■本报见习记者 蒲雅杰

编者按

党的二十届四中全会提出，加快高水平科技自立自强，引领发展新质生产力。中国科协科普部特邀院士专家，畅谈科技强国。本期“科普话强国”栏目，带领读者走进北京北冶功能材料有限公司首钢科学家降向冬团队，探寻特种金属材料的国产化攻坚历程。

“面对国外的技术封锁，你们可以实现高性能磁屏蔽材料的国产化，让中国人把技术握在手上、把价格打下来吗？”2018年的一天，一家国内企业向北京北冶功能材料有限公司（以下简称北冶）首钢科学家降向冬提出了一个请求。降向冬只思忖了片刻，说道：“我可以试试，技术上是完全可行的。”

如今，当年的承诺早已兑现。曾经被“卡脖子”的高性能磁屏蔽材料，已基本刻上“中国造”的标签，成为高端设备制造领域的可靠支撑。

北冶前身为1960年成立的北京冶金研究所，自诞生起便肩负着为电子、军工等关键领域提供特种金属材料的使命。

1993年，降向冬加入北冶。“那时没人愿意用自研的东西，觉得国外的好，风险小。”他坦言。

刻蚀机作为运用于半导体制造、微电子和光电子器件加工等领域的高端设备，其对空间磁场极其敏感。为此，工程师们需为整台设备穿上一件特制的“外衣”，即由高性能磁屏蔽材料制成的防护层，以隔绝外部磁场，确保纳米级工艺的稳定性。

过去，这类材料几乎全部依赖进口。近年来，随着国际环境骤变，昔日不被看好的国产替代方案，一夜之间成了“救命稻草”，许多企业纷纷回头求助。

面对需求，降向冬带领团队迅速响应，依托多年技术积累，短时间内成功研制出高性能磁屏蔽材料，不仅填补了国内空白，更实现全面替代。“现在，这类材料基本都换成我们中国人自己生产的了。越是要卡中国人‘脖子’，中国人就‘越能干’。”

这种“能干”的背后是扎实的工程化能力。以引线框架材料为例，这一用于高端芯片封装的关键部件，曾经长期被外国企业垄断。自2004年开始，降向冬和团队启动研发，历经3年攻克平整度、表面质量、尺寸精度等近20项指标，尤其解决了“残余应力均匀性”这一世界级难题，使0.1毫米厚的带材平整如镜，可紧贴桌面不起翘。

当技术达到国际先进水平后，如何打通从中试到批量生产的全链条，实现从“1”到“100”的产业化跃升，成为关键一步。

要实现这种转化，装备自主是前提。为解决材料板型控制问题，团队耗时4年，自主研发出国内首台低温去应力热处理炉，“自己设计、自己制造”成为工艺突破的关键支点。如今，北冶已成为全球第二大铁镍基引线框架供应商，彻底打破封锁。

此后，依托共性技术平台，北冶还在多个前沿领域布局。正如降向冬所言，“需求牵引”始终是北冶创新的核心逻辑。

2024年2月，我国首台自主设计研制的300兆瓦级F级重型燃气轮机成功在上海临港总装下线，其热端部件中70%至80%的关键材料由北冶提供。这正是对国家重大装备自主化需求的有力回应，也凝聚着团队在特种金属材料制备上的多年攻坚。

其中，燃烧室所用的一种变形高温合金尤为关键，该材料需在1500℃极端环境下稳定工作，是航空发动机和重型燃气轮机燃烧室的关键材料，长期受外国专利壁垒制约与《瓦森纳协定》封锁。

为了实现这一材料国产化，团队在极端苛刻的纯净度要求下，通过反复的实验和工艺优化，最终将氧、氮、硫杂质元素重量百分数控制在10%以内，达到世界先进水平。

“从国家需求出发，以工程化能力架起产业化的桥梁，人才与精神传承是灵魂所在。”降向冬介绍道，北冶有意识地将舞台交给年轻人，如今“80后”成为中坚力量，“90后”也崭露头角。此外，团队坚持“因材施用”，擅长科研者深耕技术，长于统筹者走向管理，在各自轨道上发光发热。

“除此之外，比技术更珍贵的，是一种代代赓续的韧劲，坐得住冷板凳、熬得了长夜、耐得住寂寞，用智慧和汗水啃下‘硬骨头’。”降向冬说。

“国家的需要始终是我们的方向。”在他看来，制造强国应在具体材料的突破、具体工艺的精进、具体人员的坚守中，由一砖一瓦筑牢根基。“只要有相关需求，别人能干成的，我们中国人一定能干成。”