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第170章 规划研究生阶段研究

七月的燕北大学,暑气蒸腾,校园里少了往日的喧嚣,唯有科研楼的实验室依旧灯火通明。林荞背着装满文献资料的背包,推开302实验室的门时,清晨的阳光刚透过百叶窗,在实验台上投下斑驳的光影。她没有像其他毕业生那样趁着暑假放松旅行,而是提前半个月进入周教授的实验室,为即将开启的研究生生涯规划研究方向。

实验室里的设备早已擦拭干净,熟悉的实验台、精密的检测仪器、整齐排列的试剂瓶,都让她感到亲切而安心。本科四年,这里是她最常待的地方,从“低成本稀土复合耐磨合金”的初步探索,到后续实验数据的反复验证,无数个日夜的坚守,让她对这片科研沃土充满了感情。她放下背包,第一件事就是将带来的文献资料分类摆放——桌上、书架上,很快堆满了关于高温合金、稀土应用、航空航天材料的中外文献,其中不乏近五年的顶刊论文和行业报告。

“来得挺早。”周教授推门进来,手里拿着一份厚厚的项目资料,“看来你已经迫不及待要开始新的研究了。”

“周教授早!”林荞站起身,笑着接过资料,“本科阶段做耐磨合金研究时,就对稀土元素的改性作用很感兴趣,也关注到我国航空航天领域高温合金的‘卡脖子’问题,所以想趁着暑假多做些准备。”

周教授点点头,在实验台旁坐下:“我就知道你会选择这个方向。稀土元素在金属材料中的应用潜力巨大,尤其是在高温合金中,适量添加稀土能细化晶粒、提高抗氧化性和高温强度,这正是我国航空航天发动机核心部件所急需的性能。”他翻开带来的资料,“这是我国某航空航天企业的技术需求报告,他们的发动机涡轮叶片材料长期依赖进口,核心痛点就是高温下的稳定性不足、使用寿命短,我们的研究正好能对接这个实际需求。”

林荞认真翻阅着报告,眼神越来越坚定。报告中提到的数据让她深感责任重大:目前我国高端航空航天高温合金的国产化率不足30%,关键部件的进口成本高昂,且存在技术封锁风险。而稀土作为我国的优势战略资源,如何将其高效应用于高温合金改性,实现材料性能的突破,成为亟待解决的科研难题。

“周教授,我决定以‘稀土在高温合金中的应用’为核心研究方向。”林荞放下报告,语气坚定,“具体来说,我想重点研究稀土元素(铈、镧、钇)的复合添加对镍基高温合金微观结构、高温抗氧化性能及力学性能的影响,优化添加比例和制备工艺,最终研发出性能达到国际先进水平的国产化高温合金,为航空航天材料的自主可控贡献力量。”

为了让研究规划更具可行性,她已经提前做了大量的文献调研。“通过查阅文献发现,目前国内外对单一稀土元素在高温合金中的应用研究较多,但对多种稀土复合添加的协同作用研究还不够深入,且存在添加比例不合理、工艺参数不匹配等问题。”她指着桌上的文献,“我计划先通过热力学计算和分子动力学模拟,预测不同稀土复合添加的作用机制,再设计多组对比实验,系统研究稀土添加量、添加顺序、热处理工艺对合金性能的影响。”

周教授赞许地看着她:“思路很清晰,既有理论支撑,又有实验规划,还能对接实际需求,这正是科研该有的样子。”他补充道,“不过,高温合金的研发难度不小,尤其是航空航天用的高端合金,对纯度、均匀性、稳定性的要求极高,实验过程中可能会遇到很多困难,比如稀土元素的烧损、晶粒长大不均匀、高温氧化层剥落等问题,你要有心理准备。”

“我明白。”林荞点点头,“本科做耐磨合金时,也遇到过类似的问题,比如稀土添加量过多导致性能下降,后来通过反复调整比例、优化熔炼工艺才解决。我已经整理了可能出现的技术难点,并初步设想了应对方案,比如采用真空感应熔炼技术减少稀土烧损,通过分级热处理控制晶粒尺寸。”她拿出提前写好的初步研究方案,上面详细列出了研究目标、技术路线、实验方案、预期成果和时间规划。

接下来的几天,林荞全身心投入到研究规划的细化中。她泡在实验室和图书馆里,反复研读相关文献,对实验方案进行优化;她联系了材料测试中心的老师,提前了解高温拉伸试验机、氧化增重测试仪、透射电镜等设备的使用流程,为后续实验做好准备;她还和周教授一起讨论,确定了实验用镍基高温合金的基体成分、稀土元素的纯度标准和实验分组方案。

为了更直观地了解实际应用场景,她还通过周教授的介绍,与航空航天企业的技术工程师进行了线上沟通。“目前进口的涡轮叶片材料在1100c高温环境下的使用寿命约为500小时,我们希望国产化材料能达到甚至超过这个水平。”工程师的话让她更加明确了研究的重点,“稀土改性不仅要提高高温强度,还要提升材料的抗疲劳性能和抗氧化腐蚀性能,这样才能满足发动机长期稳定运行的需求。”

沟通结束后,林荞立刻调整了研究方案,增加了高温疲劳测试和腐蚀环境下的性能验证实验。“之前只关注了高温强度和抗氧化性,忽略了疲劳性能,这是一个重要的疏漏。”她在笔记本上认真记录,“接下来要补充相关文献调研,设计更全面的性能测试方案。”

暑假的实验室里,只有她一个人的身影,但她并不觉得孤单。每天清晨,她迎着朝阳走进实验室,深夜才伴着星光离开。实验台旁,她认真整理文献、绘制技术路线图;电脑前,她进行模拟计算、优化实验参数;书架前,她查阅资料、记录关键数据。每一份努力,都朝着“航空航天材料国产化”的目标靠近;每一次思考,都让研究方向更加清晰。

沈砚舟偶尔会来实验室看她,每次都带来她爱吃的水果和点心。“别太拼了,注意休息。”他看着她布满血丝的眼睛,心疼地说,“研究是长期的事,不用急于一时。”

林荞笑着接过点心:“我知道,但一想到这个研究能为国家做点实事,就觉得充满了动力。你看,我国的航空航天事业发展得这么快,可核心材料却依赖进口,我想快点做出成果,让咱们自己的发动机用上国产化材料。”

沈砚舟看着她眼里的光芒,既心疼又骄傲:“我支持你,但也要照顾好自己。等你忙完这段时间,我带你去周边散散心,放松一下。”

在沈砚舟的陪伴和鼓励下,林荞的研究规划越来越完善。经过一个暑假的努力,她最终形成了一份详细的研究生阶段研究计划书,明确了三个核心研究内容:一是稀土复合添加对镍基高温合金微观结构的调控机制;二是高温环境下合金的力学性能与抗氧化性能协同优化;三是规模化制备工艺的可行性验证。同时,她还制定了分阶段的研究目标:第一学年完成文献调研、实验方案优化和基础实验;第二学年重点开展性能优化实验和机理分析;第三学年进行工艺验证和产业化应用探索。

暑假结束时,林荞拿着完善后的研究计划书向周教授汇报。“周教授,这是我最终确定的研究方案,包含了核心研究内容、技术路线、实验方案和预期成果,请您指导。”

周教授仔细翻阅着计划书,脸上露出了满意的笑容:“这份计划书做得很扎实,内容全面、逻辑清晰、重点突出,充分体现了你的科研能力和思考深度。”他在计划书上写下修改意见,“这个研究方向很有价值,也很有挑战性,我相信只要你坚持下去,一定能取得重大突破。研究生阶段,我会为你提供充分的科研资源支持,也会安排实验室的师兄师姐协助你开展工作,希望你能保持这份科研热情,脚踏实地、勇于创新,早日实现航空航天材料国产化的目标。”

林荞接过计划书,郑重地点点头:“谢谢周教授!我一定会努力的,不辜负您的期望。”

站在实验室的窗前,看着窗外郁郁葱葱的校园,林荞的心里充满了对未来的期待。研究生阶段的研究之路已经规划清晰,虽然充满了挑战,但她无所畏惧。她知道,这条路上有周教授的悉心指导,有沈砚舟的默默支持,有团队成员的并肩作战,更有国家和人民的迫切需求。

她握紧拳头,在心里默默许下诺言:将以稀土在高温合金中的应用研究为契机,深耕金属材料领域,攻克技术难关,努力研发出性能优异的国产化航空航天材料,为我国航空航天事业的发展贡献自己的全部力量。这个暑假的坚守与规划,将成为她研究生生涯最坚实的起点,指引着她在科研的道路上坚定前行,不负韶华,不负初心。