近日，浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院劉嘉斌副教授團隊獲批國家自然科學(xué)基金“極端條件電磁能裝備科學(xué)基礎(chǔ)”重大研究計劃重點支持項目——《長壽命梯度復(fù)合結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌材料及其制造技術(shù)研究》，我校為項目依托單位，劉嘉斌副教授為項目負責(zé)人。該項目是我校獲批的該重大研究計劃首個重點項目。
電磁能裝備是一種新概念武器，與傳統(tǒng)火炮相比具有：速度快、射程遠、威力大、精度高等突出優(yōu)點，對建立國家戰(zhàn)略優(yōu)勢具有重要意義。電磁能裝備發(fā)射時處于強流脈沖狀態(tài)，產(chǎn)生的極端沖擊條件和電磁熱力多場耦合作用造成極其惡劣的服役工況。電磁熱力多場耦合超高速非穩(wěn)態(tài)沖擊作用在軌道表面產(chǎn)生槽蝕、熔蝕、刨削、轉(zhuǎn)捩、燒蝕等物理現(xiàn)象，造成的軌道壽命過低是制約電磁能裝備工程化應(yīng)用的瓶頸之一。開發(fā)新型高強高導(dǎo)材料，滿足極端條件電磁熱力多場耦合服役需求，促進電磁能裝備輕量化和長壽化，成為電磁能裝備國家重大戰(zhàn)略工程的迫切需求。本項目以提升軌道服役壽命為目標(biāo)，圍繞電磁熱力多場耦合極端沖擊條件下電磁能與材料相互作用的時空演化機理這一關(guān)鍵科學(xué)問題，通過對發(fā)射過程瞬態(tài)多物理場的建模與數(shù)字復(fù)現(xiàn)，揭示軌道材料損傷規(guī)律與失效機理，提出滿足服役需求的材料指標(biāo)體系和軌道新型功能梯度復(fù)合結(jié)構(gòu)，應(yīng)用人工智能和大數(shù)據(jù)前沿技術(shù)探索關(guān)鍵性能顯著提升的軌道基材和覆層材料，提出軌道長度和厚度方向梯度復(fù)合的設(shè)計思路，開發(fā)復(fù)合結(jié)構(gòu)軌道的激光增材技術(shù)，制備出高強高導(dǎo)耐熱耐燒蝕耐載流磨損的全尺寸軌道，形成我國軌道材料的設(shè)計理論與制造方法，并通過發(fā)射試驗對理論與方法進行驗證和完善，提升軌道壽命與可靠性，為我國新一代電磁能裝備發(fā)展提供科學(xué)基礎(chǔ)。
