東南網1月26日報道(福建日報記者 莊嚴 通訊員 蔡兩坤)
在高鐵、高速公路建設或資源勘探等重大基建項目中進行地質勘探，必然用到金剛石取芯鉆。取出的巖芯用于化驗分析，為后續(xù)項目的施工和規(guī)劃提供依據。但市面上使用最廣泛的電鍍金剛石取芯鉆普遍存在燒鉆、鉆進效率低、使用壽命短等問題。面對這道難題，漳州職業(yè)技術學院智能制造學院副院長吳海勇教授和他的團隊給出了一個降本增效的答案。
前不久，第十一屆中國青年創(chuàng)青春大賽(科技創(chuàng)新專項)決賽在武漢落幕，吳海勇團隊的“探囊取‘芯’——高效耐高溫長壽命金剛石取芯鉆”項目從全國6000余個項目中脫穎而出，摘得創(chuàng)新組金獎。
核心攻關 破解痛點
聊起項目的研發(fā)歷程，最初可追溯到吳海勇攻讀博士研究生的時期。此后的10余年間，他心懷空杯、求索不止，注重實地調研，時常走訪企業(yè)、工地，與工人們一同頭頂烈日、跋山涉水。大量的調查數據、多個亟待解決的痛點問題，驅使他在心中扛起了一份責任。
在漳州職業(yè)技術學院任教期間，吳海勇遇到了退役復學的潘財德，后者對金剛石取芯鉆領域有一定經驗且對新技術研發(fā)充滿興趣。師生一拍即合，逐步組建團隊，一步步將項目落到實處。
在調研中他們發(fā)現，普通使用的電鍍金剛石取芯鉆在制造過程中污染嚴重，且磨粒的把持力低，鉆探時易磨損、易燒鉆。
于是，吳海勇帶領團隊自研配置新型鎳基釬料，創(chuàng)新性采用高溫真空釬焊技術，從根本上解決了“燒鉆”這一制約行業(yè)發(fā)展的痛點，同時避免了電鍍鍍液排放污染環(huán)境的問題。
針對傳統(tǒng)電鍍金剛石取芯鉆的另一痛點——磨粒的團簇與稀疏會導致磨損快、鉆進效率低，團隊又自主研發(fā)新設備，實現磨粒均布的新工藝，讓鉆頭的使用壽命更長。團隊還對鉆頭基體結構加以改進，可實現多項技術的有機結合，大幅度提升鉆進效率。
此外，他的新技術可以在難以取水的工況下實現無水干鉆，這在業(yè)內尚屬首次。它極大擴展了金剛石取芯鉆的應用場景，擺脫了現有地質鉆探技術對水資源的依賴，可以讓沙漠、荒野等更多復雜地形地質條件的勘探工作成為可能，為行業(yè)發(fā)展注入全新活力。
“高溫真空釬焊、磨粒均布、結構改進，是這個項目的三項核心科技攻關。我們的取芯鉆，鉆進效率可提升33%以上，使用壽命可提升17%以上，鉆進成本降低30%以上，從根本上做到降本增效�！眳呛Ｓ抡f，團隊的金剛石取芯鉆產品經過CNAS檢驗檢測機構資質認定，各項性能指標優(yōu)于國內外同行，還開發(fā)出適用于不同硬度巖層的三大系列產品。
不畏失敗 不斷嘗試
科研之路，總是漫長而艱辛的。吳海勇笑言，整個過程就像“西天取經”，經歷了無數次的失敗與重來。
讓他印象最深的難關，是高溫真空釬焊溫度控制與釬料涂覆量控制，曾給團隊帶來了很大困擾�！安淮_定、不穩(wěn)定因素特別多，很容易影響金剛石取芯鉆的穩(wěn)定性和耐用性�！�
要突破，唯有迎難而上。在吳海勇的帶領下，團隊集思廣益，鉆研釬料用量對釬焊效果的細微影響并加以試驗，不斷優(yōu)化配方和工藝，確保在每一個關鍵技術點上都精益求精。為了加工出最精確、最適合釬焊的基體結構，研發(fā)技術人員夜以繼日在車間、實驗室反復測量比對，反復更改圖紙，不斷迭代更新技術。
正是憑借這種對真知的敬畏、對細節(jié)的堅守，讓他們找到了解決技術難題的最優(yōu)方法。
“這兩個環(huán)節(jié)的成功突破，不僅展示了我們在高溫真空釬焊和釬料涂覆技術上的深厚積淀，也為后續(xù)研發(fā)工作奠定了堅實基礎。”吳海勇說，在科研創(chuàng)新的道路上，只有不斷嘗試、不斷突破，才能取得真正的成功。
產教融合 青春力量
科研助力創(chuàng)新，創(chuàng)新賦能發(fā)展。在市場反響方面，吳海勇團隊的金剛石取芯鉆獲得了行業(yè)協(xié)會和業(yè)內數十家企業(yè)的廣泛認可和好評。項目產品已在漳汕高鐵路線、福建民筑建工有限公司等多個施工點投入試用，市場反饋良好。
同時，這個項目也成為大學生的“科研啟蒙”。作為高職院校的一名教師，吳海勇堅持產教融合理念，把課堂搬到車間，把工廠裝進課堂，與龍軸集團、三寶集團等漳州市重點裝備制造企業(yè)保持著緊密的產學研用合作關系，組織共建了漳州冠軍制造產業(yè)學院和三寶科技學院，通過產業(yè)學院等平臺和團隊協(xié)同創(chuàng)新，協(xié)助企業(yè)解決了多項卡脖子技術難題，創(chuàng)造了數千萬元的效益。在這個團隊中，有幾名年輕學生為這個項目的發(fā)展貢獻了青春力量。
比如潘財德，他曾在部隊服役，有兩年地質勘探的工作經驗。對他來說，最大的收獲莫過于理論知識的進一步加強，“深刻體會到理論與實踐相結合的重要性”。
“參與項目研發(fā)，不僅教會我們課本涉及不到的知識，更讓我們學會以創(chuàng)新思維和求真務實精神武裝自己。這對我未來的求學和求職，都是一份寶貴的精神財富�！迸素數抡f。
“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽可算是一次跨學科的交流學習，我在這個過程中拓展了知識面，學會了如何快速融入陌生的技術領域，從而讓營銷策略更加對路�！眻F隊核心成員之一、負責產品市場營銷的朱竣熙告訴記者。
雖然項目產品已被國家一級科技查新單位認定為“國內外首創(chuàng)、技術優(yōu)勢明顯”，但吳海勇并不滿足于此。
“我們要加大研發(fā)投入，持續(xù)優(yōu)化產品性能，以滿足不同地質勘探場景的需求；要拓展線上和線下渠道，提高產品的市場占有率和品牌影響力；還要積極參與國內外地質勘探項目，將產品推向更廣闊的市場。與其他高校、科研機構的合作還要深化，共同開展前沿技術研發(fā)和人才培養(yǎng)，推動項目的持續(xù)創(chuàng)新�！眳呛Ｓ抡f。
他腦海中的藍圖，直指又一個十年。