近日，浙江大学材料科学与工程学院刘嘉斌副教授团队获批国家自然科学基金“极端条件电磁能装备科学基础”重大研究计划重点支持项目——《长寿命梯度复合结构导轨材料及其制造技术研究》，我校为项目依托单位，刘嘉斌副教授为项目负责人。该项目是我校获批的该重大研究计划首个重点项目。
电磁能装备是一种新概念武器，与传统火炮相比具有：速度快、射程远、威力大、精度高等突出优点，对建立国家军事战略优势具有重要意义。电磁能装备发射时处于强流脉冲状态，产生的极端冲击条件和电磁热力多场耦合作用造成极其恶劣的服役工况。电磁热力多场耦合超高速非稳态冲击作用在轨道表面产生槽蚀、熔蚀、刨削、转捩、烧蚀等物理现象，造成的轨道寿命过低是制约电磁能装备工程化应用的瓶颈之一。开发新型高强高导材料，满足极端条件电磁热力多场耦合服役需求，促进电磁能装备轻量化和长寿化，成为电磁能装备国家重大战略工程的迫切需求。本项目以提升轨道服役寿命为目标，围绕电磁热力多场耦合极端冲击条件下电磁能与材料相互作用的时空演化机理这一关键科学问题，通过对发射过程瞬态多物理场的建模与数字复现，揭示轨道材料损伤规律与失效机理，提出满足服役需求的材料指标体系和轨道新型功能梯度复合结构，应用人工智能和大数据前沿技术探索关键性能显著提升的轨道基材和覆层材料，提出轨道长度和厚度方向梯度复合的设计思路，开发复合结构轨道的激光增材技术，制备出高强高导耐热耐烧蚀耐载流磨损的全尺寸轨道，形成我国轨道材料的设计理论与制造方法，并通过发射试验对理论与方法进行验证和完善，提升轨道寿命与可靠性，为我国新一代电磁能装备发展提供科学基础。
