科创武汉·创新涌动正青春｜金义杰：以薄涂层铸硬铠甲，用科研实干护大国重器
- 发布时间：2026年10月22日18:20
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编者按：市委十四届十三次全体会议提出，打造具有全球竞争力的开放创新生态、高水平建设武汉区域科技创新中心，明确了营造“八个环境”的重点任务，其中包括打造近悦远来的人才集聚环境。武汉市人才工作局、武汉市科学技术协会积极贯彻落实市委人才工作部署，大力实施武汉青年科技人才朝阳托举工程，支持优秀青年科技工作者围绕我市重点科技领域和产业发展开展学术研究、科技攻关。现推出“科创武汉创新涌动正青春”栏目，讲述青年科技人才在武汉安身、安心、安业的故事，多维度呈现他们在这片创新热土上书写的青春华章。
实验室里反复配比试验，重大工程一线实干攻坚。95后高级工程师金义杰扎根武汉，深耕特种功能涂层材料研发。从实验室配方迭代，到走进白鹤滩水电站的密闭机组现场，他带领攻关小组直面工业防腐防火现实难题，把论文写在工程一线，以青年科研力量守护大国重器，展现新时代武汉科创青年昂扬向上的奋进风采。
金义杰参加学术交流活动
31岁的金义杰，系特种材料表面工程全国重点实验室固定成员，入选武汉英才硚楚产业领军人才，主持国家自然科学基金面上项目、青年科学基金项目（C类）、国家重点研发计划子课题各1项，承担企业横向课题近10项。获湖北省科技进步奖二等奖、中国专利奖优秀奖、中国产学研合作促进会科技创新奖。
攻克“防火”与“防腐”历经实验室里千百次挫折
硕士毕业后，金义杰进入中国机械总院集团武汉材料保护研究所技术研发中心，一头扎进防腐涂层研究领域。早些年，他在与电网单位合作中发现：传统钢结构进行防腐施工时，需要彻底打磨除锈，不仅耗费大量人力，还常常要停电停工，制约电力设施运维效率。瞄准这一现实痛点，他与攻关小组开启带锈涂层基础研究，探索不用彻底除锈、可直接喷涂的新型防护涂层材料体系，探明了抑锈活性单元与钢基材的表界面作用规律，突破了智能带锈涂层关键制备技术，并获得了国家自然科学基金青年科学基金项目（C类）资助。
金义杰在实验室开展材料形貌分析
在持续研究中，其小组注意到电力设施的另一项核心痛点：变电站、换流站对火灾风险高度敏感，长期以来高端防火涂料市场被国外品牌占据。而且防火与防腐可能会相互拮抗。“防火材料吸水，涂上去反而会加速基材腐蚀。传统做法是先做一层防腐，再做一层防火，两道工序，两层材料。”其小组思考：“能不能合二为一，用一层解决？”这个“一层多效”的构想成了他博士论文的核心研究方向。防火涂层依靠膨胀发挥隔热作用，防腐涂层则依赖致密结构阻隔介质，两种功能机制存在冲突，如何在同一涂层体系内兼容平衡，配方设计是关键。“配方研究像画圈筛选。”金义杰用手在空中比画，“先划定几大类基础材料，再在大类中筛选细分组分，每组搭配还要微调多种助剂。配比稍有变动，材料性能就可能相差甚远。”上百组实验，无数次失败。性能起伏不定。他坦言：“失败早已是科研常态，但一次次试错，让我们摸清了材料本身的脾气”。历经反复打磨，兼具防腐与防火性能的一体化涂层，成功从实验室成果迈向工程应用。
从地下蜗壳到地上站房涂层材料守护大国工程
2024年，白鹤滩水电站。金义杰及小组成员戴着安全帽、穿着工服，钻进了水轮机蜗壳开展现场技术服务。
金义杰在白鹤滩水电站的工作照
白鹤滩水电站是金沙江下游梯级开发的标志性工程，是世界已建规模最大、技术难度最高的水电工程，其单机容量世界第一，水流冲刷强度极强，导叶、蜗壳、座环等过流部件表面原有涂层耐冲蚀、耐腐蚀性能严重不足，表面发生涂层破损并造成基材损伤缺陷。为攻克过流部件高速水流冲刷腐蚀难题，金义杰与小组成员多次进入幽暗密闭的蜗壳，在艰苦工况下现场指导涂装作业。“三分靠材料，七分靠工艺”，再好的涂层材料，倘若施工不到位，就发挥不出其防护效能。施工环境非常恶劣，攻关小组仍保证了喷涂角度、干膜厚度、涂装间隔等关键参数。这套自研涂层2025年完成施工，经受住两百多米水头高速冲刷考验，至今运行状态稳定，为这座世界级水电工程筑牢防护屏障。
研究成果不止落地水电工程。从水电枢纽到高铁站房，该团队的涂层技术持续服务多项国家重点民生工程。海南博鳌高铁站，由32根钢结构“椰子树”支撑起整个站房，其钢结构防火防护涂层便出自该团队。团队还先后与中建二局、郑州机械研究所等单位开展合作，为工业厂房提供防火涂层材料与配套施工技术支撑。
“从实际需求出发”：一名95后科研人的初心
金义杰（中）和团队工作人员在白鹤滩水电站施工现场
产业应用取得突破，科研求索并未止步。伴随氢能产业快速发展，金义杰所在团队将研究方向拓展至氢致腐蚀防护领域。氢分子尺寸极小，极易渗透进入钢材基体引发氢损伤；储氢装备同时面临防火与抗氢腐蚀双重挑战，是行业公认的技术瓶颈。目前团队承担相关攻关任务，围绕抑氢防护复合涂层开展研究，对接企业现实需求，为氢能基础设施寻找可靠防护方案。该研究方向也获得了国家自然科学基金面上项目的支持。
采访尾声，我们抛出青年科研人共同面对的问题：在你看来，青年科研工作者做研究，最重要的是什么？金义杰非常肯定地说：“科研必须从实际需求出发。”在他看来，青年科研工作者最重要的特质，就是扎根工程真实苛刻工况，聚焦产业真难题，把科研做在应用场景里。让科研成果服务国家建设，才是科研工作者最大的价值追求。
