零下260℃!中国自主研发深低温测试仪打破垄断 助力空天探测跻身国际前沿
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  • 发布时间:2025-04-18

(注:视频来自“培江观察”)


零下260℃!中国自主研发深低温测试仪打破垄断

助力空天探测跻身国际前沿


l 4月14日上午8点,西南科技大学制造学院航空航天低温精密测试技术研究所内,一台高约1米多的银色设备正发出低沉的轰鸣——这是由四川朗蔚仪器有限公司首席科学家、西南科技大学特聘教授倪磊,领衔核心技术团队主导研发的“深低温线膨胀系数测试仪”。作为国内精密仪器领域的领军企业团队,朗蔚公司依托自身在低温光学测试领域的技术积淀,成功攻克深低温环境下材料形变精密测量的世界级难题,将线膨胀系数测试温度下限推至零下260摄氏度,填补国内技术空白,综合性能跻身国际先进行列。



注:图片来自“培江观察”


l “给材料做‘极限体检’的背后,是国产仪器的突围”

通过设备显示屏,两条代表测量信号的波浪线规律浮动,标志着航空航天新材料在极低温环境下的光信号反馈正常。四川朗蔚仪器有限公司首席科学家、西南科技大学特聘教授倪磊紧盯屏幕,等待记录关键形变参数。“任何可能‘上天’的新材料,都必须通过这套设备的‘极限体检’。”倪磊表示,朗蔚团队的目标不仅是替代进口设备,更要通过自主创新解决国家空天探测领域的“卡脖子”难题。例如,月球表面温度低至零下180摄氏度,唯有精准预知材料性能,才能确保航天器在极端环境中的稳定运行。



注:图片来自“培江观察”


l 光机热一体化设计:朗蔚团队的技术护城河

不同于传统测试设备,朗蔚团队创新采用光机热一体化设计方法,结合非接触式光学干涉技术,在深低温条件下实现微米级位移的精准捕捉。“低温环境下,设备自身形变会引入巨大误差,这是国际同行公认的‘测量禁区’。”倪磊坦言,团队曾因这一难题屡遭挫败。为此,朗蔚技术团队为攻克这些难题,选择从误差解耦入手——根据测试原理建立起多误差源分析模型,并寻求多家顶尖院所的合作交流,将各个领域的顶尖技术与团队擅长的低温光学测试领域进行融合。一次次实验,一次次失败,一次次推倒重来,团队最终于2024年完成深低温线膨胀系数测试仪研制,综合性能达到国际先进水平。

l 这段攻关之路也给团队骨干成员江智强留下了深刻的印象。“整个攻关过程其实是充满了痛苦的,连续的熬夜、通宵,遇到了数不胜数的困难。”江智强举例说,比如在更换核心设备后无法获得测量信号这一问题,在经过仔细排查、咨询专家都没能解决,“我们排查了一遍又一遍,从未见起色,但是我们没有放弃,最终发现更换测量对象可以有效解决该问题。”



注:图片来自“培江观察”


l 十五年磨一剑:从高校实验室到产业化先锋

鲜为人知的是,这支“国家队”级科研团队还有另一重身份——四川朗蔚仪器有限公司的核心创始团队。早在2010年,国内低温测试设备几乎被海外垄断,倪磊便带领团队以企业化思维布局技术攻关,将高校基础研究与市场需求深度绑定。十五年间,团队陆续突破低温折射率测量仪、低温热导率测试仪等关键设备国产化,实现整机100%自主可控,多项指标达到国际领先水平。2024年,其研发的深低温线膨胀系数测试仪更被纳入国家空天探测工程核心检测体系,为长征系列火箭、探月工程等提供关键数据支持。



注:图片来自“培江观察”


l 从“卡脖子”到“国产替代”:朗蔚模式背后的生态赋能

“对贵团队在2025年春节期间坚守科研一线,在重大型号关键材料测试中作出的突出贡献表示高度认可和诚挚感谢……”今年3月,四川朗蔚仪器有限公司的研发团队收到中国空间技术研究院某中心的感谢信。信中提及,团队在春节假期紧急完成某型卫星材料的零下200摄氏度极限测试,为型号任务争取了宝贵时间。

这背后,是“产学研用”生态的强力支撑。朗蔚公司,依托西南科技大学的技术孵化能力,加速实现从实验室到生产线的跨越。倪磊透露:“目前,已经有企业与我们达成初步合作意向,或将实现批量化生产。计划两年内实现深低温测试设备的100%国产化量产。”