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2022年天津市最美女教师 陈民芳

来源:党委教师工作部   作者:刘学莎     日期:   点击数:  

在科技创新前沿彰显新时代教师巾帼先锋本色

澳门js全球娱乐网址 陈民芳

 

陈民芳同志系澳门js全球娱乐网址二级教授,博士生导师,天津大学外聘博士生导师。她政治素养过硬、治学态度严谨,多年来围绕材料基础科学研究、国家和地方重大需求孜孜求索,不断创新。

 

啃“硬骨头” 闯“无人区”  攻“天津号”减重技术壁垒

2022年,在天津市科学技术奖励大会上首次亮相就惊艳全场并在世界智能大会上大放异彩的首台“天津号”纯太阳能车轻量化的瓶颈就是她带领团队攻破多个技术壁垒完成的。在“天津号”达到国际、国内领先水平的16项技术中就包括了陈老师的2项。

 

 

为达到“天津号”整车减重50%的要求,项目组最初考虑整个车身采用碳纤维骨架的方案。但由于生产周期长、成本昂贵、推广性差、难以量产等诸多因素,最终决定用铝合金骨架和碳纤维覆盖件的组合结构。然而,这种结构无论如何设计仅能实现最大减重40%,最10%怎么解决?当执掌项目帅印的天津阿尔特汽车公司技术人员找到她时,离整车装配时间仅剩1个半月,此时,陈民芳正饱受眼疾困扰,戴着高达1200度的近视镜视力也只有0.3。医生告知她自身的眼晶体已经损坏,必须手术更换。然而,项目研究时间紧、任务重,难度大。她义无反顾地推迟了手术时间,全身心投入到攻克车身减重难题当中,最终找到了解决方案,使用密度比铝合金小1/3的镁合金制造车身仪表板管梁和轮毂,实现减重任务。

                                           骨折内固定产品                   轮毂

                                   日字方管           螺钉          镁合金仪表板管梁

 

减重任务实现了,但塑形与承重又出现了冲突。车身仪表板管梁是整车仪表板、中控仪表等部件的主要承重部件,也是车身总成的关键。由于镁合金单件压铸成本高,无法直接浇铸,管梁只能挤压成型。根据整体设计需要,“天津号”仪表板管梁呈“日”字形,横截面金属焊点多达6个,比普通型材挤压难度系数高了很多;再加上镁合金本身的塑性变形能力原本就比较差,使用商业镁合金挤压“日”字形管梁并达到承重要求几乎不可能。这时,她果断决定采用具有自主知识产权的高剪切熔体搅拌技术,通过准纳米尺度CaO颗粒与Mg-Al合金熔体反应,原位自生MgO纳米变质相,显著细化镁合金晶粒及第二相,这样不仅提高了传统Mg-Al合金的强韧性和耐蚀性,而且还比添加稀土元素的同类镁合金降低了成本。

为保证按时高质量完成任务,她带领“研制小组”躬身实践,从挤压模具的设计、加工和热处理到添加CaO颗粒Mg-Al合金的熔炼,以及挤压加工点的选择,无不倾注了她的努力和汗水。当然,研制过程也非一帆风顺。第一次正式上线挤压镁合金,挤出的型材就出现了断裂,恰又赶上挤压工厂所在地遭遇罕见特大暴雨,车间进水、设备停工。面对一团糟的局面,她告诉自己一定要稳住情绪,先解决主要问题。于是,陈民芳指挥“研制小组”人员反复观看挤压视频,多次与现场工程师沟通,并对工厂邮寄过来的管梁样品进行一系列显微组织观察和性能测试,从配料到成品逐道工序逐一排查,终于找出了断裂原因。最终,提前将长2 m,壁厚2 mm的50×50 mm“日”字形管件挤压成功,连同5×1.5 mm的镁合金板材一同为“天津号”瘦身的最后10%做出了贡献,实现了科技成果的成功转化,其相关研究过程被天津电视台“追光”和“行走海河(2)”专题片以及《天津日报》和央视网相继报道。

 

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实现突破 填补空白   逐梦科技创新的“星辰大海”

面对实现高水平科技自立自强的时代诉求,陈民芳深知加强产学研用是推动经济从高速发展到高质量发展的必然途径。2017年,她主持的基于6项国家发明专利和16篇学术论文的国家基金项目获天津市科技进步二等奖,其成果用于天津赛宁生物技术有限公司和天津和杰医疗器械有限公司的相关产品。此后,她并没有停止脚步,而是立足医用镁合金研究特色,不断创新研究方法和思路,为的是实现她的梦想:将专利镁合金研发成可降解骨折内固定器件,避免传统金属器件的二次手术,造福广大骨伤患者。

 

多年来,根据企业和临床产品的需求,她带领团队不断调整材料成分,逐步提高性能,深入推进专利镁合金的产业化。近期,她与天津奥源骏康医疗器械(集团)有限公司签署协议,医用镁合金专利技术作价总投资的20%入股公司,合作开发的可降解骨折内固定产品有望填补国内空白。经过近二十年的不懈努力,在可降解镁合金领域主持完成国家及天津市各类项目10余项,授权发明专利13件、发表SCI检索论文近百篇。在这一研究领域中,她不仅实现了科技的突破创新,同时得到了同行的认可,受邀成为中国可降解镁合金材料产业技术创新战略联盟专家,中国生物材料学会医用金属材料分会和腐蚀与防护分会委员


师道丹心 弦歌不辍  当好学生的“四个”引路人

立德树人成效是检验学校一切工作的根本标准。在学生教育方面,她始终坚决落实立德树人根本任务,注重培养学生的学习能力和专业技能,引导学生在项目研究中学习知识、增强本领。为给学生修改论文或申请项目,不知熬过多少个不眠之夜;“双肩挑”期间,每天下班后最后一个离开办公室的总是她;节假日出现在实验室都是常态,每周末与研究生们一起进行课题研讨更是雷打不动。两次大手术,医生开的假期是3个月,她从未对人讲过,都只是在家休息不到3周就上班了。她始终坚持在科技创新实践中立德树人,指导多名研究生获得天津市王克昌奖学金特等奖、天津市优秀毕业论文、“挑战杯”科技竞赛等荣誉和奖励。