国际领先！北科大这项粉末冶金成果应用于所有“复兴号”

党的二十大擘画了全面建成社会主义现代化强国、以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的宏伟蓝图，习近平总书记在党的二十大报告中强调，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，加快实现高水平科技自立自强，加快建设科技强国。作为我国自主创新的一个成功范例，中国高铁完成了从“追赶”到“领跑”的跨越，当前，中国已建成世界上规模最大的高速铁路网，回顾中国高铁发展，中国标准动车组——复兴号研制成功，是一座重要里程碑。“复兴号”动车组是中国自主研发的高速动车组，技术水平世界领先。

“复兴号”不仅要跑得快，更要停得住、停得稳。在高速行驶条件下，动车组的制动系统承受着极大的压力，尤其是闸片（也称制动片）的性能直接影响着动车的运行安全和效率。作为高速列车制动系统的核心部件，闸片是列车运行的最后一道安全保障。长期以来，我国制动闸片依赖从德国、日本等国家进口。但是，这其中不仅存在着标准不统一、供货价格贵、运营成本高等问题，进口闸片也无法满足我国地域广阔、环境复杂多变的运行要求，出现了“水土不服”的问题。“复兴号”要实现完全自主化，解决闸片问题迫在眉睫。

北京科技大学校曲选辉教授团队面向国家急迫需求与行业发展桎梏，披荆斩棘，充分发挥粉末冶金技术优势，通过多功能多组元设计调控材料热学、力学和摩擦磨损等关键性能。10多年来，先后研制出了一系列可以满足不同使用条件的金属基复合材料闸片，均已在“复兴号”相关型号动车组中获得应用。这一重要成果突破了外国专利壁垒，解决了“复兴号”中国标准动车组关键材料“瓶颈”问题，实现了关键核心技术自主可控，把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中。“复兴号350Km/h级动车组闸片”获世界粉末冶金大会（World PM2018）“杰出创新产品奖”。中国有色金属工业协会组织了包括7名院士在内的9名行业专家对该成果进行了评价：“项目技术新颖，创新性显著”“达到国际领先水平”。项目技术原理和方法获2021年度中国有色金属工业科学技术奖（发明）一等奖，产业化和推广应用成果获2021-2022年高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）科学技术进步一等奖。同时，曲选辉教授领衔的团队先后入选“北京高校优秀本科育人团队（2020年）”和“全国高校黄大年式教师团队（2022年）。

高速列车闸片在制动过程中会产生高温、高压以及高摩擦力，在这样的极端条件下，极易产生摩擦系数衰退、摩擦系数波动增大和磨耗量异常升高等问题，导致摩擦材料失效。因此，如何更好调控材料的摩擦磨损性能、耐热冲击性能以及与制动盘的匹配性能是研制高速列车闸片必须要弄清楚的问题。

项目团队长期从事材料领域基础研究，针对高速列车闸片失效机理，创新性将粉末冶金工艺与闸片研制相结合，提出了以粉末冶金实现多组分复合协同作用效应的新思想，开启了新型粉末冶金复合摩擦材料研究的新路。团队基于材料基因工程理念，对材料的物理性质、化学性质以及热稳定性等进行深入研究，设计了具有复合结构的多组元铜合金粉末冶金摩擦材料，突破了摩擦系数高稳定化、抗热衰退设计和低磨耗控制等难题，为实现产业化应用奠定了理论基础，储备了技术手段。