黨的二十大擘畫了全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)、以中國(guó)式現(xiàn)代化全面推進(jìn)中華民族偉大復(fù)興的宏偉藍(lán)圖，習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)。作為我國(guó)自主創(chuàng)新的一個(gè)成功范例，中國(guó)高鐵完成了從“追趕”到“領(lǐng)跑”的跨越，當(dāng)前，中國(guó)已建成世界上規(guī)模最大的高速鐵路網(wǎng)，回顧中國(guó)高鐵發(fā)展，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組——復(fù)興號(hào)研制成功，是一座重要里程碑。“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組是中國(guó)自主研發(fā)的高速動(dòng)車組，技術(shù)水平世界領(lǐng)先。
“復(fù)興號(hào)”不僅要跑得快，更要停得住、停得穩(wěn)。在高速行駛條件下，動(dòng)車組的制動(dòng)系統(tǒng)承受著極大的壓力，尤其是閘片（也稱制動(dòng)片）的性能直接影響著動(dòng)車的運(yùn)行安全和效率。作為高速列車制動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，閘片是列車運(yùn)行的最后一道安全保障。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)制動(dòng)閘片依賴從德國(guó)、日本等國(guó)家進(jìn)口。但是，這其中不僅存在著標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、供貨價(jià)格貴、運(yùn)營(yíng)成本高等問(wèn)題，進(jìn)口閘片也無(wú)法滿足我國(guó)地域廣闊、環(huán)境復(fù)雜多變的運(yùn)行要求，出現(xiàn)了“水土不服”的問(wèn)題。“復(fù)興號(hào)”要實(shí)現(xiàn)完全自主化，解決閘片問(wèn)題迫在眉睫。
北京科技大學(xué)曲選輝教授團(tuán)隊(duì)面向國(guó)家急迫需求與行業(yè)發(fā)展桎梏，披荊斬棘，充分發(fā)揮粉末冶金技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)多功能多組元設(shè)計(jì)調(diào)控材料熱學(xué)、力學(xué)和摩擦磨損等關(guān)鍵性能。10多年來(lái)，先后研制出了一系列可以滿足不同使用條件的金屬基復(fù)合材料閘片，均已在“復(fù)興號(hào)”相關(guān)型號(hào)動(dòng)車組中獲得應(yīng)用，該成果由學(xué)校和北京天宜上佳合作完成。這一重要成果突破了外國(guó)專利壁壘，解決了“復(fù)興號(hào)”中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組關(guān)鍵材料“瓶頸”問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，把創(chuàng)新主動(dòng)權(quán)、發(fā)展主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在自己手中。“復(fù)興號(hào)350Km/h級(jí)動(dòng)車組閘片”獲世界粉末冶金大會(huì)（World PM2018）“杰出創(chuàng)新產(chǎn)品獎(jiǎng)”。中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織了包括7名院士在內(nèi)的9名行業(yè)專家對(duì)該成果進(jìn)行了評(píng)價(jià)：“項(xiàng)目技術(shù)新穎，創(chuàng)新性顯著”“達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。項(xiàng)目技術(shù)原理和方法獲2021年度中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（發(fā)明）一等獎(jiǎng)，產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用成果獲2021-2022年高等學(xué)校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（科學(xué)技術(shù)）科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。同時(shí)，曲選輝教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)先后入選“北京高校優(yōu)秀本科育人團(tuán)隊(duì)（2020年）”和“全國(guó)高校黃大年式教師團(tuán)隊(duì)（2022年）。
找準(zhǔn)突破口 建立閘片研制新思路
高速列車閘片在制動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高溫、高壓以及高摩擦力，在這樣的極端條件下，極易產(chǎn)生摩擦系數(shù)衰退、摩擦系數(shù)波動(dòng)增大和磨耗量異常升高等問(wèn)題，導(dǎo)致摩擦材料失效。因此，如何更好調(diào)控材料的摩擦磨損性能、耐熱沖擊性能以及與制動(dòng)盤的匹配性能是研制高速列車閘片必須要弄清楚的問(wèn)題。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事材料領(lǐng)域基礎(chǔ)研究，針對(duì)高速列車閘片失效機(jī)理，創(chuàng)新性將粉末冶金工藝與閘片研制相結(jié)合，提出了以粉末冶金實(shí)現(xiàn)多組分復(fù)合協(xié)同作用效應(yīng)的新思想，開(kāi)啟了新型粉末冶金復(fù)合摩擦材料研究的新路。團(tuán)隊(duì)基于材料基因工程理念，對(duì)材料的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及熱穩(wěn)定性等進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)了具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的多組元銅合金粉末冶金摩擦材料，突破了摩擦系數(shù)高穩(wěn)定化、抗熱衰退設(shè)計(jì)和低磨耗控制等難題，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)，儲(chǔ)備了技術(shù)手段。
冬奧版智慧型動(dòng)車組及TS588B/32閘片
400Km/h級(jí)動(dòng)車組及TS759閘片
瞄準(zhǔn)應(yīng)用端 實(shí)現(xiàn)閘片完全自主化
創(chuàng)新成果要服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。為讓相關(guān)成果走出象牙塔、走上生產(chǎn)線，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)成果應(yīng)用最后一公里存在的技術(shù)難點(diǎn)、堵點(diǎn)開(kāi)展了系統(tǒng)研究，在高鐵制動(dòng)系統(tǒng)核心材料和部件設(shè)計(jì)以及工業(yè)化制備技術(shù)方面，建立了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高鐵閘片新理論、新工藝，實(shí)現(xiàn)了新型材料摩擦磨損、力學(xué)和熱學(xué)性能的協(xié)同調(diào)控，攻克了摩擦系數(shù)不穩(wěn)定、熱衰退和嚴(yán)寒冰雪金屬鑲嵌異常磨損等難題，成功突破了產(chǎn)業(yè)化桎梏，實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)應(yīng)用。
自動(dòng)生產(chǎn)線
當(dāng)前，該項(xiàng)目研發(fā)的產(chǎn)品已應(yīng)用于我國(guó)“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組所有車型以及“和諧號(hào)”動(dòng)車組CRH1、CRH380、CRH5等改進(jìn)型車型，徹底打破了進(jìn)口產(chǎn)品長(zhǎng)期壟斷局面；“高寒閘片”成功用于我國(guó)東北地區(qū)高寒動(dòng)車組，克服了進(jìn)口閘片在高寒氣候條件下“水土不服”的問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)高寒地區(qū)冬季不減速運(yùn)行提供了安全保障；開(kāi)發(fā)的“靜音型閘片”成功用于為北京冬奧會(huì)量身定制的京張高鐵智慧型動(dòng)車組，為提升高鐵舒適性的發(fā)揮了關(guān)鍵作用，助力了2022年“北京精彩冬奧會(huì)”。該項(xiàng)目成果實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高速列車制動(dòng)閘片自主保障，解決了我國(guó)高鐵產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展的核心關(guān)鍵材料問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高鐵制動(dòng)材料和技術(shù)的完全自主可控，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)高鐵技術(shù)從“跟跑者”向“并跑者”“領(lǐng)跑者”的轉(zhuǎn)變做出了巨大的貢獻(xiàn)。
使命如炬，征途如虹
他們
賡續(xù)北科大“為國(guó)而生、與國(guó)同行”的紅色血脈
傳承北科人“鋼鐵強(qiáng)國(guó)、科教興邦”的奮斗初心
敢做創(chuàng)新探路者，甘當(dāng)隱姓埋名人
以“北科創(chuàng)造”
在實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的征途中
擦亮“北科榮光”
