在重慶大學航天航空學院教授李衛(wèi)國眼里，這些材料力學行為隨溫度的演化都可以用理論模型進行預測。他的最新研究成果是，在明確溫度這一單一變量的狀況之下，就可以預測出相關材料的力學行為和強度性能，其成果被國內外學者認為是該領域的重大突破，為進一步促進我國航空航天、能源及核工業(yè)等高新技術領域發(fā)展作出了貢獻。

　　創(chuàng)造性提出無擬合參數的“溫度相關性理論模型”

　　隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，拓展服役條件的需求愈發(fā)強烈，材料在超常條件下的性能成為研究的熱點和難點。拿航空航天領域來講，飛行器在高速運行時溫度可達3000攝氏度以上，那么在這樣的高溫條件下，什么樣的材料才能滿足這么苛刻的使役需求，以及其力學行為會發(fā)生怎樣的變化？這些問題都一直困擾著科研工作者，也制約著我國相關領域的發(fā)展。

　　李衛(wèi)國自2005年在清華大學做博士后研究工作起，便開始從事超高溫極端條件下固體力學行為與強度理論的研究。“那時候，我國還沒有建立起材料性能和相關溫度之間的定量關系，要測試一個材料在什么溫度下會發(fā)生斷裂或者變形，只能靠實驗。”李衛(wèi)國說，實驗不僅耗時耗力，最為關鍵的是成本太高。之后，建立基于物理機理的高溫強度理論預測模型成了李衛(wèi)國最大的課題。

　　為了攻克這一難題，李衛(wèi)國搜集整理了各類實驗數據，夜以繼日地對數據進行歸類分析。經過不懈努力，創(chuàng)造性地提出了材料性能溫度相關性建模思想，突破了溫度對現(xiàn)有強度理論模型的禁錮，并首次針對超高溫陶瓷材料建立了不包含任何擬合參數的溫度相關性斷裂強度理論表征模型。

　　無擬合參數意味著什么？諾貝爾物理學獎獲得者列夫·達維多維奇·朗道說過：“一個模型的價值隨它包含的擬合參數的數目成指數級下降”。李衛(wèi)國教授提出的模型，不需要任何擬合參數，突破了原有高溫理論模型對于擬合參數的需求，大大降低了研究高溫力學行為的實驗難度，同時提高了實驗結果的準確度。

　　自主研發(fā)測試儀器打破歐美技術壟斷

　　說起全世界的航天事業(yè)，總是不能忽略偉大而悲愴的哥倫比亞號航天飛機。1981年首次發(fā)射，揭開了世界航天史上新的一頁。2003年2月1日，哥倫比亞號航天飛機在經過大氣層時產生了高達1400攝氏度的熱空氣，致使機翼出現(xiàn)裂隙，超高溫氣體進入機體，最終在空中爆炸解體，7名宇航員全部遇難。而哥倫比亞號航天飛機使用的熱防護材料正是由陶瓷材料構成的。

　　近年來我國對飛行器熱防護材料強度的研究從未間斷過，但仍然存在很多亟待解決的難題。“特別是歐美等國家的技術壟斷，讓我們更加迫切希望在這一領域擁有屬于自己的技術。”為此，李衛(wèi)國開始了漫漫“取經路”。

　　在諸如航空航天、能源勘測等領域，材料所經受的超長環(huán)境是復雜多變的，可能是高溫狀態(tài)，也可能是極寒溫度，可能氧氣富足，也可能氧氣稀薄。鑒于此，在之前提出的“溫度相關性強度模型”的基礎上，李衛(wèi)國研制了一種測試儀器，通過建立三個不同的環(huán)境模塊，讓試件在不同的環(huán)境模塊間切換，以此來模擬復雜熱沖環(huán)境對材料的影響。

　　現(xiàn)在，在李衛(wèi)國團隊的努力下，測試版儀器已經完成。“接下來，我們將通過實驗對設備進行完善改進，希望研制出能夠測試各種復雜環(huán)境的儀器，助力我國航天事業(yè)的發(fā)展。”李衛(wèi)國表示，這一設備的研制，將會廣泛應用于對熱障材料、環(huán)境障涂層的性能檢測，相當于為高溫材料應用又增加了一道保障。“真金不怕火煉”，經過這樣高標準的測試檢測能保持原有性能的高溫材料，才能經得住現(xiàn)實復雜沖擊環(huán)境的考驗，為國家航空航天等關鍵領域提供安全保障。