“3、2、1，起爆！” 随着一声沉闷的声响，真空爆炸合成容器内闪过一瞬高温光焰，数小时后，团队成员小心翼翼收集起爆轰灰，经XRD检测，纯度97.13%的纳米氮化钛特征峰清晰显现——这是安徽理工大学“爆炸加工团队”2023年4月的关键突破，也是这支本科生团队从“理论学习者”蜕变为“技术先行者”的缩影。他们的“一步合成纳米氮化钛技术”用爆轰原理破解超硬材料制备难题，书写了一段跨学科协作的成长故事。
这支由14名本科生组成的团队，成员来自弹药工程与爆炸技术、安全工程、材料等7个专业，最初因“超硬材料卡脖子”的痛点集结。2022年，负责人张文喆在就医时发现，假肢用超硬涂层依赖进口，单价高达300元/克，而国内军工级纳米氮化钛国产化率不足5%。“我们学含能材料的，能不能用爆轰的能量做材料？”这个大胆想法，让团队一头扎进安徽理工大学爆炸加工实验室。
爆炸加工实验室
初期的探索充满挫败。第一次尝试用常规乳化炸药合成，XRD图谱上看不到纳米氮化钛的痕迹。“传统碰撞模型不适用金属氮化物！”项目负责人张文喆拿着模拟数据皱眉，跨学科的优势此时凸显：安全工程的郑欣优化容器缓冲结构，降低爆炸振动；会计专业的阚温馨核算原料成本，发现高纯钛粉太贵，转而寻找替代原料。经过13次调整特种乳化炸药配方，将氢化钛（TiH2）作为前驱体，他们终于在2023年初得到第一份合格样品。
团队成员开展试验
真正的考验在中试阶段。2023年盛夏，团队在40℃高温下连续开展50余次试验，目标是解决“小药量爆轰能量均匀性”难题。项目负责人张文喆与安全工程专业程京熙带领研发设计的三段式装药结构，让特种乳化炸药爆速稳定在4800m/s；李雪豪用“钢板-缓冲隔层-钢板”复合结构改造容器，将爆炸噪声降低75.8%。“最难忘那次，为了赶在暴雨前完成试验，我们顶着烈日调试设备，汗水浸透了实验服，却没人愿意先撤。” 张文喆回忆，正是这份坚持，让团队实现单次连续起爆500g规模量产，晶粒尺寸偏差控制在10nm内。
团队的成长离不开“智囊团”的助力。中国工程院汪旭光院士、中国科学技术大学沈兆武教授多次指导，提醒他们“既要突破技术，更要贴近产业”。2024年，团队走访宏大爆破、舜泰化工等10余家企业，针对“半导体涂层废气超标”“军工级材料周期长”等痛点，优化技术方案——自主研发的多孔纳米Co3O4催化剂实现有毒气体零排放，一步合成工艺将生产周期从3个月压缩至30分钟。如今，他们已与企业达成多项采购意向，爆轰设备在6家企业应用，创造直接经济效益超3000万元。
从“对着文献啃公式”到“拿着质检报告谈合作”，团队的成长不止于技术。成员韩雨熙从 “不敢靠近爆炸容器”到能独立完成装药操作，程思敏撰写的《爆炸合成安全手册》被学校采纳；团队还带动300余名本科生参与研究，形成“1+N”传帮带机制。“以前觉得科研离我们很远，现在才知道，把论文写在祖国大地上，才是最有意义的成长。”张文喆说，团队已申请10余项专利，发表10篇高水平论文，下一步计划推进产线建设，让国产纳米氮化钛走进更多军工、半导体车间。
团队队旗
这支平均年龄21岁的本科生团队，用爆轰的力量打破技术垄断，更用坚持与协作证明：青春的创新火花，足以点燃高端制造业的“国产引擎”。
