汪爱英

　　博士，1975年生，中科院宁波材料技术与工程研究所研究员、博士生导师，中科院海洋新材料与应用技术重点实验室副主任。入选国家杰出青年科学基金、浙江省高层次创新领军人才计划，曾获宁波市科学技术进步奖一等奖。主持中科院重大装备、中科院国际创新团队等20余项重大科技攻关项目。

　　追梦语录

　　“我要潜心科研，提高本领，努力取得核心技术突破并实现特色成果应用。”

　　“将自身所学与国家重大需求结合起来，这是人生的价值，也是科研的乐趣。”

中科院宁波材料所研究员汪爱英研究表面工程为材料“赋能”——

穿上“外衣”，材料就能防腐耐磨

本报记者 翁云骞 贺元凯 共享联盟中科院宁波材料所工作站 高晓静

　　在中科院宁波材料技术与工程研究所（以下简称“中科院宁波材料所”）碳基薄膜与涂层技术团队实验室，通过一台台真空镀膜设备，人们能观察到神奇的一幕——氩气经过电离发出了淡紫色的放电辉光。电离的氩气形成等离子体，再轰击金、银等靶材，均匀地沉积到目标物体上，从而使目标物体穿上防腐、耐磨的“护甲”，可实现特殊场景应用。

　　这些镀膜设备由研究员汪爱英带领团队自主设计、研制。在不改变物体本身特性的基础上，真空镀膜技术可通过特殊工艺给材料“穿”上一件神奇的“外衣”，赋予其优越性能。

　　围绕这件神奇“外衣”，汪爱英带领团队不断创新，不但为区域制造业企业解决了不少生产难题，更承担起“上天入海”的新时代科研使命。“眼下，我们正与国内院校一起攻关涉海航空、深海探测等领域的多个前沿项目。借助真空镀膜等表面工程新技术，可以让特殊环境下的重大装备实现安全、长寿命运转。”汪爱英说。

　　“我要潜心科研，提高本领，努力取得核心技术突破并实现特色成果应用。”谈及梦想，汪爱英的语调温柔又坚定。

　　涂层耐高压耐腐蚀

　　助力深海探测

　　深潜设备要实现平稳高效运行，离不开液压泵这个关键动力部件的配合。长时间浸泡在高压强、高腐蚀性的深水环境里，金属材质的液压泵表面难免磨蚀，如何破题？

　　“我们为泵体开发了特殊的碳基涂层,不仅能增强泵体的强韧耐磨性能，还有望在不使用额外润滑介质的情况下实现泵的安全高效运行。”汪爱英告诉记者，碳这种元素本身就具有神奇性能，通过碳与相关金属元素的优化重组，能使区区几个微米厚的涂层兼具强、韧、钝等均衡性能，助力深海探测。

　　传统深海液压泵的泵体多使用油脂来润滑,不够环保，而且服役寿命短，无法满足未来深海空间站15年以上的长驻装备需求。2018年，已在碳基防护涂层领域钻研多年的汪爱英团队成功PK掉一众同行，“揭榜”中科院重要课题“深海装备关键部件表面润滑防护涂层关键技术”，为深海液压泵的高效防护提供了新思路。

　　这段时间，汪爱英密切关注着在深海模拟环境台架上进行的性能测试。

　　“实验数据显示，我们开发的涂层在近6000米深的西太平洋海底挂片341天后仍表面完好、无锈蚀。”汪爱英告诉记者，这项研究一旦投入实际应用，将有助于提升深潜设备的特殊环境适应能力，助力破解相关细分领域“卡脖子”难题。

　　说起这些年的科研故事，汪爱英激情满满、语速飞快。聊到关键技术问题，她还兴奋地拿起纸笔，向记者科普：镀膜装备的结构示意、离子束放电原理、碳元素排列组合……

　　“表面工程这个学科有点像哈利波特的隐形斗篷、宙斯的盾牌，研究得越多越深，就越觉得神秘，直到今天仍有很多细分领域的技术难题等待破解。”汪爱英说。拿到中科院金属所的博士学位后，她把研究主方向放在了表面工程重要分支——PVD（物理气相沉积）表面强化防护涂层上。这个陕西姑娘逐步走上了一条“硬核”科研之路。

　　加入中科院宁波材料所之后，在相关领域已有不少积累的汪爱英带领团队承担了国家自然科学基金等重大科研项目。实验、答辩、会议……汪爱英的日程表排得很满。

　　“确实很忙，但能够将自身所学与国家重大需求结合起来，还是感觉很满足的。”汪爱英笑着说。

　　没人教就自己干

　　研发高端装备

　　工欲善其事，必先利其器。要实现表面工程领域的突破，装备非常关键。

　　以真空镀膜工艺为例，首先是通过电压和磁场的作用产生放电等离子体，再通过一系列物理或化学反应，使目标离子均匀沉积到本体材料上。原理不复杂，背后却是多学科交叉融合的繁复工艺。

　　“国外高端镀膜机一台动辄上千万元，并且基本上都是定制化生产，一台装备只对应一两种镀膜工艺。国内做镀膜装备研发的团队更是寥寥无几。没人教，那咱们就自己干吧！”面对同伴的犹疑，汪爱英斩钉截铁。

　　电磁场如何分布？等离子体如何控制？怎样通过提升放电强度来增强涂层的致密性……身为团队负责人，汪爱英对装备研发倾注了大量心血。以深海防护项目为例，相关部件多为中空复杂腔体。外壁涂层加工相对简单，可要给这些腔体的内壁也覆上均匀、可靠的防护涂层，难度是空前的。

　　光线没有外加作用不会拐弯，类似的辉光弧光等离子体也是一样的道理。如何才能将放电等离子体引入弯弯绕绕的腔体内壁？资料查阅、数据推演、讨论验证……经过艰苦攻关，汪爱英和同事们找到了突破口，借助突破性的辅助阳极、外磁场耦合等设计思路，成功解决了难题。

　　谈起这些年自主开发的一台台装备，汪爱英言语中满是骄傲：“搞装备需要群策群力，我们团队最大的特点就是每个方向的专家都有，学物理的、搞设计的、研究半导体的……我要把每个人的特长都发挥出来。”

　　温和的汪爱英，总是用实际行动为大家作表率，在无形中增强团队的凝聚力。“节假日，汪老师常常来所里加班。再忙，我们每一篇报告、论文她都会仔细修改。”团队成员陈仁德说。

　　沉下身子接地气

　　服务产业发展

　　科研应该为经济社会发展服务。刚来宁波的时候，汪爱英就在考虑：浙江制造业比较发达，怎么把表面工程领域这些研究成果应用起来。

　　进企业、跑展会、参加各种技术对接活动……汪爱英常常找机会跑产业一线。天长日久，她有了很深的体会：“科技工作者应该沉下身子、接地气。”

　　宁波甬微集团有限公司是一家专门生产空调压缩机滑片的民企，老总战略眼光颇为敏锐。

　　“老总坦率地告诉我们，企业遇到了一个技术难题。空调制冷剂会使压缩机滑片产生磨损，时间长了就会影响空调制冷效能。有没有什么强化防护技术可以解决难题？我们一听，这不正是我们擅长的领域吗？”

　　汪爱英团队为甬微开发了针对压缩机滑片的碳基复合涂层技术，打破了细分领域的国外垄断。为了解涂层滑片的应用情况，汪爱英甚至一路跟去了位于广东的整机厂，查看台架测试、分析工作数据……功夫不负有心人，2020年，由中科院宁波材料所、宁波甬微联合完成的“强韧耐磨碳基复合涂层材料关键技术与应用”项目获宁波市科技进步一等奖。短短几年时间，该创新项目给企业带来了数亿元经济效益。

　　汽车发动机关键部件、缝纫机高速运转部件、高精密工模具、轻合金表面强化防护……这几年，汪爱英团队让更多的科研成果从“书架”走上“货架”，更好地服务于产业发展。

　　一边致力于解决涉海装备关键防护技术等国家重大需求，一边为产业发展服务。在科研征程中，汪爱英追梦的脚步未曾停歇。