以材料報國之心，讓鋁合金長出“中國脊梁”
文章來源：中國有研科技集團有限公司 發布時間：2025-05-13
20世紀中期以來，高強鋁合金一直是全世界航空航天飛行器結構件制造的首選材料，也是各國新材料研發的必爭之地。但是我國在這一領域起步晚、基礎薄弱，關鍵技術長期處于跟蹤研仿、受制于人的局面。
目睹我國在高強鋁合金領域面臨的困境，熊柏青立下誓言，“必須打破‘卡脖子’的枷鎖，讓中國材料在國際舞臺上挺直腰桿！”他帶領團隊毅然踏上了自主研發的破冰之旅，闖出了一條材料科技從“跟跑”到“領跑”的跨越之路。
熊柏青在獲獎表彰現場
技術突圍，破解“卡脖子”難題
在航空航天等高端裝備制造領域，材料的輕量化與高強度一直是科研人員追逐的目標。21世紀初，西方發達國家已成功研發出了第四代7000系高強鋁合金，以其高強韌-低淬火敏感性特征，有效支撐飛行器超大結構件整體化設計減重。
但在同一時期，我國僅能生產第一代、第二代7000系高強鋁合金，整整落后國外兩代，且品種規格不全。先進鋁合金材料依賴進口，關鍵技術長期受制于人。
“國外20世紀70年代能干的事情，我們到21世紀初還不會干。那時候我們的基礎非常薄弱。”熊柏青回憶。
從2000年開始，熊柏青帶領團隊開始攻關，用了10年時間，全面掌握了第三代7000系高強鋁合金的工業化成套制造技術，實現了對我國高強鋁合金工業化技術的補充完善。
熊柏青獲得的國家科學技術進步獎證書
第二個10年，熊柏青團隊向第四代7000系高強鋁合金材料發起“沖鋒”。
“第四代的難點在于不僅要攻關制造工藝，還必須避開國外的成分專利保護?！毙馨厍嗷貞?，當時國外對第四代7000系高強鋁合金的專利保護堪稱“天羅地網”，“上百條權利要求，覆蓋了能夠形成第四代7000系高強鋁合金的所有方面的要素，成分范圍、工藝范圍等等全部包括?！?/p>
有三年多的時間，熊柏青一直與國外專利“死磕”，天天抱著國外專利琢磨。在熊柏青的不懈鉆研下，終于，中國有研找到了突破口，打破了國外在材料技術和知識產權的雙重壟斷，使國產第四代7000系高強鋁合金實現產業化，填補了國內空白，有力支撐了國產大飛機研制和發展。
運-20大飛機使用了大量的第四代7000系鋁合金，圖為熊柏青與運20的合影
換道超車，從跟跑到領跑的華麗逆襲
經過新世紀以來20年的快速發展，中國的高強鋁合金技術已能夠與西方國家并駕齊驅。但隨著航空航天飛行器等裝備對減重需求的不斷提升，傳統的7000系、2000系鋁合金已逐漸接近性能極限。
此時此刻，在新一代高強鋁合金材料的研發上，中國和其他國家一樣，都走到了技術“無人區”。
親歷了中國航空航天飛行器用高強鋁合金材料20多年來的發展，熊柏青對于中國企業一路追趕的“苦”深有感觸。而如今我們已經能和國際行業水平并駕齊驅，讓他萌生出了挑戰技術“無人區”的想法：“我們能不能跳出國際上現有的高強鋁合金材料體系，開展原始創新？我們能不能率先開發出更輕、更強、性能更優異的新一代高強鋁合金？”
熊柏青把目光落在了鎂。鎂是鋁合金中的主要合金元素之一、也是中國的優勢資源，密度僅為1.74g/cm3，鋁合金中每增加1wt%鎂，密度可下降接近0.5%，是鋁合金減重的理想材料。
“十四五”以來，熊柏青帶領團隊通過理論計算+實驗驗證，突破鎂元素在鋁基體中的室溫固溶度極限，原創開發出了“高鎂輕強鋁”。與第三代和第四代7000系高強鋁合金相比，高鎂輕強鋁具有更佳的綜合性能匹配，而密度卻降低了5%~10%，減重效果顯著，為航空航天飛行器、高速列車等重大裝備帶來顯著的減重效果。
中國有研原創開發的高鎂輕強鋁工業化試制產品
該材料的突破，使我國在鋁合金技術和產品領域形成了自主發展路徑，而且在高強高韌鋁合金領域形成了自己的技術領先優勢，標志著我國高強高韌鋁合金材料實現從“望其項背”到“同臺競技”，直至“超越引領”的巨大跨越。
薪火相傳，為國鍛造卓越人才
“學科發展最重要的成果，一方面是創造出有影響力的材料，另一方面是培養出了多少人才。”躬身科研，為國制材的同時，熊柏青也牢牢扛起“為國育才”的使命。
熊柏青擔任有色金屬結構材料全國重點實驗室主任，依托國家級科研平臺，構建了“基礎研究-技術攻關-工程應用”的全鏈條人才培養模式，在他的推動下，實驗室已成為集“人才培養、技術研發、成果轉化”于一體的創新高地。
團隊的建設對于學科的發展發揮著舉足輕重的作用，在帶領團隊突破第三代、第四代航空鋁合金制造技術、研發“高鎂輕強鋁”的過程中，他要求團隊成員深入參與從實驗室研究到工業化生產的全流程，倡導在大平臺和大項目的推動下錘煉人才，迄今已培養了數十名青年科研骨干，其中多人已成長為國家級項目負責人或行業技術專家。
熊柏青帶領團隊青年科研人員開展產品試制
熊柏青深知人才是企業發展的核心動力，在他的參與推動下，中國有研構建了覆蓋科研全周期的激勵體系，通過起步支持、過程激勵、轉化激勵和長期綁定等機制激發人才創新活力，不僅讓科學家共享創新紅利，更推動其向“科技企業家”轉型。
身為博士生導師，熊柏青注重理論與實踐結合，將永不服輸、勇攀高峰的科研精神傳承給新一代材料人。他常對學生說：“科研沒有捷徑，唯有腳踏實地?！逼渑囵B的學子多數進入我國航空航天、新能源、新材料等戰略性新興產業領域發揮骨干力量。
熊柏青在中國有研青年科技人才培訓班授課
躬耕先進鋁合金材料事業三十余載，熊柏青以“十年磨一劍”的定力、“敢為天下先”的勇氣，詮釋了新時代勞模精神的核心——將個人理想融入國家命運，用科技創新鑄就民族脊梁。
站在“十五五”的新起點，熊柏青的目光已投向更遠：加速新材料產業化、培育國際領先的創新生態……這位材料領域的“領跑者”，正以不懈奮斗的姿態，繼續為中國制造向中國智造的躍遷破譯“材料密碼”。
【責任編輯：韓夢圓】
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