以材料创新之钥 开启绿色船舶动力新局——全球卓越工程师大赛历届获奖团队系列访谈
本期专题访谈讲述的是全球卓越工程师大赛·2024年度揭榜攻坚赛银奖获得者,由苏永要、冉启燕、谢东组成的参赛团队,其揭榜项目为“船用甲醇发动机喷射系统关键零部件材料开发及应用研究”,如今回望参赛历程,冉启燕向记者讲述了项目背后的突破与梦想。
该项目由重庆文理学院苏永要博士任项目负责人,来自中船集团-重庆红江机械有限责任公司技术中心的冉启燕担任项目技术负责人,西南交通大学谢东博士为主要核心成员。

冉启燕在理化室对新材料金相组织检测分析。主办方供图
“在‘碳达峰、碳中和’这一重大战略决策中,船舶行业是节能减排的重点领域,相应减排法规的出台促使船舶动力向绿色低碳转型,甲醇目前是商业化速度最快的绿色燃料。”冉启燕介绍,与柴油燃料相比,甲醇的特性导致喷射系统在服役过程中易发生腐蚀、卡滞等现象,使得发动机的故障率显著增加,威胁行船安全。我们的目的是开发适用于甲醇内燃机关键零部件的材料,为甲醇发动机的研制提供关键技术支撑。
“我们团队提出了关键零部件材料表面‘氮化+碳基薄膜’一体化开发的解决方案。从基体材料和表面低摩擦碳基涂层两个方面进行技术攻关,突破传统氮化物涂层高能耗运行和服役寿命短的瓶颈,提高发动机产业的核心竞争力。”冉启燕表示,项目在基体材料设计及表面硬质润滑涂层可控制备方面已实现多项突破,成功开发出具有自主知识产权的甲醇燃料发动机用涂层新技术,该涂层关键性能指标已达到国际主流产品先进水平。相关研究成果已应用于船用甲醇发动机关键零部件,并展现出向氨燃料、重油及双燃料船用发动机领域扩展应用的潜力。
回忆项目研发初期的难点、痛点,冉启燕感慨尽管其所在单位在船用柴油机喷射系统领域拥有数十年的研发积淀,但在甲醇发动机研发方面尚属空白。在研发初期,团队不仅需对基体材料、防护涂层及表面处理工艺进行创新设计,还需构建专用实验室与试验台架建设等科学合理的材料性能评估体系,并制定严格的安全试验规范以应对甲醇的特殊危险性。最终,在团队成员协同攻关及管理层的大力支持下,成功建立了针对多种材料与涂层抗甲醇腐蚀特性的快速评价平台。

团队获得全球卓越工程师大赛·2024年度揭榜攻坚赛银奖。主办方供图
“全球卓越工程师大赛旨在构建一个面向全球工程师的高端平台,大赛采用‘揭榜挂帅’的机制,使工程师能够直面企业提出的关键技术挑战,在解决实际工程难题中充分展现并实现个人价值。”在他和团队看来,全球卓越工程师大赛让应用工程师、材料科学家、数控专家等多元背景的参与者直面同一技术难题,这种融合产学研视角的协作生态,利于碰撞出突破性解决方案。
谈及未来项目发展,冉启燕表示,我们已完成适用于甲醇发动机关键零部件的材料体系设计与可控制备,并在示范应用中表现优异,下一步将紧密围绕绿色燃料发动机技术发展趋势及多元化应用场景,开展谱系化材料解决方案的开发,为不同型号与工况需求的发动机提供定制化技术支撑。
“相信自己,全力以赴,永不放弃,必能实现技术和自我的双重突破。”冉启燕感谢大赛让学术研究与企业需求实现更加精准对焦,期待未来大赛能够持续改革升级,成为工程智慧淬炼进化的熔炉。(全球卓越工程师大赛执委会办公室)
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本网专稿
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