近日，南京工業(yè)大學(xué)2011學(xué)院2021級本科生張羽杰的公司南京精塵科技有限公司，又達(dá)成了一項(xiàng)商業(yè)合作——為某單位提供3D打印所需的先進(jìn)陶瓷粉體。2024年10月，憑借首創(chuàng)的國產(chǎn)高端精控化高熵陶瓷粉體及生產(chǎn)工藝的應(yīng)用，張羽杰團(tuán)隊(duì)在中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽中以“高教主賽道—本科生創(chuàng)意組”第一名的成績摘取金獎。
　　
　　“目前，我們國家的先進(jìn)陶瓷粉體材料研究存在‘卡脖子’難題，材料性能與國外差距較大�！�3年前，在大一新生的專業(yè)導(dǎo)學(xué)課上，教師的一席話引起張羽杰的興趣，他想嘗試解答這道難題。
　　
　　一開始，面對一堆晦澀難懂的專業(yè)文獻(xiàn)，張羽杰就遇到了困難。幸運(yùn)的是，學(xué)校的“本科生導(dǎo)師制”為他打開了一扇窗。張羽杰找到研究陶瓷材料方面的教師金俊陽，幫他在一頁頁文獻(xiàn)中學(xué)習(xí)、在一家家企業(yè)調(diào)研中取經(jīng)、在一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)中摸索……
　　
　　高熵陶瓷具有優(yōu)異的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)與軍事等領(lǐng)域。然而我國先進(jìn)陶瓷市場起步較晚，2023年，先進(jìn)陶瓷粉體材料的國產(chǎn)化率僅約25%，國內(nèi)市場份額較小。當(dāng)張羽杰得知國內(nèi)高熵陶瓷粉體產(chǎn)品存在粉體粒徑寬、粉體控型難、漿料穩(wěn)定性差等痛點(diǎn)問題后，便開始逐一攻克。
　　
　　整個(gè)大一，除了上課，張羽杰幾乎每天都泡在實(shí)驗(yàn)室中，反復(fù)嘗試用不同的化合物合成陶瓷粉體的前驅(qū)體，反復(fù)比對不同路線之間的性能差異。在此過程中，雖然粉體的性能沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)性提升，但許多來自材料學(xué)院、化工學(xué)院、電控學(xué)院等的學(xué)生陸續(xù)加入進(jìn)來，提供了越來越多的思路。
　　
　　2022年9月的一天，在南工大材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，團(tuán)隊(duì)成員、學(xué)生袁錦康在后期測試時(shí)突然發(fā)現(xiàn)粉體性能曲線發(fā)生罕見變化，這啟發(fā)團(tuán)隊(duì)放棄先前的碳化物方向，轉(zhuǎn)向氧化物方向，但采取何種工藝路線來合成，張羽杰還是沒有頭緒。
　　
　　直到2023年2月寒假期間，張羽杰在金俊陽的推薦下來到江蘇國瓷新材料科技股份有限公司實(shí)習(xí)。在實(shí)習(xí)項(xiàng)目“高疏水型沸石分子篩的水合成研究”中，他受到了金屬有機(jī)框架材料結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，準(zhǔn)備放棄以前的傳統(tǒng)合成路線，即溶膠法或化學(xué)沉淀法，采用金屬有機(jī)框架材料相關(guān)技術(shù)進(jìn)行合成。最終，在當(dāng)年10月，團(tuán)隊(duì)在陶瓷粉體的合成、熱解和制漿三大環(huán)節(jié)分別實(shí)現(xiàn)了突破，研發(fā)了金屬有機(jī)凝膠合成、智能爐溫控制裂解與微納空間電荷均相分散三大專有技術(shù)。
　　
　　得益于南工大與常熟市的校地合作平臺，張羽杰和團(tuán)隊(duì)成員帶著他們的三大專有技術(shù)，以及第三方檢測機(jī)構(gòu)檢測報(bào)告，來到了蘇州云火材料科技有限公司尋求合作。一年多來，云火科技用他們的粉體制備了系列墊片，耐磨性能得到顯著提升，使用壽命可達(dá)10000小時(shí)以上。
　　
　　“攻克‘卡脖子’技術(shù)，用國產(chǎn)產(chǎn)品代替進(jìn)口產(chǎn)品。”張羽杰仍然記著這一“初心”，不斷奔波于南京、鎮(zhèn)江、蘇州等地，推廣他們的技術(shù)和產(chǎn)品。實(shí)際上，從一開始，他想做的正是一批批南工大科研前輩們正在做的事——“向上”瞄準(zhǔn)科技前沿，“向下”扎根社會發(fā)展。為了更好地推廣團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品，在科技企業(yè)孵化器——南工大國家大學(xué)科技產(chǎn)業(yè)園的幫助下，張羽杰于2024年年中注冊成立了南京精塵科技有限公司。“我們甘做一粒粒塵埃，用千千萬萬顆陶瓷粉體‘塵’，匯聚成堅(jiān)韌無比的陶瓷護(hù)板，為國家科技自立自強(qiáng)貢獻(xiàn)自己的微薄力量。”
　　
　　半年來，“精塵科技”團(tuán)隊(duì)陸續(xù)收到了來自10多家企業(yè)的試用報(bào)告。立志做國產(chǎn)高品質(zhì)人造髖關(guān)節(jié)骨的寧波兆盈醫(yī)療器械有限公司一直從德國進(jìn)口高品質(zhì)陶瓷粉體原料，初看到張羽杰的項(xiàng)目就眼前一亮，試用半年后的產(chǎn)品效應(yīng)更是讓他們喜出望外：所制成的人工髖關(guān)節(jié)對比國外同類產(chǎn)品性能絲毫不差，而成本顯著降低。
　　
　　“未來，我們將努力實(shí)現(xiàn)技術(shù)迭代，研發(fā)更高品質(zhì)和性能的陶瓷材料，為國家科技自立自強(qiáng)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量�！睆堄鸾苷f。