讓“鎂”走進千家萬戶
2023年01月10日 9:49 9868次瀏覽 來源: 中國有色金屬報 分類: 鎂資訊 作者: 王欣悅
潘復(fù)生:中國工程院院士,重慶大學(xué)材料科學(xué)系教授,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)鎂及鎂合金技術(shù)委員會主席、中國材料研究學(xué)會副理事長。他長期從事高塑性鎂合金、鎂電池、鎂固態(tài)儲氫材料、輕合金先進成形加工技術(shù)和深度純凈化方面的研究,牽頭組建了國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心,獲得國家技術(shù)發(fā)明獎和科技進步獎4項,省部級技術(shù)發(fā)明獎和科技進步獎10余項,發(fā)表論文700多篇,授權(quán)發(fā)明專利150多項,制訂國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)20余項。
筆者來到潘復(fù)生辦公室時,他剛剛結(jié)束一場和國外同行的視頻會議。潘復(fù)生團隊在鎂合金領(lǐng)域取得了豐碩成果,國內(nèi)外許多機構(gòu)紛紛尋求和他合作的機會。
20多年前,作為一種輕金屬,鎂的巨大潛力還不為大多數(shù)人所知;如今,我國的鎂合金技術(shù)和鎂合金產(chǎn)業(yè)正在迅速發(fā)展,潘復(fù)生正是這條道路上的領(lǐng)跑者之一。
勤奮刻苦:從中學(xué)臨時代課教師
到工程院院士
1962年7月,潘復(fù)生出生于浙江蘭溪的花塘村。“小時候,上學(xué)需要走一段很長的小路,路面高低不平,路邊還有很多水塘。每到冬天下雪結(jié)冰,掉進水塘里是常有的事。”到校時,潘復(fù)生經(jīng)常一身污泥。但不管刮風(fēng)下雨,他總是堅持每天早上6點半前到校。
童年時的求學(xué)路,讓潘復(fù)生體悟到了兩個道理,并且貫穿他的科研生涯:“一是要學(xué)會合作。路太滑,我和小伙伴們就得手拉手走路,大家互相扶持,才能避免摔到水塘里。二是要學(xué)會堅持,雖然道路崎嶇坎坷,但是只有堅持走下去,才能達(dá)成目標(biāo)。”
1978年,潘復(fù)生考入合肥工業(yè)大學(xué)粉末冶金專業(yè)。但在進大學(xué)前,不到15歲的他已經(jīng)在當(dāng)?shù)刂袑W(xué)擔(dān)任臨時代課老師,負(fù)責(zé)教高中物理和化學(xué)。
和學(xué)生同齡,甚至比學(xué)生年齡還小,一開始,潘復(fù)生站在講臺上有些擔(dān)心。再加上參考資料很少,教學(xué)條件有限,怎么教呢?
“我之前學(xué)的物理、化學(xué),側(cè)重于應(yīng)用知識,基礎(chǔ)理論知識掌握較少。”于是,潘復(fù)生拜訪了不少有經(jīng)驗的老師,還找齊了各個版本的課本,吃透每本書的內(nèi)容。有時遇到不懂的題目,他就走好幾里山路,求教剛畢業(yè)的大學(xué)生。早上出發(fā),弄明白問題后,時間差不多就到晚上了。這時,只有掛在山頂樹梢上的月亮與他為伴,為他照亮回家的路。
因為要代課,潘復(fù)生自己高考前只有一周時間復(fù)習(xí)。最后,他和他的學(xué)生一起走進考場……慶幸的是,潘復(fù)生不僅完成了教學(xué)任務(wù),還順利考上了大學(xué)。
19歲大學(xué)畢業(yè)、30歲晉升教授、55歲當(dāng)選中國工程院院士……潘復(fù)生的職業(yè)生涯看似一帆風(fēng)順,但他深刻體會到了勤奮的重要性。“去年3月,我寫了一個項目申請書,把初稿交給潘老師后,第二天早上打開電腦,就發(fā)現(xiàn)已經(jīng)收到了潘老師的回復(fù)。”團隊成員姚文輝說,“當(dāng)時,潘老師正在外地出差,回復(fù)時間是深夜2點鐘。”
攻克難題:研發(fā)技術(shù)
提升鎂合金產(chǎn)品質(zhì)量
在國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心展覽室中,一款款超大型鎂合金板材和型材讓潘復(fù)生頗為自豪:“像這一款大型材,一開始,很多業(yè)內(nèi)人士都不相信,鎂合金型材也能做得這么大這么薄。”
潘復(fù)生總是不厭其煩地強調(diào)創(chuàng)新思維在科研中的作用。常規(guī)的鎂合金比較軟,經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮辖鸹?,固溶元素會使鎂合金的強度、硬度有所提高,但也會導(dǎo)致塑性降低、變脆,不利于規(guī)?;瘧?yīng)用。
潘復(fù)生反復(fù)思考,金屬元素在固溶強化的同時一般會導(dǎo)致塑性降低,但對于鎂合金來說,這是不是必然的?
經(jīng)過不懈努力,潘復(fù)生團隊發(fā)現(xiàn)了特種固溶原子影響基面和非基面滑移的獨特作用,結(jié)合長程有序相、純凈度和晶粒度等參數(shù)的控制,實現(xiàn)了“固溶強化增塑”的目標(biāo)。他們成功研發(fā)了一批高塑性高性能新型鎂合金,為鎂合金的規(guī)模化應(yīng)用提供了一種可行性方案。
“鎂合金加工也有很多難點。”團隊成員宋江鳳介紹,其他金屬合金在加工方面基本采取對稱加工的方法。宋江鳳形象地解釋說:“對稱加工可以理解成拿兩根搟面杖將金屬材料碾平。”但鎂合金的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方結(jié)構(gòu),越追求對稱加工,反而性能越差。
金屬材料的性質(zhì)沒法改變,能不能改變“搟面杖”?順著這個思路,潘復(fù)生團隊研發(fā)了非對稱加工技術(shù),通過改變擠壓模具結(jié)構(gòu)等方式,使鎂合金產(chǎn)品質(zhì)量更好。
“大量采用鎂合金后,汽車在顛簸路段可以減輕晃動幅度,計算機也會變得更輕薄。”團隊成員王敬豐說,鎂合金產(chǎn)品散熱性能好,能屏蔽電磁輻射,而且減震性能比鋼產(chǎn)品高幾倍、比鋁合金產(chǎn)品高幾十倍。“鎂在金屬結(jié)構(gòu)材料中是比較輕便的一種,在航空領(lǐng)域也有很大的應(yīng)用空間。”王敬豐說。
引領(lǐng)團隊:調(diào)動所有人的積極性
“‘形狀記憶合金’,是能記憶自己形狀的神奇金屬。”“‘嫦娥鋼’,是強與韌可以兼得的合金。”重慶大學(xué)虎溪校區(qū)圖書館報告廳,潘復(fù)生站在屏幕前,一一展示微觀世界下的材料圖片,帶領(lǐng)學(xué)生走進材料科學(xué)的殿堂。
“科研是非常有魅力的,要讓學(xué)生在科研中找到樂趣。”為此,潘復(fù)生堅持多年為本科生開講材料科學(xué)第一課,鼓勵年輕人提升創(chuàng)新能力,投身科研事業(yè)。
“潘院士對科研很投入,有一次,為了做熱處理實驗,他在實驗室待了整整228個小時,后來是因為停電才不得不停下工作。”宋江鳳說,“每當(dāng)學(xué)生們在科研上出現(xiàn)困惑,我都會向他們講潘老師的故事。潘老師就是我們身邊的榜樣,我們都從他身上感受到正能量。”
“搞科研需要團隊精神,調(diào)動所有人的積極性,這樣更容易形成合力。”潘復(fù)生說,從產(chǎn)業(yè)升級的角度來說,鎂作為最有潛力的輕量化材料之一,對提升我國制造業(yè)的競爭力有著積極意義。
為了更好地開展鎂材料的研究,潘復(fù)生從國內(nèi)外引入了不少人才,并且致力于建立實力一流的鎂合金研究機構(gòu)。潘復(fù)生已培養(yǎng)20多名博士后、100多名博士、碩士研究生;在學(xué)術(shù)界,潘復(fù)生擔(dān)任了鎂合金國際刊物的主編;在產(chǎn)業(yè)界,他擔(dān)任了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)鎂及鎂合金技術(shù)委員會主席……這一切努力,都是為了讓鎂材料走進千家萬戶,造福國計民生。
20多年來,潘復(fù)生和他的團隊完成了一批重要的國家級項目和國際合作項目,在高塑性鎂合金、鎂電池、鎂固態(tài)儲氫材料、輕合金先進成形加工技術(shù)和深度純凈化等領(lǐng)域取得一系列創(chuàng)新成果。潘復(fù)生不想止步于此,他說:“創(chuàng)新需要橫向?qū)Ρ龋叛凼澜?,我們還要繼續(xù)努力。”
●編后
甘坐冷板凳 造福更多人
“學(xué)知識階段應(yīng)該先沉下心來學(xué)習(xí),而不是去質(zhì)疑。學(xué)好之后,再積極地去尋根究底。”每次新生見面會,潘復(fù)生總會這樣告誡學(xué)生。對于知識要充滿渴望,對世界要充滿好奇,在潘復(fù)生身上,筆者看到了二者的結(jié)合。
作為一名為學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)家,潘復(fù)生明白求知永無止境,為此甘坐冷板凳,讓冷門研究造福更多人。在面向國家需要的各個領(lǐng)域,正是因為有一批又一批潘復(fù)生這樣的科學(xué)家,帶領(lǐng)團隊不斷開拓新領(lǐng)域、攀登新高峰,我們才能真正實現(xiàn)高水平科技自立自強。
責(zé)任編輯:楊一鳴
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