4月24日，是第11个中国航天日，今年恰逢中国航天事业创建70周年。近日，中国科学报记者探访武汉科技大学，探寻这所高校从保障基础工业的“钢铁粮仓”迈向支撑尖端科技的“航天铠甲”的升级密码。

4月11日，由武科大研发的全球首个耐火材料垂直领域知识大模型正式发布   摄影：孙正恒

“飞行器进出大气层时，其高温吸波材料的表面氧化增重不能超过万分之一。”这是武科大高温电磁材料团队接到的任务。团队教授陈平安解释，相当于一个人跑完马拉松，汗水不能多过一滴。团队奋战数周，在调整配方与尝试包覆两条路线上同时推进，最终用“包覆法”攻克了这一极限要求。这是武科大科研团队十余年攻关的一个缩影。

该校党委书记倪红卫介绍：“武科大在高温材料领域的研发正在‘悄悄升级’，从钢铁冶炼用的耐火材料，延伸至航空航天用的功能材料，成果覆盖‘箭、星、网、端’全链条。”

这场升级的开端，从吃“闭门羹”的经历说起。该校航发功能耐火材料团队负责人李远兵教授，在高温材料行业耕耘三十余年，将钢铁行业用于熔炼铁水的坩埚，升级为航空发动机单晶叶片熔炼用的陶瓷坩埚。当他带着自主研发的产品到企业推广应用，却屡屡被拒。“企业担心给生产带来风险，不愿意尝试。”李远兵回忆。

转机出现在2019年，相关产品国外禁止出口，国产替代迎来窗口期。李远兵将多年技术积累倾数倒出，甚至以真金白银入股，与企业共担风险。这款国产坩埚最终成功“上岗”，不仅守住了产业链的生命线，还将耗材使用成本降低了三分之一。

从实验室到生产线之间，常常隔着一道看不见的墙。武科大冶炼新技术耐火材料团队在实验室里研发出新型高温材料，用于制作航天结构件铸造用的陶瓷型芯、型壳，把高温溶液放入其中，就能塑造成不同形状的部件。

“航空航天的用材要求轻量化，钛是航空用合金的理想材料，但是极为活泼，且不宜使用酸碱溶解脱芯。我们采用新体系与新配方，在原料中引入与钛合金反应呈惰性的稀土氧化物，并创新研发‘原位凝固成型’工艺，成功实现‘型芯水溃散’。”该团队负责人王周福介绍，内部的型芯遇水可快速溶解，既保证了钛合金的纯净度，又实现了复杂构件的精密铸造。

该材料在实验室性能过关，在工厂生产线上却屡屡失败。团队成员马妍扎进车间找原因。原来，他们研发的型芯材料中引入的微量稀土氧化物，必须均匀地分布在型芯材料中，这对制备工艺提出了很高的要求，而工厂的生产工艺与实验室的条件千差万别。他们一边帮助工厂改进工艺，一边回到实验室调整数据。如今，相关产品已大量投入使用。“推倒实验室和生产线之间的墙，需要科研人员沉下去。”马妍说。

这些“沉下去”的精神，在武科大还汇聚成航天器穿越烈焰时的“隔热甲”。该校先进材料研究团队研发的多层陶瓷涂层，让航天器在2000℃高温下安全“服役”数百小时；高温电磁材料团队研发的高温吸波材料，让航天器在与特定波段电磁波通信的同时，屏蔽其他电磁干扰。这些新成果已成为中国航空航天产业链上不可或缺的“隐形铠甲”。

高温材料是大国重器的“底盘”。据行业测算，2024年到2028年间，全球航空航天和燃气轮机高温合金需求年均复合增速为20%；最新相关产业发展报告显示，2025年国内高温合金市场规模预计突破300亿元，其中适用于1100℃以上长期服役的高端变形高温合金需求增速高达40%。“商业航天井喷、航空发动机换代、AI算力拉动燃气轮机发电需求、深空探测向更远处进发……高温材料正迎来‘黄金期’。”武科大科学技术发展院院长夏绪辉解读。

风口正劲、借势而上，武科大的布局已向系统集成延伸。以先进耐火材料全国重点实验室为“旗舰”，50多个省部级科研平台为“编队”，武科大在航空轴承、3D打印等方向形成一系列成果：低碳冶金耐火材料团队与大冶特钢、湖北兴龙联手，研发出玻璃纤维复合涂层，像一道“闸口”挡住合金元素往外跑，拖住碳的流失，提升了国产航空轴承钢性能；增材制造团队突破精密制造工艺与过程控制关键技术，成果应用于空间磁悬浮容器、超音速发动机、大型运载火箭贮箱。

4月11日，在武科大召开的耐火材料可持续发展与智能融合国际会议上，由该校牵头的全球首个数智耐火材料工程中心成立，全球首个耐火材料垂直领域大模型发布，将致力于服务全球高温工业智能化升级与绿色低碳发展。

武科大校长吕勇表示：“学校在航空航天领域的研究正在不断扩大和深入，在高温熔炼、陶瓷涂层隔热、精密铸造、电磁防护、增材制造等方向已形成系统性成果，多项技术达到国际先进、国内领先水平。我们将持续深耕、久久为功，为航空航天事业贡献更多‘武科大力量’。”