材料专业的宠儿:新型复合材料

复合型材料因为其博采众长,具有很多其他材料不具备的功能,可以说是“青出于蓝而胜于蓝”.因此新型复合材料在航天、机械、能源、生物等高科技领域发挥了很大的作用.

什么是复合型材料

记者采访到复合材料专业研究机构——哈尔滨玻璃钢研究院的高级研究员刘先生,他的工作内容是复合型材料的研究、开发.具体来讲,他研究的材料叫做“碳纤维增强树脂基复合材料”.

“像手机里面机芯的材料、航天航空高端设备材料以及做鞋底用的胶水加布料,都是现实生活中复合型材料的应用.”

刘先生介绍说,20世纪60年代,为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要,国家先后研制和生产了以高性能纤维为增强材料的复合材料.为了区别于第一代玻璃纤维增强树脂复合材料,这种复合材料被称为先进复合材料.

复合型材料有什么优点

据刘先生介绍,相比有机金属材料,复合型材料有质量轻、高绝缘、耐腐蚀等优点,当应用到航空航天时,就是用到了它承载量小的优点来助推火箭升空.

而据航天某院材料科研项目管理员高女士介绍,复合材料在军工行业的另外一种体现就是航空材料学.这是针对航空（以飞机为主）领域所用材料的研究,区别主要在于由于航空（以飞机为主）应用环境的特定性,对于航空用材料提出了比普通材料更为严苛的使用要求,例如高强度、低密度、耐疲劳、耐高温、耐腐蚀等性能都比普通民用材料要求更高,以及较高的工程化应用要求,某种意义上说,一个国家航空用材料的研究水平,基本代表了这个国家最前沿的材料水平.因此,一些航空材料主要是采用复合材料.

目前高女士的工作并不是直接从事材料研究,而是主要进行材料科研项目管理,例如国家自然基金等,利用材料专业背景知识,对单位获得立项的与材料相关科研课题进行日常管理,如制定审核课题工作计划、监督管控计划执行、确保课题通过验收等.

新型复合材料需要大量的高素质专业人才

随着中华民族千年飞天梦想的实现,复合材料的发展赢来了更多机遇,亦面临更大的挑战.本刊记者联系了哈尔滨玻璃研究院（以下简称哈玻院）,并采访了企业内部管理招聘的专职人员.

哈尔滨玻璃钢研究院创建于1960年,是我国最早从事树脂基复合材料研究和应用的专业机构之一,隶属于中国建筑材料集团公司.

在招聘材料学相关专业的人才方面,哈尔滨工业大学的复合材料学专业与哈玻院的需求非常对口.哈玻院2012年招收本科生、硕士研究生的比例约为1：3,硕士研究生招收的专业主要集中在高分子材料、精细化工、复合材料等.2013年招收的本科生、硕士研究生比例约为1：1,并且对复合材料专业本科生的招聘明显增多,招收的硕士研究生专业主要还是集中在高分子材料、精细化工和材料学等.

2013年,哈玻院从哈尔滨工业大学的复合材料学专业招收了十几名研究生,有复合型材料相关专业的学生,也有来自力学、化学等方向的学生.应届毕业生大部分都被分配到科研生产岗位.他们工作的内容基本上是完成国家立项.

“哈玻院的产品大多是军事工业类,企业要求员工具有较高的保密素质和过硬的科研水平.因此,每年招聘的员工基本上为985院校、211院校毕业的硕士（个别专业除外）.”负责管理招聘的人员告诉记者.

新型复合材料的使命

以黑龙江省哈尔滨市为例,随着哈尔滨近几年重点发展“新材料、新能源”等战略性新兴产业,在新材料领域,哈尔滨南岗区拥有国家级工程中心、技术中心、重点实验室60余家；哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学等均设有材料学院；哈尔滨玻璃钢研究院、哈尔滨焊接研究所、703研究所、黑龙江省石化研究院等科研机构拥有一大批创新型人才.

在全面推进产业园区建设的同时,哈尔滨南岗区在产业园区起步区的核心位置,打造了面向整个园区的“创业孵化园”,并建设了创业孵化大厦,搭建了“哈尔滨南岗高科技企业创业中心”,形成以天顺化工等企业为龙头的一条新型复合材料产业链.

正因为与国民经济发展息息相关,以及行业的特殊性,复合型材料在哈尔滨发展前景非常广阔.作为材料学专业的学生,除了需要具备一定的科研能力、学习能力以及开发能力,更重要的是要适应艰苦的工作条件.

“因为做复合材料要经常去实验室,甚至有的产品对身体有害.更重要的是,搞科研一定要坐得下来,能够经得起反复的失败和挫折.踏实的学生是我们多年来青睐的对象.”哈玻院招聘专员介绍道.

虽然工作人员在日常的科研、工作中付出了巨大的艰辛,但流过的汗水没有白费,从“神一”到“神七”,都有哈玻院碳复合材料结构件的身影.在载人航天工程“天宫一号”项目上,哈玻院承担了包括研制“天宫一号”资源舱推进分系统所使用的承力锥台在内的三项科研项目.在“神七”飞船的研制过程中,哈尔滨玻璃钢研究院自主研制的碳复合材料结构件被用在了飞船推进系统的心脏变轨发动机、氧化剂储箱等关键设备上.

目前,哈尔滨玻璃钢研究院为飞船提供的推进舱的承力结构件,是国内外载人飞船上使用的尺寸最大、开口最大的碳纤维复合材料主承力结构件.

“我个人认为,工作强度、难度与具体从事的工作岗位有关,但是和性别关系不大.这份工作相对辛苦一些是肯定的,因为出差较多,加班较多.但从事这一行业让我感到无比光荣.”