张立同西北工业大学 张立同院士——西北工业大学教授

张立同(女) (1938.4.14-),出生于重庆市。航空航天材料专家。1961年毕业于西北工业大学材料加工系,现任西北工业大学教授、博士生导师、超高温复合材料实验室学术委员会主任。1989-1991年在美国NASA空间结构材料商业发展中心做高级访问学者。

1986年国务院授予"有突出贡献专家称号",1995年当选为中国工程院院士。2004获国家技术发明一等奖。该奖项填补了我国在该领域连续六年的空缺。

研究方向

近十多年来,从事航空航天高温陶瓷及其复合材料研究,在氮化硅结合碳化硅、自增韧碳化硅、定向自生共晶硼化物复合材料、硅炭氮纳米吸波材料以及连续纤维增韧钡长石复相玻璃陶瓷复合材料等方面均取得新突破。

特别在连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料及其制造技术方面,打破国际封锁,建立了具有我国自主知识产权的制造技术与设备体系,多种构件成功通过验证,获2004年国家技术发明一等奖,授权国家发明专利12项。早期在近净形熔模铸造技术基础及其专用高温陶瓷材料与应用方面,解决了多项重大技术关键,先后主持国家和部委级重大和重点项目三十余项,获国家科技进步一、二、三等奖共四项,省部级二等以上奖15项,获准发明专利5项,发表论文200余篇。

创建了超高温复合材料实验室。

人物生平

1938年,张立同出生于战火纷飞的重庆,童年那段国破家亡的逃难经历在她幼小的心灵里刻下了深深的烙印。"没有国哪有家"的朴素道理,深埋在张立同的心中。1956年,已经居住在北京的张立同以第一志愿考入北京航空学院热力加工系,1958年又随国家院系调整来到西北工业大学热加工系学习铸造专业。

毕业后,张立同放弃了回北京的机会,选择留校教书,从此与材料科学形影不离,至今已历经45度春秋。 张立同是幸运的,她从事的科学研究一直与航空航天事业有着密切的联系。

上帝把机遇给你,你能否抓住机遇使自己走上成功之路?喜欢用漂亮衣裳把自己装扮得精致美丽的张立同,自是不肯让发展新材料的机会与自己失之交臂。发动机是飞机的心脏,解决叶片铸造变形问题是提高航空发动机涡轮叶片质量的关键。

涡轮叶片主要靠熔模精铸的方法生产,叶片尺寸的精度和光洁度要求很高,过去要靠两次抛光才能完成,需要大量的人力和抛光设备,生产过程中不但易产生变形、浪费大,而且破坏了叶片表面的致密层,降低了强度。

叶片技术

上世纪70年代初,发达国家已将一些重要的涡轮叶片的生产由锻造改为无余量熔模精密铸造,叶片的工作面无需加工就可以达到所要求的尺寸精度和表面光洁度。利用这项技术,可以铸造出无需机械加工的大型薄壁、复杂的铝合金无余量整体构件,这项新技术被广泛应用于航空航天领域中。而当时,中国的熔模铸造技术还十分落后,即使增加抛光余量的叶片,报废率仍高达30%,有时甚至高达50%。

科研成果

1980年,在张立同的科研理论指导下,中国首次采用铜川上店土型壳材料铸造成功了第一批高精度、低粗糙度的斯贝低压一级无余量空心导向叶片。新铸叶片的尺寸精度及内部质量与国际著名的罗罗发动机公司的斯贝发动机叶片相当,表面粗糙度还略低于英国叶片。

罗罗发动机公司得知这一情况颇为怀疑,特地派一名专家将上店土型壳材料、模料等带回英国去鉴定。在精确的测试数据面前,罗罗发动机公司终于承认上店土是"高级莫来卡特"(莫来卡特是该公司所采用的世界"王牌"型壳材料),认为该模料是一种组织结构均匀一致的令人满意的模料,熔模是高标准的,上店土"是一种非常令人满意的撒砂材料,是非常好的抗蠕变型壳材料"。

斯贝发动机的引进,使张立同的研究进入到向国际先进行列看齐的新阶段。这也使她深深体会到,在国与国之间的交往中,核心技术是买不来的,我们必须依靠自己的力量,我们也完全有能力依靠自己的力量掌握先进的技术。

张立同继续将她的研究成果进一步深化。随着时间的推移,她主持研究的"无余量熔模铸造技术",不仅将中国的熔模铸造水平推向了国际先进行列,而且还为发展中国新型发动机复杂内腔叶片及薄壁复杂整体构件奠定了理论和工艺基础。

铜川上店土型壳材料,也被正式命名为"中华高岭土型壳材料"。这一材料的诞生,为中国进一步发展优质型壳材料开辟了一条新路,既满足了中国高精度熔模铸件的要求,同时生产的铸件又远销国外,产生了巨大的经济和社会效益。西安航空发动机制造公司已经用这种新材料精铸了20多种合金的200多个品种的零部件。

1984年4月15日,张立同主持的"薄壁复杂无余量整体铝合金构件石膏型熔模铸造技术研究"通过了部级鉴定。来自中国的知名专家学者对这项研究成果给予了很高的评价,认为该成果接近国际先进水平。接着,她又带领课题组接连突破了"铝合金石膏型熔模铸造"、"高温合金泡沫陶瓷过滤技术"等航空重大课题的技术关键。张立同的这一连串科研成果,自1985年起,分别荣获了国家科技进步一、二、三等奖4项。