没有论文,仅凭一块新型非晶软磁材料!这位小伙子拿下博士学位和高级工程师职称

图片来源:东莞国家卓越工程师创新研究院
不久前,华南理工大学国家卓越工程师学院2022级博士生温志林,交出了一份与众不同的博士答辩成果——一款适配高频高速电机的新型非晶软磁结构材料。依托非晶合金力-磁性能耦合方向的全流程产业化攻关成果,他不仅成为华南理工大学首位凭实践成果取得学位的工程改革试点博士,更是全国首位拿到高级工程师职称的“实践成果博士”。
作为首批应用成果导向联合培养的博士生,温志林最初对课题落地、毕业标准心存顾虑。在导师的鼓励下,他于2022年7月正式加入校企联合培养项目,联合培养单位为松山湖材料实验室。该实验室高度市场导向,建立了“无转化不立项”的靶向选苗机制,确保科研方向紧贴市场需求。
入驻实验室后,温志林迎来了研究方向的重大转型。此前他聚焦铝合金、钢材等传统晶态金属材料,而联合培养课题要求他从零切入非晶合金全新赛道。二者在材料机理、制备工艺、性能检测体系上存在巨大差异,非晶合金虽拥有优异软磁特性,却存在制备工艺难、量产成本高等现实短板,整套专业知识体系都需要他重新搭建。
当下新能源汽车、工业机器人、无人机等装备电机正朝着高频、高速、小型化迭代,行业通用的硅钢铁心逐渐暴露性能短板:硅钢电阻率偏低,高频运行下涡流损耗激增,电机发热严重、运行效率大幅下滑,已然成为高端电机产业升级的核心瓶颈。与之对比,非晶合金电阻率约为硅钢的3倍,高频铁损仅为硅钢的1/10至1/14,节能优势显著,正逐步从航天高端领域下沉至民用市场,是替代硅钢、实现电机能效革新的核心新材料。
不同于高校侧重理论创新的科研节奏,实验室与企业联合研发更看重工程落地价值。企业导师重点关注材料能否加工成型为电机定子、第三方检测性能指标能否达标、批量量产的成本与工艺稳定性,高强度的产业化研发节奏,推动温志林完成从“擅长论文写作的学生”到“解决实际工程难题的工程师”的思维转变。
以产业落地为核心评判标准,实践成果对技术成熟度、应用价值有着极高要求。非晶合金虽理论性能优越,但长期受三大行业痛点制约规模化应用:制备难度大、材料脆性大、力-磁性能难以同步优化。在校企导师团队协同指导下,温志林创新提出纳米尺度“序调控”结构优化思路,经过上百组反复实验与数据分析,成功开发出全新体系铁基非晶合金,清晰阐明材料力-磁性能耦合核心机制,有效攻克了关键技术难题。
这意味着他的成果不仅找到了性能更优的成分,还解决了“能不能做出来”“能不能稳定做出来”的现实问题。经行业专家委员会现场质询、闭门综合评议,全体评审专家一致认可:该成果工程应用场景清晰,成功解决了关键材料核心难题,产业化前景广阔。
温志林的成果与粤港澳大湾区产业需求高度同频。他研发的非晶材料所应用的电机,可面向新能源汽车、机器人、无人机等场景。以广汽夸克电驱2.0为例,搭载非晶合金电驱后,电机最高效率突破99%,整车能耗降低4%,续航提升30至50公里。
博士毕业后,温志林入职某半导体高端设备制造企业,其从事的非晶软磁材料研究,可直接适配公司核心设备内部高速电机关键部件,实现科研成果与产业实际需求无缝衔接。
(来源:东莞国家卓越工程师创新研究;整理:非晶合金公众号)