黨的二十大擘畫(huà)了全面建成社會(huì )主義現代化強國、以中國式現代化全面推進(jìn)中華民族偉大復興的宏偉藍圖，習近平總書(shū)記在黨的二十大報告中強調，堅持創(chuàng )新在我國現代化建設全局中的核心地位，加快實(shí)現高水平科技自立自強，加快建設科技強國。作為我國自主創(chuàng )新的一個(gè)成功范例，中國高鐵完成了從“追趕”到“領(lǐng)跑”的跨越，當前，中國已建成世界上規模最大的高速鐵路網(wǎng)，回顧中國高鐵發(fā)展，中國標準動(dòng)車(chē)組——復興號研制成功，是一座重要里程碑?！皬团d號”動(dòng)車(chē)組是中國自主研發(fā)的高速動(dòng)車(chē)組，技術(shù)水平世界領(lǐng)先。
“復興號”不僅要跑得快，更要停得住、停得穩。在高速行駛條件下，動(dòng)車(chē)組的制動(dòng)系統承受著(zhù)極大的壓力，尤其是閘片（也稱(chēng)制動(dòng)片）的性能直接影響著(zhù)動(dòng)車(chē)的運行安全和效率。作為高速列車(chē)制動(dòng)系統的核心部件，閘片是列車(chē)運行的最后一道安全保障。長(cháng)期以來(lái)，我國制動(dòng)閘片依賴(lài)從德國、日本等國家進(jìn)口。但是，這其中不僅存在著(zhù)標準不統一、供貨價(jià)格貴、運營(yíng)成本高等問(wèn)題，進(jìn)口閘片也無(wú)法滿(mǎn)足我國地域廣闊、環(huán)境復雜多變的運行要求，出現了“水土不服”的問(wèn)題?！皬团d號”要實(shí)現完全自主化，解決閘片問(wèn)題迫在眉睫。
北京科技大學(xué)曲選輝教授團隊面向國家急迫需求與行業(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，通過(guò)多功能多組元設計調控材料熱學(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(mǎn)足不同使用條件的金屬基復合材料閘片，均已在“復興號”相關(guān)型號動(dòng)車(chē)組中獲得應用，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專(zhuān)利壁壘，解決了“復興號”中國標準動(dòng)車(chē)組關(guān)鍵材料“瓶頸”問(wèn)題，實(shí)現了關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，把創(chuàng )新主動(dòng)權、發(fā)展主動(dòng)權牢牢掌握在自己手中?！皬团d號350Km/h級動(dòng)車(chē)組閘片”獲世界粉末冶金大會(huì )（World PM2018）“杰出創(chuàng )新產(chǎn)品獎”。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì )組織了包括7名院士在內的9名行業(yè)專(zhuān)家對該成果進(jìn)行了評價(jià)：“項目技術(shù)新穎，創(chuàng )新性顯著(zhù)”“達到國際領(lǐng)先水平”。項目技術(shù)原理和方法獲2021年度中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎（發(fā)明）一等獎，產(chǎn)業(yè)化和推廣應用成果獲2021-2022年高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jì)?yōu)秀成果獎（科學(xué)技術(shù)）科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎。同時(shí)，曲選輝教授領(lǐng)銜的團隊先后入選“北京高校優(yōu)秀本科育人團隊（2020年）”和“全國高校黃大年式教師團隊（2022年）。
找準突破口 建立閘片研制新思路
高速列車(chē)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)生摩擦系數衰退、摩擦系數波動(dòng)增大和磨耗量異常升高等問(wèn)題，導致摩擦材料失效。因此，如何更好調控材料的摩擦磨損性能、耐熱沖擊性能以及與制動(dòng)盤(pán)的匹配性能是研制高速列車(chē)閘片必須要弄清楚的問(wèn)題。
項目團隊長(cháng)期從事材料領(lǐng)域基礎研究，針對高速列車(chē)閘片失效機理，創(chuàng )新性將粉末冶金工藝與閘片研制相結合，提出了以粉末冶金實(shí)現多組分復合協(xié)同作用效應的新思想，開(kāi)啟了新型粉末冶金復合摩擦材料研究的新路。團隊基于材料基因工程理念，對材料的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及熱穩定性等進(jìn)行深入研究，設計了具有復合結構的多組元銅合金粉末冶金摩擦材料，突破了摩擦系數高穩定化、抗熱衰退設計和低磨耗控制等難題，為實(shí)現產(chǎn)業(yè)化應用奠定了理論基礎，儲備了技術(shù)手段。
冬奧版智慧型動(dòng)車(chē)組及TS588B/32閘片
400Km/h級動(dòng)車(chē)組及TS759閘片
瞄準應用端 實(shí)現閘片完全自主化
創(chuàng )新成果要服務(wù)國家重大戰略需求、服務(wù)經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展。為讓相關(guān)成果走出象牙塔、走上生產(chǎn)線(xiàn)，項目團隊瞄準成果應用最后一公里存在的技術(shù)難點(diǎn)、堵點(diǎn)開(kāi)展了系統研究，在高鐵制動(dòng)系統核心材料和部件設計以及工業(yè)化制備技術(shù)方面，建立了具有完全自主知識產(chǎn)權的高鐵閘片新理論、新工藝，實(shí)現了新型材料摩擦磨損、力學(xué)和熱學(xué)性能的協(xié)同調控，攻克了摩擦系數不穩定、熱衰退和嚴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)現了量產(chǎn)應用。
自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)
當前，該項目研發(fā)的產(chǎn)品已應用于我國“復興號”動(dòng)車(chē)組所有車(chē)型以及“和諧號”動(dòng)車(chē)組CRH1、CRH380、CRH5等改進(jìn)型車(chē)型，徹底打破了進(jìn)口產(chǎn)品長(cháng)期壟斷局面；“高寒閘片”成功用于我國東北地區高寒動(dòng)車(chē)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)現高寒地區冬季不減速運行提供了安全保障；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(chē)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 )”。該項目成果實(shí)現了我國高速列車(chē)制動(dòng)閘片自主保障，解決了我國高鐵產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展的核心關(guān)鍵材料問(wèn)題，實(shí)現了我國高鐵制動(dòng)材料和技術(shù)的完全自主可控，為實(shí)現我國高鐵技術(shù)從“跟跑者”向“并跑者”“領(lǐng)跑者”的轉變做出了巨大的貢獻。
使命如炬，征途如虹
他們
賡續北科大“為國而生、與國同行”的紅色血脈
傳承北科人“鋼鐵強國、科教興邦”的奮斗初心
敢做創(chuàng )新探路者，甘當隱姓埋名人
以“北科創(chuàng )造”
在實(shí)現高水平科技自立自強的征途中
擦亮“北科榮光”
