石扬 舒凌睿 殷子茜 湖南日报·新湖南客户端 2026-08-14 00:45:38
盛夏八月,暑气蒸腾,校园褪去往日喧嚣,机电工程与化工材料两大实验室却始终灯火通明、热气涌动。不同于传统三下乡团队奔赴基层乡野的实践模式,湖南科技大学造星工作室“天一无缝”三下乡实践团队的暑期课堂,扎根在精密的科研仪器旁、滚烫的实验操作台边。依托学校深海地矿资源开发技术教育部工程研究中心优质平台,循着万步炎教授“海牛Ⅱ号”深海装备的科研足迹,这群青年学子接过一线液压工程师深耕行业二十余年的实践经验,以实验室为战场,全力攻坚深海蓄能器胶囊国产化关键技术,用青春科研力量破解深海装备零部件进口依赖的产业难题。
深海蓄能器胶囊作为深海钻机、海底液压作业装备的核心关键部件,是保障深海勘探、海底资源开发作业稳定运行的“心脏配件”。长期以来,该核心部件核心技术被国外垄断,国内深海装备长期依赖进口配件,不仅采购成本高昂、供货周期受限,更难以适配我国复杂多变的深海高压、高腐蚀极端作业环境。国产传统工艺制作的胶囊,在千米深海高压冲击、海水腐蚀、高低温交替的严苛工况下,极易出现开裂、老化、失效等问题,严重制约了我国深海勘探装备的自主化、国产化发展进程。得知这一行业困境后,“天一无缝”团队的青年学子主动扛起科研使命,依托学校雄厚的科研资源与专业师资力量,精准拆分科研攻坚任务,分为材料研发组与机电控制组双线并行、协同攻坚,让车间老工匠的实操经验与高校前沿科研技术双向融合、相辅相成。
化工材料实验室里,精密仪器的指示灯昼夜闪烁,材料组队员孙捷奇、电气组成员张锦日复一日沉浸在橡胶配方优化试验中,与枯燥的数据、反复的调试为伴。为适配深海极端工况,他们不断微调FKM氟橡胶各类原料配比,一次次调配全新配方,耐心记录每一组原料参数的细微差异。为精准验证材料性能优劣,批量开展耐海水腐蚀、高低温循环老化、抗撕裂强度对照等多项极限测试,将不同配方的橡胶试样分别置于模拟深海高压、高盐、温差剧变的实验环境中,持续观测试样的形变、老化、破损情况,剔除适配性差的配方,一点点打磨优化橡胶材料的韧性、耐腐蚀性与稳定性,只为筛选出最贴合深海作业需求的最优材料配方。无数次配比、无数次试验、无数次推翻重来,没有一蹴而就的突破,只有脚踏实地的深耕。

(团队成员孙捷奇、张锦在机电实验室进行机床静刚度测试。)
深海蓄能器胶囊是深海钻机、海底液压装备的关键部件,长期面临进口依赖、深海高压环境易开裂失效等难题。老一辈工程师在生产车间摸索出无粘接一体成型工艺思路,但受条件限制,缺少材料改性、自动化工艺标定、标准化性能验证手段,宝贵经验难以转化为成熟技术成果。实践团队分为材料组与机电控制组同步开展试验。
隔壁的机电工程实验室同样一派忙碌景象,机床低鸣、仪器运转,成为队员们暑期最熟悉的背景音。团队成员赵芷健专注于胶囊模具结构优化与工艺自动化升级工作,依托工业机器人实训平台、PLC电气控制实训装置、大型数控加工设备等专业科研设备,开启精准化科研攻坚。针对传统工艺依靠老师傅手感、经验把控,精度参差不齐、无法标准化复刻的痛点,两人逐一对胶囊模具结构进行强度校核、尺寸校准,反复打磨模具细节,规避深海高压环境下模具形变、产品成型瑕疵等问题。

(“天一无缝”团队成员在实验室进行测试数据调整。)
为实现工艺标准化、自动化落地,他们扎根操作台调试数百次,反复优化硫化工艺梯度温控程序,精准把控硫化过程中的升温速率、恒温时长、降温梯度,彻底改变传统工艺温度把控模糊、成品稳定性差的弊端。同时,两人持续开展机床静刚度测试、自动化控制仿真试验,逐组分析设备运行数据、校准工艺参数,将老一辈工匠口口相传、凭经验把控的模糊生产流程,拆解为精准可控、可编程、可复现、可量产的标准化数字工艺,让传统实操经验实现科学化、精准化、现代化升级。
秉持严谨务实的科研态度,团队全员逐页梳理、逐条分析上百组实验原始数据,反复迭代优化试验方案,重点完善爆破压力极限测试、百万次脉冲疲劳耐久测试等核心检测流程,精准记录每一项性能参数,补齐国产胶囊性能验证短板,为后续核心技术发明专利申报、技术成果落地转化积攒扎实、权威的实验数据支撑。从材料改性到模具优化,从工艺升级到性能检测,队员们以青春之力接续奋斗,完成了老一辈产业工匠与青年科研学子的跨代科研接力。

(“天一无缝”团队成员殷子茜关于胶囊模具气密性实验的记录。)大众固有印象中,三下乡是奔赴乡野基层、助力乡村振兴的实践旅程。而“天一无缝”团队用别样的实践方式证明,三下乡的初心与使命,同样镌刻在实验室的每一次试验、每一次攻坚、每一次突破中。不必奔赴远方,扎根校内科研阵地,深耕专业领域短板,攻克产业“卡脖子”难题,同样是青年学子扎根大地、服务国家战略的生动实践。这个盛夏,团队学子以实验室为征途,以专业知识为利刃,以青春担当为底色,在一次次反复试验中淬炼本领,在一次次攻坚克难中突破创新。他们用实干诠释青年科研人的家国担当,全力推动深海蓄能器胶囊技术国产化落地,为我国海洋高端液压零部件自主可控、深海装备产业高质量发展注入鲜活的青春动能。
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来源:湖南日报·新湖南客户端
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