资源，因此再难我们也要不辱使命。”

蒲吉斌和团队致力于研发在苛刻环境下坚不可摧的表面涂层。他们成功实现了我国快堆核心部件表面防护材料技术的国产化和自主可控，并建设了工程化平台，实现了高性能防护涂层的工程化应用，保障了我国许多“大国重器”工程的顺利实施。

担当

2015年初，蒲吉斌接到一个电话，中国原子能研究院（以下简称原子能院）向他咨询反应堆安全服役的专业技术。正是这通电话，将蒲吉斌的研究生涯与核电快堆联系起来。

第四代核能钠冷快堆具有快中子通量高、运行温度范围宽的特点，能够解决目前核能发展过程中存在的铀资源不足和核废料处理难的问题，是我国核能发展“三步走”战略——“热堆—快堆—聚变堆”的重要阶段，将缓解能源危机，实现绿色可持续发展。

在250℃~650℃的高温液态金属腐蚀以及中子辐照、摩擦磨损等极端工作环境中，核心组件的可靠性和寿命关系着整个反应堆能否安全服役。

挂掉电话，蒲吉斌立刻意识到这里蕴含核能领域的一项重大需求——强韧耐蚀抗辐照特种涂层。但此前，我国在这一领域几乎没有技术积淀。

要确保快堆核心组件高安全可靠运转40年，传统的润滑、耐磨、耐蚀涂层都无法满足要求。在快堆特种高温合金构件表面，可控地制备出能够满足高安全服役需求的涂层，成为我国自主建设首座示范快堆的关键技术要求。

经过与原子能院近两年的技术沟通，蒲吉斌团队在2016年末争取到“涉钠设备表面处理及涂层研发”合同，开启了四代核能技术的相关研究。

2019年，该团队研制出国内首台液钠环境摩擦试验系统，在国际上首次报导了涂层在高温液钠中长期服役的结构演变和性能，提出液钠中高稳定相的设计准则，并发展出稀土调控和复合热扩渗技术，成功突破快堆合金表面特殊相结构涂层的强韧耐蚀抗辐照一体化瓶颈，研发出6种快堆合金的涂层工艺，通过了6000小时液钠相容性考核。

攻坚

2020年2月，蒲吉斌团队又承担了示范快堆31根动导管的表面防护涂层工程化制备任务。

这是一项必须按快堆工程整体建设节点完成、只许成功不许失败的任务。

为保证按时合格交付任务，蒲吉斌还立下了“军令状”。“做科研就要敢啃硬骨头，并能啃下硬骨头。”他说。

示范快堆控制棒驱动系统的动导管长2.7米，是保障控制棒驱动机构可靠工作的重要组件，也是典型的大长径比薄壁异型管，不仅要经受高温液钠的强腐蚀和辐照，同时还存在控制棒的冲击磨损，是堆内工况环境最苛刻的重要部件。彼时国内连满足要求的工程化设备都没有。

蒲吉斌带领团队从“零”开始，多方调研，不到一年就建成了具有自主知识产权的高温真空复合热扩渗工程化装备。

然而，在距离任务交货期仅几个月的关口，发生了新冠疫情。蒲吉斌和团队主动请缨回到封控区内的试验场所持续攻关，确保每个环节和细节都万无一失。

他们很快迎来工程化验证的关键时刻。但蒲吉斌甲状腺出了问题，要立刻做手术。直到手术前一天的夜晚，他还在处理事务，术后刚能坐起来就又开始办公。

经过4个月的高强度攻坚，他们最终突破从材料、工艺、设备到工程化的全链条关键技术，成功解决了动导管表面涂层制备的控型控性工程化难题，确保了项目如期完成，为我国首座示范快堆核心组件的国产化应用作出了重要贡献。

征途

凭着坚韧不拔的意志，蒲吉斌接连承担苛刻环境特种防护材料攻关任务，研制出抗热腐蚀、抗磨蚀、高温阻氢等系列特种功能涂层，解决了航空航天、核能及海洋装备重要型号关键部件的损伤防护与延寿难题，为“大国重器”披上坚不可摧的“铠甲”。

“我们考虑，能够应用于长寿命航天器的新一代空间功能涂层，也要能面向滨海航天发射以及未来海上发射的场景，以及深空探测、探月、探火等场景。”蒲吉斌说。

他以我国空间站太阳能柔性电池翼为例，指出太阳翼伸展机构的低摩擦功能涂层在面对滨海发射的高湿热环境时，需要具有可靠的环境适应性；长期在轨运行期间，要能够抵御高剂量原子氧的辐照。

通过功能元素复合调控、纳米多层精细结构构筑及晶体取向的精准控制，蒲吉斌带领团队解决了空间特种功能涂层在海洋高湿热环境和空间原子氧辐照下的性能劣化以及早期失效难题。他们研发的海洋环境适应性抗辐照低摩擦涂层通过了发射场环境暴露适应性测试、全寿期高剂量原子氧加速辐照试验及热真空疲劳寿命试验，已经成功应用于中国空间站柔性太阳翼伸展机构2万余个部件。

新一代空间功能涂层确保了我国空间站太阳翼在10年以上的在轨服役期间，“张弛有度，收放自如”且“万无一失”。

一路走来，蒲吉斌带领团队始终聚焦国家需求，不断变化研究方向，从空天走向海洋、从临海进入深远海，逐步形成了一支面向高技术领域的材料损伤防护与特种功能材料创新攻关团队。

“科研工作不仅要追求知识的积累，更重要的是解决实际问题，服务于国家的需要。”他希望这份责任感与使命感能代代传承。

（原文发布于2024年10月14日《中国科学报》第3版）
    【原文链接】https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2024/10/381490.shtm