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哈尔滨工业大学材料科学与工程学院研究生考研导师简介-王铀

本站小编 Free考研网/2019-05-25

基本信息研究方向国内外专利论文专著教育教学新材料新技术海天追梦伴随改革40年
基本信息

王铀,男,汉族,1954年生。现任哈尔滨工业大学材料科学系教授、博士生导师。

1989年获哈工大工学博士学位,1991年清华大学博士后出站被评为副教授,1993年任北航教授,1994年至2004年间旅居美国和加拿大,曾任美国标准技术研究院(原国家标准局)客座科学家、美国纳米材料集团高级工程师兼项目经理、加拿大阿尔伯塔大学访问教授。

2004年,作为海外引进人才回到哈工大,被聘为教授、博士生导师。现为黑龙江省表面工程学会理事长、全国热处理标准化技术委员会委员、黑龙江省新材料专家委员会委员、国际杂志《Journal of Materials Science & Technology》编委会委员、国际杂志《Journal of Mechatronics》编委会委员、《中国表面工程》编委会委员、《纳米技术》编委会委员、《轴承》编委会委员、《热处理技术与装备》编委会委员,《Journal of Thermal Spray Technology》嘉宾编辑,《Surface and Coatings Technology》嘉宾编辑,国际期刊《Applied Surface Science》Guest Editor ,还为《Wear》、《Thin Solid films》、《Materials Science and Engineering A》、《Tribology letters》、《Corrosion Science》、《Surface Science》等二十多家国内外杂志的审稿人。

王铀教授是290余篇论文的作者,二十余项美国、中国或国际专利的发明人,数十篇文章为SCI收录并为同行在国际杂志引用约3000余次。H因子29。上世纪末因在摩擦学和表面工程方面的杰出贡献被英国剑桥国际传记中心选入《二十世纪2000杰出科学家》。2013至2018年,连续6年入选爱斯维尔高被引学者榜单。

因在纳米结构超高温热防护涂层方面的突出成绩,作为课题负责人承担国家航空发动机和燃气轮机重大研发专项,项目已于2018年8月启动。


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新闻标题魂系祖国十年一朝厚载归来 —— 记纳米材料喷涂领域先驱、国际知名学者王铀教授

发表时间2012-06-11

魂系祖国十年一朝厚载归来
——记纳米材料喷涂领域先驱、国际知名学者王铀教授

王铀教授,1954年生于黑龙江省五常县,于1974年入哈工大学习,1989年获哈工大工学博士,1991年清华大学博士后出站被评为副教授,1993年任北航教授,1994年-1995年在加拿大马尼托巴大学任访问教授,1995年-1997年在美国标准技术研究院(原国家标准局)任客座科学家;1997年-1998年在美国南方公理大学任高级研究员。1998年-2000年在美国纳米材料集团任高级工程师兼项目经理。2001年至2004年在加拿大阿尔伯塔大学任访问教授。2004年作为引进人才回到哈工大,被聘为教授、博士生导师。

引言

树林可爱,虽深暗而黑远,
但我已决意信守我的诺言,
在我睡前还有许多路要赶,
在我睡前还有许多路要赶。

2004年,游历海外十载的国际知名摩擦学家,表面工程专家,纳米材料热喷涂领域开拓者之一,稀土元素用于热喷涂和激光表面改性领域的第一人——王铀教授厚载十年之硕果而荣归母校故国!

历史将这一天定格!

孜孜不倦,潜心攻克难题

自打儿时起,王铀就梦想着长大成为工程师或科学家。虽经十年动乱,未改人生信念。他一直不曾停止过将梦想成真的努力,终于圆了儿时梦。

王铀教授从事的研究方向主要有两个--材料摩擦学和纳米表面工程学,具有代表性的科研成果包括:(1)热喷涂纳米结构陶瓷涂层;(2)热喷涂纳米结构固体自润滑复合材料涂层;(3)纳米合金化改善金属间化合物室温脆性。他曾参与起草《在中国设立中小企业科技创新基金的建议》,并通过译诗促进中西文化交流。

王铀教授在其研究领域内已发表科研论文150余篇,并获批多项美国和国际发明技术专利。数十篇文章为SCI收录,同行在国际杂志引用200余次。

他在出国前就已取得了多项具有创见性的科研成果,如给出了直接证据证实了球形磨损颗粒是磨损表面局部熔化所形成的熔滴凝固而成,从而解决了国际上长期悬而未决的一个难题;证实了磨损表面生成非晶态,结束了摩擦学界长达二十年的争论;建立了摩擦表面层温度场模型,并对红外热象测温结果进行了计算机模拟,结果拟合理想,使摩擦温度测算更接近真实;在稀土元素表面改性方面所做的开拓性工作,使材料表面耐磨抗腐蚀性能大幅度提高,更受到国内外同行专家好评。

出国以后,他又在如下课题上取得了硕果,其中包括:热喷涂纳米结构陶瓷涂层;热喷涂纳米结构固体自润滑复合材料涂层;纳米合金化改善金属间化合物室温脆性。

王铀教授在美国期间研究开发的热喷涂纳米结构氧化物陶瓷涂层,被美国海军誉为一种革命性的新涂层,是目前世界上在该领域首次成功获得应用的钠米技术.与传统陶瓷涂层相比,该红纳米陶瓷涂层的韧性、结合强度、抗热震性能高1—2倍,耐磨性能高4-8倍。2000年,这种纳米结构热喷涂陶瓷涂层技术已通过美国海军技术标准1687A,获得了美国海军应用证书并被广泛应用于军舰。潜艇、扫雷艇和航空母舰设备上的数百种零部件。这是热喷涂纳米结构涂层在世界上首次获得实际应用,该技术被美国海军称之为一项革命性的先进技术。2001年,该技术获得被美国媒体誉为“应用技术奥斯卡奖”和“研究发明诺贝尔奖”的世界研究开发百项奖和美国国防部“军民两用研究开发技术奖”。

锲而不舍,敢于挑战权威

经过二十几年的不懈努力,王铀教授已在摩擦学和表面工程这两个研究方向上逐渐形成了自己的特色,并通过一系列具有创见性的成果,奠定了相当的学术地位。

他的研究工作具有以下特点:

研究微观,注重动态;
锲而不舍,敢于挑战;
系统深入,自成体系;
求师问友,共同攻关;
辩证思维,综合分析;
乐于开拓,不断创新;
甘为人梯,提携后人。

王教授不仅在学术上潜心研究,对待教育工作也是孜孜不倦,诲人不倦。他曾以自己的成功经验,提出了对一个好的导师要求,导师要在大的方向上把好关,别让自己的学生枉走弯路;导师要放手让博士生去尝试他们自己提出的创造性的想法;导师要为人师表,树立榜样,引导博士生,在做学问的同时,首先学会做人。

不仅如此,王教授还主张在引进先进科学技术的同时,加大对知识产权的拥有,他呼吁一定要加快把科研成果转化为生产力。他认为:可适当地借鉴美国的先进经验,加强各高校与生产第一线的联系,尽可能迅速地让科技成果转化为生产力,从而推动国民经济建设!

王教授指出:中国材料学界的材料表面工程,如纳米表面工程,不能仅仅满足于在材料表面进行修复,即从事再制造工程,而一定要注重对材料进行表面工程设计,挖掘出材料新的潜能,使材料的性能进入一个新的阶段,由原来的被动转为主动。要打造新的表面工程设计领域,进一步推动材料事业的发展!
厚载而归,难舍故国之情

故土情结是一种难以说清、难以割舍得东西,而母校情结就更是如此了。因为母校有老师,有同学,因为母校给了你终生受用的宝贵知识财富。王铀教授对自己的母校--哈尔滨工业大学有着难以言说的情结。他曾在国内五所高校学习工作过,在三进三出哈工大之后又选择四进哈工大,落脚哈工大。

在国外十年间,王教授时刻关注母校发展变化,有机会就到哈工大的网站上浏览一下。每到年节都和老师或同学通电话聊一聊。就连写论文发文章也想着母校。出国以后,他一直没有离开过自己所学的专业,在材料研究领域里探索,平均每年发表4篇科学研究论文,其中70%都被SCI收录。

王铀教授是个执着的人,总不肯轻易放弃。他非常不甘心自己发明的先进纳米陶瓷涂层技术已为美国海军所用却还没有为自己的祖国所用,他之所以回国,就是希望以母校作为研究基地,使自己能为科教兴国科技强军作出应有的贡献。

虽然由于很多原因和变故,王铀教授在国外一呆就是十年多。但是这十年多时间里,他却“祖国装在心,母校常入梦”,一直心系祖国,关心国家建设,尤其关注祖国的科教兴国和母校的发展,并自觉自愿地为此作了很多的贡献。

---参与起草《在中国设立中小企业科技创新基金的建议》,1998年,王铀教授刚到美国纳米材料集团公司的时候,在公司董事长的授意下起草了一份给朱总理和科技部朱丽兰部长的建议信,建议在中国设立中小企业科技创新基金。随后该董事长到北京得到了总理和部长的接见。不久后,中国设立了中小企业科技创新基金。

——撰写《美国的科教兴国之路》,1999年,王铀教授针对国内正进行的有关科教兴国的讨论定下写这个题目。由于要兼顾本职工作,所以他只能利用业余时间写,耗时两个多月时间终于完成该两万多字的文稿。

赤子丹心,诗以言志载道

“金舟”系王铀教授的诗坛笔名。

在当今的网络诗歌论坛上,“金舟”这个名字颇有份量。

他从小就爱看文学作品,喜欢诗歌,尤其喜欢一些名家翻译的外国作品。文化大革命期间,金舟还是个小学生,就开始试着写一些诗歌。上大学以后,他写的诗屡在校报上刊登。取得硕士学位后,开始了他的译诗生涯。

金舟以“借他山之石,取华夏瑰宝,促中西合壁,迎诗界繁荣”作为个人的译诗宗旨,赞成“文以载德,诗以言志”的说法。

他提出:情不一定需要诗,但诗绝不能没有情;诗可以是醇酒,可以是鲜花,可以是音乐,也可以是匕首。

金舟所作的英文诗已被国际诗歌图书馆,美国诗人协会选入、[patterns of Life](生活图案,Library of Congress ISBN-0-7951-5239-6);[Whispers](私语,Library ofCongressISBN—1—52739-460-3);[EternaI Portraits](永恒写照,Library ofCongress ISBN-0-7951—5227-2)等诗集
中正式出版发行在书店销售。其中一首英文诗“How Could I Forget”曾被国际诗歌图书馆选入33首最佳典范诗歌由专业人士朗诵录制咸CD光盘和磁带;[theSound of Poetry](诗歌之声)发行销售。

他翻译的英文诗作者达四五十人,从世界上第一任桂冠诗人到美国,英国现任的桂冠诗人,还有加拿大首位现任的桂冠诗人;从前任美国总统到初中在校学生:从大名鼎鼎的男女诗人到毫无名气的网络诗人;从美国和加拿大到英国和爱尔兰。

金舟所写的诗歌已有二百多首,被刊物发表的超过三十多首,网络上发表的也达百首左右;而他翻译的英文诗歌已有三百余首,网络上的自不必说,被各种纸刊发表的就占译作的一半,颇受网络朋友们欢迎。曾有朋友认为金舟可能成为新时代的冯至或卞之琳。

结语

王铀教授漂洋过海,潜心潜学,诲人不倦,眷念故国母校的一生,正如他所写的诗一样,传奇而坚定——

大陆漂移,海洋分离,
只有我们的心在空间中没有距离;
日月经天,斗转星移,
只有我们的爱在时间上坚定不移。

(出处:《科学中国人》2006年第十二期) 2006年12月31日


新闻标题“纳米结构热喷涂强韧耐磨抗蚀陶瓷涂层”课题日前通过验收

发表时间2012-06-11



“纳米结构热喷涂强韧耐磨抗蚀陶瓷涂层”课题日前通过验收
2008-10-28 15:36:02  来源: 省科技厅
由哈尔滨工业大学王铀教授课题组承担的省自然科学基金项目“纳米结构热喷涂强韧耐磨抗蚀陶瓷涂层”课题日前通过验收。作为纳米材料热喷涂领域的开拓者之一,王铀旅居国外十年后将先进纳米陶瓷涂层技术带回国内并进一步创新,经过两年艰苦努力,取得成功。

在省自然科学基金资助下,该课题组围绕着纳米Al2O3-13%TiO2喷涂材料和涂层的制备、涂层的抗热震行为、及喷涂材料对涂层性能的影响等方面进行了研究,取得成果如下:

制备出了纳米Al2O3-13%TiO2涂层。与传统微米结构陶瓷涂层相比,该纳米陶瓷涂层的韧性、结合强度、抗热震性能高1-2倍,耐磨性能高4-8倍,抗疲劳性能提高10倍;首次分析了纳米Al2O3-13%TiO2涂层的抗热震性能,对其具有优异抗热震能力的原因进行了系统分析。发现了不同热震温度下涂层的不同破坏形式,并揭示了涂层破坏的规律;发现纳米稀土添加剂的加入显著增加了涂层的硬度、裂纹扩展抗力、耐磨抗蚀性能。

该课题组已发表期刊论文8篇,会议论文5篇,其中SCI收录4篇、EI收录2篇。以张立同院士为主任的专家组认为:与处于世界领先水平的美国海军在用的热喷涂纳米结构陶瓷材料相比,研发出的高性能热喷涂纳米陶瓷材料的主要性能达到了同等水平。
http://www.hlj.gov.cn/gkml/system/2008/10/28/**.shtml



新闻标题纳米科技知识专题报告会引人入胜

发表时间2013-12-06



2013-03-23 09:44


来源:东北网


东北网齐齐哈尔3月23日讯 22日上午,由市科协与齐齐哈尔大学联合主办的纳米科技专题报告会在齐齐哈尔大学举行,来自我市各大企业科研人员以及近200名齐大师生聆听讲座。本次讲座是齐齐哈尔市院士专家工作站、齐齐哈尔大学院士专家工作站举办的系列活动之一。



  讲座中,哈尔滨工业大学教授、博士生导师王铀以“纳米运用技术提高材料性能”为题,结合自身几十年来的研究,就纳米技术在工业领域生产方面的重要意义、材料纳米改性技术的推广价值进行了讲解。据了解,该技术为王铀教授课题组共同设计研究,可在纳米尺度上控制材料的局部、表面或整体,同时显著提高新型材料、装备制造业产品及零部件的使用性能、寿命和可靠性。我市作为国家装备制造业基地,把先进纳米技术与现实生产有效结合,对产品附加值和产业效益提升、材料性能潜力发挥有着重要的现实意义。


新闻标题心系纳米誉满名园

发表时间2014-11-27

心系纳米誉满名园

——记哈尔滨工业大学纳米材料热喷涂领域先驱王铀教授



撰稿:王得源



已有90多年建校史的哈尔滨工业大学,坐落在素有“东方莫斯科”之称的北国名城哈尔滨市。隶属于国防科工委。经过不断建设,现已发展成为一所理工为主,理、工、管、文、经、法相结合,在国际上享有一定声誉的开放式、研究型全国著名重点大学。建校以来,20余万学子从这里走向各条战线。王铀教授就是其中的一位。除此,他们中既有党和国家领导人,也有共和国的将军,既有科技领域的骨干,也有著名的企业家。他们在各行各业为祖国的繁荣强大和人类的文明进步贡献着自己的才智。



“汇千万高科技精英,聚万千哈工大人才。”在漫漫的历史长河中,十年的时间,不过只是短暂一瞬间,然而,对于王铀教授来说,游历海外十载,却经历了从无到有,从萌芽到“绽放”的华彩转身。他将自己的心血倾注于纳米材料。在教育部2010年公布的高等学校战略性新兴产业相关本科新专业名单中,纳米材料与技术专业是新材料领域的代表之一。美国国家科学基金会的纳米技术高级顾问米哈伊尔罗科预言:“由于纳米技术的出现,在今后30年中,人类文明所经历的变化将会比刚刚过去的整个20世纪都要多得多。”



“甲午不忘国之耻,追梦为尽匹夫责;踏平东海万顷浪,灭寇铁马亮金戈。”他是一位诗者,也是一位桃李芬芳的师者,更是纳米材料界知名的学者。王铀教授的研究领域主要是材料摩擦学、纳米表面工程和纳米改性材料。他曾于1991年摩擦学学科创立25周年之际获得国际摩擦学理事会主席的专函致谢及英国菲立普亲王殿下亲笔签名的致谢函,他曾于上世纪末因在摩擦学和表面工程方面的杰出贡献被英国剑桥国际传记中心选入《二十世纪2000杰出科学家》。带着对纳米技术的疑惑和对王铀教授的敬意,日前,记者走访了纳米材料热喷涂领域先驱、国际知名学者王铀教授,了解到纳米技术研究过程中的不为人知的经历。



兴趣锻造梦想



纳米到底有多小?这一新兴技术可以运用在哪些领域?发展前景如何?从孩童时代开始,王铀教授就梦想着长大成为工程师或科学家。只是,一步步的往前走,他不知道自己这一生会与纳米材料技术有这么漫长而难忘的约会。



生于1954年的王铀教授,是黑龙江省五常县人,于1974年入哈工大学习,1989年获哈工大工学博士,1991年清华大学博士后出站被评为副教授,1993年任北航教授。1994年-1995年在加拿大马尼托巴大学任访问教授。1995年-1997年在美国标准技术研究院(原国家标准局)任客座科学家。1997年-1998年在美国南方公理大学任高级研究员。1998年-2000年在美国纳米材料集团任高级工程师兼项目经理。2001年至2004年在加拿大阿尔伯塔大学任访问教授。2004年作为引进人才回到哈工大,被聘为教授、博士生导师。



王铀教授从事的研究方向主要有两个——材料摩擦学和纳米表面工程学,具有代表性的科研成果包括:(1)热喷涂纳米结构陶瓷涂层;(2)热喷涂纳米结构固体自润滑复合材料涂层;(3)纳米合金化改善金属间化合物室温脆性等。他曾参与起草《在中国设立中小企业科技创新基金的建议》,并通过译诗促进中西文化交流。







王铀教授介绍,纳米虽然微小,但是它构建的世界却是神奇而宏大的。纳米技术就是利用纳米材料的奇妙性能,制造具有特定功能的零部件和产品的技术。一些权威专家曾经预测,未来纳米技术将在生物医学、航空航天、能源和环境等领域“大显身手”。借助于纳米材料的各种特殊性质,科学家们在各个研究领域都取得了性的突破,这同时也促进了纳米材料应用的越来越广泛化。



王教授说,精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑会给精细化工带来福音,在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用,并显示它的独特魅力。纳米技术还对国防军事领域带来革命性的影响。例如:纳米电子器件将用于虚拟训练系统和战场上的实时联系;对化学、生物、核武器的纳米探测系统;新型纳米材料可以提高常规武器的打击与防护能力;由纳米微机械系统制造的小型机器人可以完成特殊的侦察和打击任务;纳米卫星可用一枚小型运载火箭发射千百颗,按不同轨道组成卫星网,监视地球上的每一个角落,使战场更加透明。纳米材料在隐身技术上的应用尤其引人注目。除此之外,纳米材料还在诸如海水净化、航空航天、环境能源、微电子学等其他领域也有着广泛的应用,纳米材料在这些领域都在逐渐发挥着光和热。





辛勤耕耘梦想



时至今日,王铀教授还清晰的记得他作为海外引进人才回到哈工大的一幕。



至2004年回到哈工大,王铀教授已游历海外十载。而今,王铀教授是260余篇论文的作者,十几项中国、美国或国际专利的发明人,百余篇文章为SCI收录并为同行在国际杂志引用1800余次。王铀教授在美国期间研究开发的热喷涂纳米结构氧化物陶瓷涂层,被美国海军誉为一种革命性的新涂层、是目前世界上在该领域首次成功获得应用的纳米技术,与传统陶瓷涂层相比,该纳米陶瓷涂层的韧性、结合强度、抗热震性能高1-2倍,耐磨性能高4-8倍,接触疲劳抗力高5-10倍。



2001年,该技术获得被誉为“应用技术奥斯卡奖”和“研究发明诺贝尔奖”的世界研究开发百项奖,和美国国防部“军民两用研究开发技术奖”。2004年该技术获得世界经济论坛的“技术先驱奖”。



成功的花儿,人们只羡慕它开时的惊艳,却不知它当初的芽儿浸透了希望的源泉,洒遍了牺牲的血雨。成功不是偶然的。王教授介绍,他读研究生时,在学习研究中大胆地提出了一个想法——根据(润滑油中)球形磨损颗粒来判定钢表面的严重磨损情况,提出球形磨损颗粒是在钢表面严重破坏时由高的摩擦闪光温度造成的微小熔滴凝固而成的。而这个想法在当时与国际上权威观念是相悖的,但王铀坚信自己的想法是正确的,所以,在他选择论文方案中就包括了这个内容。功夫不负有心人,他找到了证明这个机制的直接证据,从而推翻了国际上的权威观点。在博士论文工作期间,他的论文在国际杂志发表,从而结束了摩擦学界长达十几年的争论。在孜孜不倦的探索中,建立了摩擦表面层温度场模型,并对红外热象测温结果进行了计算机模拟,结果拟合理想,使摩擦温度测算更接近真实;在稀土元素表面改性方面所做的开拓性工作,使材料表面耐磨抗腐蚀性能大幅度提高。



航空发动机技术被誉为现代工业“皇冠上的明珠”,是一个国家科技、工业、经济和国防实力的重要标志。研制高性能航空发动机难就难在,超过极限的参数要求最终都要落实到发展尖端的材料、制造工艺上。其中,高性能水平的叶片集先进的材料、先进的成型工艺、先进的冷却技术、先进的涂层于一体。为让我国的飞机拥有健康强劲的心脏,王铀课题组又在纳米陶瓷热障涂层方面潜心研究多年,终于取得了新的成果,一种能够解决我国航空发动机发展瓶颈的纳米结构双陶瓷型热障涂层材料技术研发成功,比现行的涂层有更好的高温性能。



王教授经常会对学生说:一定要加快把科研成果转化为生产力。他忧心在国内,当一些科技创新成果获得专利、或经过鉴定后,却被放在了一旁,缺少把其转化为生产力的中间环节。而在国外,特别是美国,大公司自己拥有研究开发机构,高校与政府或大公司共建实验室,共享资源,王教授指出,可适当地借鉴美国的先进经验,加强各高校与生产第一线的联系,尽可能迅速地让科技成果转化为生产力,从而推动国民经济建设!





创新放飞梦想





马克思说:“在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。" 纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段,美、日、德等少数国家,虽然已经初具基础,但是尚在研究之中,新理论和技术的出现仍然方兴未艾。



王教授指出:中国材料学界的材料表面工程,如纳米表面工程,不能仅仅满足于在材料表面进行修复,即从事再制造工程,而一定要注重对材料进行表面工程设计,挖掘出材料新的潜能,使材料的性能进入一个新的阶段,由原来的被动转为主动。要打造新的表面工程设计领域,进一步推动材料事业的发展!



他谈到了“东北老工业基地”的发展,也谈到了邻国日本,他呼吁要在引进先进设备的同时,研究学习使之转化为自己的东西,这样加以改进,拥有自己的产权,转而还向原输出国反输出,变被动为主动。谈到当下,他忧心于纳米涂层的资金支持。他介绍,从2006年的项目验收暨技术鉴定会至今已经八年,王铀教授一直都在追逐着他的梦。实现纳米涂层强军梦的第一步是实现纳米涂层材料的产业化,然而由于种种原因他始终未能解决产业化所需的几千万资金支持。



科研是一条孤独的路,但是他却数十年如一日地秉持了一份对真理的执著追求——研究工作枯燥单调,遇到的困难数不胜数,但解决问题的喜悦吸引着他,困难无法阻止他追寻真理的步伐,反而激发了他更强大的战斗力。王教授不仅在学术上潜心研究,对待教育工作也是孜孜不倦,诲人不倦。充满着气味和噪音的实验室,他总是在忙着制备各种纳米材料——实验台上留下了他反复实验的身影,研究成果沁透着他辛劳的汗水。他要求学生及时查新,他督促学生们一定要看国内外最前沿最高水平的杂志和文章,从中吸取好的经验,并提出自己独到的见解。他还鼓励学生积极拓宽学术视野,广泛学习各门学科的基础知识。



在他看来,只有了解的综合知识越多,才能对交叉学科有越深入的研究,从事学术研究的潜力也才会越大。“金舟”系王铀教授的诗坛笔名。他从小就爱看文学作品,喜欢诗歌,尤其喜欢一些名家翻译的外国作品。金舟所写的诗歌已有二百多首,被刊物发表的超过三十多首,网络上发表的也达百首左右:而他翻译的英文诗歌已有三百余首,网络上的自不必说,被各种纸刊发表的就占译作的一半,颇受网络朋友们欢迎。曾有朋友认为金舟可能成为新时代的冯至或卞之琳。



“醉里挑灯砺剑,热血沸腾求强军报国;梦中浴血疆场,心潮澎湃为东方不败!”



也许诗人都喜欢梦想,都追求理想化。“纳米材料热喷技术发展到今天的规模,您应该很满意了吧。”对于记者的提问,王铀教授充满感情的回答:“这只是万里长征迈出的第一步”。“路漫漫其修远兮,吾将上下求索”。他说:“我希望未来的有一天,纳米材料技术能够更广泛地应用于现实生活,为人类的进步和发展做出更大的贡献”。





--转自【科技文摘报】2014年6月13日






主要荣誉
曾于1991年摩擦学学科创立25周年之际获得国际摩擦学理事会主席的专函致谢及英国菲立普亲王殿下亲笔签名的致谢函。

曾被中国摩擦学会授予1987-1992年度有突出贡献的先进工作者称号。

1993年荣获教育部霍英东青年教师基金。

1993年被评为北京市高等学校优秀青年骨干教师。

2001年其研发的热喷涂纳米结构陶瓷涂层技术获得 “世界研究开发百项奖”。

2001年其研发的热喷涂纳米结构陶瓷涂层技术获得美国国防部“军民两用研究开发技术奖”。

2004年其研发的等离子喷涂纳米结构陶瓷涂层技术获得世界经济论坛的 “技术先驱奖”。

2007年获得黑龙江省高等教育教学成果一等奖(第二完成人)。

2008年荣获黑龙江省第三届留学人员报国奖。

2011年获黑龙江省高校科学技术奖二等奖(第一完成人)。

还曾被《中国科学报》、《中国航空报》报道,还被收录于《中国当代名人大典》、《中国英才》、《中国科技脊梁》、《科技强国中流砥柱》、《中国当代知名学者辞典》和《美国列克星顿名人录》等。

上世纪末因在摩擦学和表面工程方面的杰出贡献被英国剑桥国际传记中心选入《二十世纪2000杰出科学家》。

2006年底被《科学中国人》杂志报道。

2011年,“纳米粉体调控提高陶瓷材料及其涂层的性能研究”获得黑龙江省科学技术奖二等奖(第一完成人)。

2012年,“纳米结构热喷涂强韧耐磨抗蚀陶瓷涂层”项目获得黑龙江省冶金行业科技进步奖一等奖(第一完成人)。

2013年,“基于摩擦金属学研究的纳米改性耐磨新材料与应用”项目获黑龙江省高校科学技术奖一等奖(第一完成人)。

2013年获黑龙江省高等教育教学成果一等奖(第五完成人)。

2013年,“基于摩擦金属学研究的纳米改性耐磨新材料与应用”获得黑龙江省科学技术奖二等奖(第一完成人)。

2014年,“纳米改性耐磨合金材料研究及工业应用”获得中国产学研合作创新成果奖(第一完成人)。

2013至2017年,连续五年入选爱斯维尔高被引学者榜单。

2018年,“面向高端装备的纳米热喷涂涂层材料及工程化研究”获得黑龙江省高校科学技术奖一等奖(第一完成人)。

工作经历
时间工作经历
2004年10月-至今哈尔滨工业大学材料学院,教授,博导
2001年1月-2004年10月加拿大阿尔伯塔大学化工和材料系访问教授
1998年3月-2000年12月美国纳米材料集团高级工程师兼项目经理
1997年9月-1998年3月美国南方公理大学高级研究员
1995年2月-1997年8月美国标准技术研究院(原国家标准局)客座科学家
1994年4月-1995年1月加拿大马尼托巴大学访问教授
1991年10月-1998年12月北京航空航天大学副教授/教授
1989年10月-1991年10月 清华大学机械工程系博士后/讲师/副教授
1992年中国科学院兰州化学物理研究所客座教授


教育经历
1974年9月-1977年9月,哈尔滨工业大学金属材料及热处理专业学生1978年9月-1980年12月,哈尔滨工业大学金属科学及工艺系硕士生获得硕士学位1986年2月-1989年9月,哈尔滨工业大学金属科学及工艺系博士生获得工学博士学位1989年9月-1991年9月,清华大学机械工程系博士后,出站后被清华大学评为副教授(被评为副高职的当时仅占清华大学出站博士后的十分之一)


主要任职
1995至2000年期间主要学术兼职:

中国机械工程学会材料青年分会副理事长兼秘书长

中国机械工程学会青年摩擦学会副理事长

中国机械工程学会失效分析专家

基础科学和工程应用科学学报编委

中科院固体润滑重点实验室客座教授

国际材料研究会(MRS)会员

美国机械工程师学会(ASME)会员

被邀为纽约科学院(New York Academy of Sciences)Active Member



现主要学术兼职:

中国金属学会高级会员

全国热处理标准化技术委员会委员

国家自然科学基金通讯评审专家

黑龙江省表面工程学会理事长

黑龙江省新材料专家委员会委员

上海市新材料协会特邀专家

国际期刊《Journal of Materials Science and Technology》编委

国际期刊《Journal of Mechatronics》编委

国际中文期刊《纳米技术(Hans Journal of Nanotechnology)》编委

国际期刊《Journal of Thermal Spray Technology》Guest Editor

国际期刊《Surface and Coatings Technology》Guest Editor

国际期刊《Applied Surface Science》Guest Editor

《中国表面工程》、《材料热处理学报》、《轴承》、《热处理技术与装备》、《黑龙江冶金》编委

聊城大学特聘教授

黑龙江科技大学特聘教授

宁波新型金属材料服务平台专家委员会专家


友情链接

链接名称今日哈工大

链接地址http://today.hit.edu.cn/articles/2004/9-22/20340.htm



链接名称维普资讯

链接地址http://2010.cqvip.com/qk/82060A/200711/**.html



链接名称科学中国人

链接地址http://www.scichi.net/zhuan/index3.aspx


研究领域
研究方向:

纳米表面工程

纳米改性材料

先进耐磨抗蚀材料

研究成果简介:
成果1. 基于摩擦金属学研究的纳米改性耐磨新材料:

1.主要研究内容

将宏观的摩擦磨损现象与金属的微观组织变化相联系,用动态金属学观点研究材料磨损微观机制,研究了高碳钢、铬系耐磨合金铸铁、WC-Co硬质合金、铝合金及铝基复合材料、几种不同表面层(热喷涂层、电镀层、电泳沉积层、激光重熔层和合金堆焊层)的摩擦学行为和磨损机制的转化规律,以此为基础研发新型纳米改性耐磨材料和耐磨涂层。

2.发明点

揭示了高碳钢在不同磨损条件下的组织性能动态变化规律,确定了轻微向严重磨损机制转化所对应的磨损率界限;提出了不同显微组织间的耐磨性差异与摩擦磨损时显微组织的变化和能量消耗密切相关的观点;建立了摩擦表面温度场模型,使摩擦温度测算更接近真实;给出了摩擦磨损过程中能形成非晶态组织的直接证据,解决了几十年悬而未决的难题;揭示了微小球形磨损颗粒的形成机理,以直接证据结束了摩擦学界长达十几年的争论。

揭示了铬系耐磨铸铁的组织变化对磨损行为的影响规律;建立了铝合金及铝基复合材料的干滑动磨损机制转化图和表面破坏模型;揭示了不同表面改性层在不同磨损条件下的磨损机制;建立了合理的硬质涂层磨损寿命预测的关系。

研发了耐磨寿命优异和磨削效率高的纳米改性Cr-Mo-Cu合金;研发了高韧耐磨的纳米改性铬系合金铸铁及等温淬火球墨铸铁;纳米改性改善了WC-Co硬质合金材料的强度,硬度和断裂韧性,产品的使用性能和寿命明显提高;将纳米颗粒加入陶瓷涂层,显著地改善了涂层的抗磨损性能;用热喷涂技术实现了纳米结构硫化物自润滑涂层的制备;还制备了具有较好摩擦磨损性能的纳米改性的电镀层、电泳沉积层、激光重熔层和合金堆焊层。

3.发明点的科学价值

将金属摩擦磨损的宏观现象与其组织结构的微观变化有机联系,以动态金属学观点研究磨损的微观机制,取得了一系列国际领先的创新研究成果。如高碳钢干滑动摩擦磨损机制的揭示、轻微向严重磨损机制转化所对应的磨损率界限的确定、不同显微组织间的耐磨性差异与摩擦磨损时显微组织的变化进程和其能量消耗密切相关观点的提出、摩擦表面温度场模型的建立等都是国际摩擦学领域公认的研究成果;而在摩擦磨损过程中能够形成非晶态组织的直接证据解决了国际上几十年悬而未决的难题、摩擦磨损过程中微小球形磨损颗粒形成机理的直接证据则结束了摩擦学界长达十几年的争论。在此基础上,运用纳米技术研发新型耐磨材料和耐磨表面层,在实际应用中也获得明显的经济和社会效益。

4.第三方评价结论

有关研究成果为国际摩擦学界所公认,如磨损机制转化界限、摩擦温度场模型、磨损产物形成机理等都受到同行大量引用和肯定。纳米改性材料已得到企业的应用和好评。

5.发表与主要发现点有关的论文120多篇,其中SCI收录80多篇;SCI他引总次数约1406次,获得技术发明专利授权7项。



成果2. 基于纳米粉体调控提高陶瓷材料及其涂层的性能:

1.主要研究内容

①以氧化物陶瓷及其涂层为研究对象,突破常规观念,提出了初始粉体成分、组织和工艺设计与调控的新概念,进而通过纳米改性和纳米结构粉体等离子处理使设计理念变为现实:成功制备力学性能十分优异的氧化铝基陶瓷复合材料,揭示初始粉体调控对陶瓷材料补强增韧的微观机理,为创制新型高性能结构陶瓷开辟出一条新途径;②将国际上先进的纳米陶瓷涂层制造技术与纳米改性相结合,突破纳米合金化、纳米粉再造粒、粉体特殊致密化和纳米晶粒长大控制等关键技术,制备可热喷涂纳米结构陶瓷粉体(Al2O3、Al2O3-TiO2、Al2O3-ZrO2等)和具有非晶纳米晶结构的高性能陶瓷涂层,并揭示其强韧、耐磨、抗蚀、抗热震机理,为我国国防和民用工业提供了先进的技术支撑;③采用等离子喷涂和激光重熔复合技术成功制备纳米结构Al2O3/TiO2激光重熔涂层,揭示了不同激光重熔工艺对重熔涂层显微组织结构及性能的影响及其作用机理,揭示了纳米结构重熔涂层的强韧机理。

2.发明点

① 调控粉体结构制备高性能陶瓷及其强韧机理研究

针对结构陶瓷脆性大和可靠性较差的共性关键科学问题开展了研究。在制备工艺过程中调控初始粉体组织结构以提高结构陶瓷材料的强韧性能,获得了非常显著的效果:材料的硬度、弹性模量、抗弯强度、断裂韧性同时大幅度提高。有关机理研究为造就出更高性能的新一代结构陶瓷材料提供理论和实验依据。

② 纳米结构喂料和纳米结构陶瓷涂层的制备及其强韧机理研究

将最先进的纳米陶瓷涂层制造技术与纳米改性相结合,研究可喷涂纳米结构喂料的制备与表征、纳米结构陶瓷粉体材料的纳米合金化和特殊致密化技术、纳米结构陶瓷涂层的制备与性能分析、可喷涂纳米结构喂料和纳米结构陶瓷涂层制备过程中的晶粒长大控制技术、纳米结构涂层的强韧、耐磨、抗蚀、抗热震机理等。使制备出的纳米结构陶瓷涂层克服了陶瓷自身的致命脆性,具有高致密、低开裂倾向,具有高强韧性、高可塑性、高耐磨抗蚀性和高抗热震性的特点。

③ 纳米结构陶瓷喷涂层的激光重熔组织和性能研究

采用等离子喷涂和激光重熔复合技术制备出纳米结构的Al2O3-TiO2、Al2O3-ZrO2等激光重熔层,研究了热喷涂陶瓷涂层在激光重熔过程中的组织结构演化和强韧化机理。表明:激光重熔能够使得涂层与基体达到较好的冶金结合,提高了涂层的致密度,使涂层硬度提高60%以上。

生产出纳米结构Al2O3、Al2O3-TiO2、Al2O3-ZrO2等多种系列陶瓷涂层材料,克服了陶瓷自身的脆性,具有高强韧性、高耐磨抗蚀性和高抗热震性的特点。王铀团队十几年来一直领跑国际纳米陶瓷涂层领域的研究。

3.发明点的科学价值

揭示了初始粉体调控对陶瓷材料补强增韧的微观机理,从而为创制新型高性能结构陶瓷开辟出一条新途径;基于纳米结构喂料和纳米结构陶瓷涂层的制备及其强韧机理研究,可以有效解决各种机械(特别是高端装备)零部件因磨损、腐蚀和表面疲劳等问题,提高高端装备的整体水平,减少这些失效破坏造成的材料损失和能源消耗。

4.第三方评价结论

研发的纳米结构Al2O3-TiO2陶瓷涂层比目前广泛使用的商用美科130涂层具有十分优异的强韧性能、耐磨抗蚀性能、抗热震性能及良好的可加工性能。该热喷涂纳米结构涂层被美国海军称之为一项革命性的涂层,并已被广泛应用于美国海军装备上的数百种零部件。2001年,该技术获得世界研究开发百项奖和美国国防部军民两用先进技术奖。

相关鉴定认为该项目技术先进,取得了多项创新成果,成功解决了陶瓷涂层韧性低和抗热震能力差的两大难题,与处于世界领先水平的美国海军在用的热喷涂纳米结构陶瓷粉体材料相比,主要性能达到了同等水平。

5.发表与主要发现点有关的论文约100篇,包括SCI论文80多篇,其中一篇文章发表在《Wear》杂志上,成为纳米结构涂层方面最早的文字文献,已被SCI国际杂志引用174次。另一篇发表在《Surface and Coatings Technology》上的文章作为首篇研究纳米涂层热震性能的文章发表3年来被SCI引用46次。徐滨士院士《纳米表面工程》一书有关纳米热喷涂技术一章约3/4的内容出自于本项目成果或材料。与本项目直接相关的国内外授权专利8项。



成果3. 热喷涂纳米结构超高温热防护涂层用粉体材料:

1.主要研究内容

本项目针对航空航天等高端装备关键件,尤其是航空发动机和燃气轮机关键件对热障涂层、环境障涂层的重要需求,开展了纳米结构超高温热障涂层、环境障涂层的深入研究。内容有:

(1)高端装备用可喷涂纳米结构陶瓷粉体喂料的改性调控,致密化机理研究和再造粒新技术;

(2)纳米结构粘结层MCrAlY的改性调控和纳米晶长大控制,以及纳米结构双陶瓷型热障涂层的制备及高温性能研究;

(3)纳米结构陶瓷喷涂层的热防护机理研究。

2.发明点

1)发明了改性与造粒调控相结合的新技术,相继突破纳米改性、粉体致密化、粉体材料的纳米晶控制等关键技术,研制出多系列可喷涂纳米结构球形团聚粉体, 包括:①非转变型四方相(纯t’相)的纳米结构钇稳定氧化锆(ZrO2-8%Y2O3);②纳米结构锆酸盐(如La2(ZrxCe1-x)2O7、Sm2(ZrxCe1-x)2O7等);③纳米结构莫来石(3Al2O3·2SiO2)、纳米结构硅酸镱(Yb2SiO5和Yb2Si2O7等)。

2)发明了纳米结构La2Zr2O7/8YSZ 和Sm2Zr2O7/8YSZ双陶瓷型热障涂层新技术,利用自主研发的粉体喂料,通过改性使MCrAlY合金粘结层的结合强度达到60MPa以上,满足工信部要求(结合强度≥50MPa),首次突破了传统热障涂层难以在1200℃以上使用的瓶颈问题。

3.发明的科学价值

1)热喷涂纳米结构双陶瓷热障涂层材料成功突破了目前我国航空发动机热喷涂热障涂层材料不能在温度1200℃以上使用的限制。

2)对纳米结构陶瓷涂层的相关机理研究,发展了纳米热喷涂的理论体系。

3)纳米结构陶瓷粉体的产业化必将推动我国高端装备制造业的发展。

4.第三方评价结论

1)黑龙江省机械工程学会鉴定意见:该项目具有自主知识产权,研制的纳米热喷涂涂层材料在耐高温、耐磨、抗蚀等性能方面达到国际先进水平,在纳米结构La2Zr2O7/8YSZ 和Sm2Zr2O7/8YSZ双陶瓷型涂层方面属于国际领先。

2)黑龙江省科学技术情报研究院查新结论:本项目所述技术特点,目前在国内外所查文献中除委托人发表文献外未见相同报道。

5.与发明点有关的主要SCI收录论文约40篇,他引650余次,获技术发明专利授权10项。

专利
专利patent

国际专利:

Y.Wang, W.X.Chen, Ductile NiAl Intermetallic Compositions, US Patent 6,652,991, Nov. 25, 2003.Y.Wang, H.Ye, Solid Lubricant Coatings Produced by Thermal Spray Methods, US Patent 6,689,424, Feb. 10, 2004.Y.Wang, Multi-component Ceramic Compositions and Method of Manufacture thereof, US Patent Application No. **.Y.Wang, W.X.Chen, Ductile NiAl Intermetallic Compositions, PCT International Patent Application No. PCT/CA03/01414.中国专利:

王铀,具有三维网络结构的陶瓷材料及制备方法,ZL**.0,2009.04.08

王铀,一种耐磨合金铸铁改性材料,ZL **.9,2009.09.09

王铀,杨勇,提高氧化铝/氧化钛复相精细陶瓷材料弯曲强度和断裂韧性的方法,ZL **4.1,2010.12.08

王铀,稀土改性涂层提高其抗高温硫化腐蚀性能的方法,ZL **1.7,2010.01.06

王铀,纳米改性WCCo硬质合金材料及其制造方法,ZL **7.3,2010.12.15

王铀,杨勇,赵玥,一种氧化铝/钛酸铝陶瓷复合材料及其制备方法,ZL **9.6,2011

王铀,田伟,杨勇,非晶-纳米晶陶瓷复合粉体的制备方法,ZL **1.5,2011.01.26

王铀,方强,稀土改性钴包覆碳化钨,ZL **1.8,2011.12.28

杨勇,王铀,一种氧化铝/钛酸铝多孔陶瓷及其制备方法,ZL **0.9,2012

王铀,一种具有非晶/纳米晶结构的陶瓷材料及其制备方法,ZL **0.7,2012

王铀,鞠春华,改性Fe-Cr-B堆焊材料,**1.9,2012.04.06





论文期刊

论文标题The Effects of Ceria on the Mechanical Properties and Thermal Shock Resistance of Thermal Sprayed NiAl Intermetallic Coatings

作者Y. Wang, Z. Wang, Y. Yang and W. Chen.

期刊名称Intermetallics

期卷2008, 16



论文标题In situ porous alumina/aluminum titanate ceramic composite prepared by spark plasma sintering from nanostructured powders

作者Y. Yang, Y. Wang, W. Tian, Z. Wang, C. G. Li, Y. Zhao and H. M. Bian.

期刊名称Scripta Materialia

期卷60(578-581



论文标题Reinforcing and Toughening Alumina/Titania Ceramic Composites with Nano-Dopants from Nanostructured Composite Powders

作者Y. Yang, Y. Wang, W. Tian, Z. Q. Wang, Y. Zhao, L. Wang and H. M. Bian.

期刊名称Materials Science and Engineering A

期卷2009, 508



论文标题Microstructure, Spallation and Corrosion of Plasma Sprayed Alumina/Titania Coatings

作者Y. Wang, W. Tian, T. Zhang and Y. Yang.

期刊名称Corrosion Science

期卷2009, 51 (



论文标题Fretting Wear Behavior of Conventional and Nanostructured Alumina/Titania Coatings Fabricated by Plasma Spray

作者W. Tian, Y. Wang and Y. Yang.

期刊名称Wear

期卷2008, 265:



论文标题Laser Remelting of Plasma Sprayed Nanostructured Al2O3–TiO2 Coatings at Different Laser Power

作者Y. Wang, C. G. Li, L. X. Guo, W. Tian.

期刊名称Surface and Coatings Technology

期卷204(21-22)



论文标题Nanostructured Ni-WC-Co Composite Coatings fabricated by electrophoretic deposition

作者Y.Wang and Z.Xu

期刊名称Surface and Coatings Technology

期卷200 (2006)



论文标题Tribological and Corrosion Behaviors of Al2O3/Polymer Nanocomposite Coatings

作者Y.Wang, S.Lim, J.L.Luo and Z.H.Xu

期刊名称Wear

期卷260(2006)



论文标题Frictional hardening and softening of steel 52100 during dry sliding

作者W.Li, Y.Wang and X.Z.Yang

期刊名称Tribology Letters

期卷18 (2005)



论文标题An electronic criterion for the intrinsic embrittlement of structural intermetal

作者W.Li, Y.Wang, M.Cai and C. W. Wang

期刊名称J. Appl. Phys.

期卷98 (2005)



论文标题Wear rate, frictional temperature, and energy consumption of steel 52100 with different microstructures during sliding

作者W.Li, Y.Wang and M.F.Yan

期刊名称Journal of Materials Science

期卷40 (2005)



论文标题Nano- and Submicron- Structured Sulfide Self-lubricating Coatings Produced by Thermal Spraying

作者Y.Wang

期刊名称Tribology Letters

期卷17(165-168



论文标题Microstructures, Properties and High-Temperature Carburization Resistances of HVOF Thermal Sprayed NiAl Intermetallic-Based Allo

作者Y.Wang and W.Chen

期刊名称Surface and Coatings Technology

期卷183(2004)



论文标题The influence of metal surface composition on the tribological properties of filled PTFE/steel couples

作者C.B.Wang, M.F.Yan and Y.Wang

期刊名称Tribology International

期卷 37(2004)



论文标题Response of the electron work function to deformation and yielding behavior of copper under different stress states

作者W.Li and Y.Wang

期刊名称Phys. Stat. Sol.(a)

期卷 201(2004)



论文标题NiAl Room Temperature Ductility Improvement by Cr-Ce Duplexes

作者W.X.Chen and Y.Wang

期刊名称Advanced Engineering Materials

期卷6(2004)



论文标题Effect of CeO2 on the Erosion Resistance of HVOF Thermal Sprayed NiAl Intermetallic Coatings

作者Y.Wang and W.Chen

期刊名称Journal of Materials Science Letters

期卷22(2003)



论文标题Microindentation and Erosion Properties of Thermal Sprayed NiAl Intermetallic-Based Alloy Coatings

作者Y.Wang, W.Chen and L.Wang

期刊名称Wear

期卷254(2003)



论文标题Abrasive Wear Characteristics of Plasma Sprayed Nanostructured Alumina/Titania Coatings

作者Y.Wang, S.Jiang, D.Wang, S.Wang, T.Xiao, and P.R.Strutt

期刊名称Wear

期卷237(2000)



论文标题Tribo-Metallographic Behavior of High Carbon Steels in Dry Sliding: I. Wear Mechanisms and Their Transition

作者Y.Wang, T.C.Lei and J.J.Liu

期刊名称Wear

期卷231(1999)



论文标题Tribo-Metallographic Behavior of High Carbon Steels in Dry Sliding: II. Microstructure and Wear

作者 Y.Wang, T.C.Lei and J.J.Liu

期刊名称Wear

期卷231(1999)



论文标题Tribo-metallographic behavior of high carbon steels in dry sliding III. Dynamic microstructural changes and wear

作者Y.Wang, T.C.Lei and J.J.Liu

期刊名称Wear

期卷231(1999)


讲授课程
纳米表面工程

招生信息
硕士招生方向:

纳米表面工程涂层新型纳米改性材料材料磨损机理及耐磨对策博士招生方向:


实用纳米结构涂层的制备与应用技术材料纳米改性与强韧机理研究材料表面层微/纳米结构设计与性能表征材料摩擦学行为与微/纳米表面工程技术的应用



铭记抗战史 国人当自强
昨天,在电视中看了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵,真是感到令人振奋!

正如习近平主席所说的:“中国人民抗日战争胜利,是近代以来中国抗击外敌入侵的第一次完全胜利。这一伟大胜利,彻底粉碎了日本军国主义殖民奴役中国的图谋,洗刷了近代以来中国抗击外来侵略屡战屡败的民族耻辱。这一伟大胜利,重新确立了中国在世界上的大国地位,使中国人民赢得了世界爱好和平人民的尊敬。这一伟大胜利,开辟了中华民族伟大复兴的光明前景,开启了古老中国凤凰涅槃、浴火重生的新征程。”

纪念胜利日是为了铭记历史、缅怀先烈、珍爱和平、开创未来。

铭记历史,我们就不能不想到一个极其可悲的历史现象,那就是:中国是唯一一个在二战中伪军数量超过侵略军队数量的国家。有人说;抗日战争为什么长达14年?是因为汉奸太多!

《解放军报》曾整版刊文透视和反思抗战期间“汉奸现象”,文中指出,整个抗战期间,中国伪军总数至少在300万以上,数量比侵华日军还多。 “国家危难,大厦将倾。无数精忠报国的壮烈之士慷慨赴死,而这些生长在中国土地、喝着祖国乳汁长大的无耻之徒,却背叛了祖国和人民,充当日本法西斯侵华的“狗腿子”,干起了祸害同胞的罪恶勾当。”

国家有难,匹夫有责。而汉奸根本就没有对祖国的责任感!在他们心里,有钱就是爹,有奶便是娘。也许我们平时遇到的所谓“老虎”、“苍蝇”之流,很可能就是战时的“汉奸胚子”。 因为汉奸的本质特征就是为了一己之私利,而不惜出卖国家、民族利益。 汉奸缺少的正是“富贵不能淫,威武不能屈,贫贱不能移”的民族气节!汉奸缺少的正是“宁做战死鬼,不当亡国奴”的抗战精神!

还有一个问题就是媚外、崇外、恐外思想的发展容易助长汉奸的滋生。有些人总觉得中国的月亮不如外国的圆,甚至连个电饭锅、马桶盖都远涉东洋去狂购,不惜丢尽国人的脸。难道你不使日本电饭锅就吃不成饭?难道你不用日本马桶盖就拉不出屎?前不久,网上那位说“让我抵制日货,臣做不到啊”的家伙,也很可能就是战时的“汉奸胚子”。为什么这么说,你看得出他哪还有一顶点国人的骨气?更有那些新一代“经济汉奸”“政治汉奸”“网络汉奸”等,为一己之私利出卖国家、民族利益。不用说国人的骨气了,连良心都叫狗吃了!

所以,我们今天纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年的一个重要意义就在于:铭记抗战史,国人当自强! 我们一定要:“弘扬伟大的爱国主义精神,弘扬伟大的抗战精神,万众一心,风雨无阻,向着我们既定的目标继续奋勇前进!”



2015年9月4日

马年感怀
马年感怀

甲午不忘国之耻,

追梦为尽匹夫责;

踏平东海万顷浪,

灭寇铁马亮金戈。



外一首

打造航母十几艘,

巡游四海鬼见愁;

纳米涂层强军梦,

灭寇编队有金舟。



2014年1月

纳米涂层让中国飞机的心脏健康强劲
航空发动机技术被誉为现代工业“皇冠上的明珠”,是一个国家科技、工业、经济和国防实力的重要标志。中国的航空工业经过60年的发展,取得了举世瞩目的巨大成就。然而,与世界航空强国相比,航空发动机领域仍是我们的“软肋”。航空发动机“心脏病”的问题,一直是困扰中国航空工业发展的瓶颈。在珠海航展上出尽风头的“枭龙”战机、L-15“猎鹰”高级教练机配装的都是进口涡轮风扇发动机。C919大型客机在2016年投入使用时,将配装CFM国际公司的涡轮风扇发动机,ARJ21支线客机配装的则是通用电气公司的涡轮风扇发动机。这不能不说是我们的“航空发动机之痛”。

对于航空发动机而言,推重比、可靠性、工作稳定性和燃油消耗率是最重要的4个指标。推重比就是发动机的推力与自身重量之比,这是军用航空发动机最重要的性能指标,因为它直接影响到飞机的最大飞行速度、升限、任务载荷和机动性。高推重比是航空发动机研制不懈追求的目标,是最常见、最重要的指标。第五代战斗机发动机的推重比超过了10,使飞机具备了超音速巡航能力和超机动能力。但是目前推重比实际能达到10的发动机只有美国的F119和F120系列。高可靠性是决定航空发动机成败的关键指标,它是保证装备在规定的寿命期内尽可能少出故障的品质。航空发动机一旦在数千、上万米高空出现故障,轻则导致飞机无法完成任务,重则会造成机毁人亡的重大事故。

发动机不仅仅决定了飞机的命运,在航空发动机核心机基础上研发出的燃气轮机已成为西方大多数驱逐舰、护卫舰的动力装置。美国从上世纪50年代开始核心机预研计划,至今已经发展出七代核心机,而F119的核心机仅仅是其中的第四代,其航空动力工业的技术潜力由此可见一斑。而且专家预计,到2020年以前,飞机发动机的推重比将提高到15~20。

先进飞机迫切需要高性能的国产航空发动机。重要的是,加快航空动力发展,根治飞机“心脏病”,已经引起国家的高度重视,航空动力已经列入国家高科技重点工程,正在成为国家战略。

研制高性能航空发动机难就难在,超过极限的参数要求最终都要落实到发展尖端的材料、制造工艺上。我国航空发动机研制的困难和性能差距主要体现在涡轮叶片以及涡轮盘材料和工艺两个方面。能在高温、高压和高速条件下可靠稳定工作是现代航空涡轮发动机对涡轮性能提出的最基本要求。其中,高性能水平的叶片集先进的材料、先进的成型工艺、先进的冷却技术、先进的涂层于一体。

1950年代起,热喷涂技术就开始用于航空发动机的热障涂层、封严涂层、抗高温烧蚀涂层、耐磨损涂层。据文献报道,美国航空飞机中需要采用热喷涂技术的零件约7000多件。航空发动机和燃气轮机的热端部件大多采用等离子喷涂技术,从而使其关键部件的使用寿命提高若干倍。当然,热喷涂技术也大量应用在舰船装备上,如美国海军在舰船上应用的热喷涂陶瓷涂层就有多种多样,其中,仅氧化物陶瓷涂层就用于美国海军装备的数百种零部件上。2000年,美国军方宣布一种革命性的新涂层—纳米结构的热喷涂陶瓷涂层在世界上首获实际应用。短短几年内,这种涂层就已被美国海军广泛应用于军舰,潜艇,扫雷艇和航空母舰的数百种零部件上。

热障涂层(TBC)被广泛地应用在飞机发动机、涡轮机和汽轮机叶片上,保护高温合金基体免受高温氧化和腐蚀,起到隔热、提高发动机进口温度和提高发动机推重比作用的一种陶瓷涂层材料。7±1wt%Y2O3稳定的ZrO2(即8YSZ)材料被用做热障涂层材料已应用几十年了。尽管近年来的研究表明纳米8YSZ涂层效果更佳,但随着对发动机,涡轮机性能要求的提高,这种材料体系的热障涂层已不能适应更高温度下工作。为满足未来先进航空发动机对TBC更苛刻的性能要求,各种关于TBC的新材料和新工艺得到了快速发展。

由于锆酸盐系列材料耐高温,热导率低,线膨胀系数大,决定了它在耐高温热障涂层的潜在应用。所以,主要的发展趋势是采用锆酸盐系列材料替代现有的8YSZ材料做热障涂层,尤其是含锆酸盐的双陶瓷热障涂层被认为是未来发展长期使用温度高于1200℃的最有前景的涂层结构之一。但目前的研究还主要是针对锆酸盐陶瓷块体材料进行,还没有能用于纳米结构热喷涂涂层的锆酸盐粉体。

为让我国的飞机拥有健康强劲的心脏,我们课题组又在纳米陶瓷热障涂层方面潜心研究多年,终于取得了新的成果,一种能够解决我国航空发动机发展瓶颈的纳米结构双陶瓷型热障涂层材料技术研发成功,比现行的涂层有更好的高温性能。这一成果的取得,我的学生王亮博士可谓功不可没。在这一研究中,我们首次成功制备出了锆酸镧(LZ)纳米结构粉体喂料(简称n-LZ)。并将它们分别与8YSZ粉体喂料以双层方式喷涂成传统微米结构LZ/8YSZ和纳米结构n-LZ/8YSZ双陶瓷型热障涂层,并与纳米结构的8YSZ单陶瓷型涂层进行对比研究。结果表明,纳米结构的双陶瓷型涂层的隔热效果明显好于其它涂层,与相同厚度的纳米结构单陶瓷层8YSZ热障涂层相比,隔热效果大约提高了35%,与相同厚度的传统微米结构单陶瓷层8YSZ热障涂层相比,隔热效果提高了70%以上。此外,纳米结构的双陶瓷型涂层具有比其它两种涂层层更好的热震性能和高温氧化抗力。这一成果的重要性和意义在于将突破目前我国航空发动机热障涂层材料不能在温度1200℃以上使用的限制,为我国发展高端发动机提供了技术支撑。

2011年,我课题组的“纳米粉体调控提高陶瓷材料及其涂层的性能研究”项目获得黑龙江省科学技术奖二等奖,“纳米结构热喷涂强韧耐磨抗蚀陶瓷涂层”项目获得黑龙江省冶金行业科技进步奖一等奖。

然而,将纳米结构锆酸镧粉体喂料用于中国飞机还尚待时日。实现纳米涂层蓝天梦的第一步是实现纳米涂层材料的产业化。我相信,总有一天用我们的纳米结构锆酸镧粉体喂料制备的纳米热障涂层会使我国飞机的心脏更加健康强劲!因为我们不会停止为实现梦想所作的努力!



2014.5.21.

学习毛泽东实现强国梦
“东方红,太阳升,中国出了个毛泽东!”

今年12月26日,是毛泽东诞辰120周年的纪念日。在这一天到来之际,我们不仅要缅怀毛泽东,更要学习毛泽东。

毛泽东是伟大的民族英雄,是伟大的开国领袖,是中华人民共和国的主要缔造者,是领导中国人民彻底改变民族命运和国家面貌的一代世界级的伟人。他的光辉业绩已经载入中华民族的史册。他的英名、他的思想、他的精神,将永远鼓舞着我们为实现中国梦、将中国建设成世界强国而奋斗。

在纪念毛泽东诞辰120周年之际,我们要学习毛泽东,坚定地走强国强军之路。正是毛泽东的高瞻远瞩和雄才大略,我们才有了“两弹一星”,我们才能成为联合国“五大常任理事国”之一得以展现大国风采。也就是说,正是毛泽东为首的第一代中央领导集体为我们奠定了强国的基础,为我们创造了今天大国崛起的基本条件。

中国梦就是强国梦,强国必须强军。强军就要实现国防现代化,而国防现代化的关键是国防科技现代化,决定现代化国防的主导因素是现代高科技。当今世界,无论在经济还是军事领域,高科技已成为竞争的焦点。谁在这方面落后,谁就要吃亏,谁就要挨打。从一定意义上讲,现代战争是高科技的战争,现代国防是高科技的国防。无论是经济的发展,还是国防力量的增强,都离不开国家科学技术的进步。

个人以为:衡量科学技术的进步不仅要看发表了多少论文,有多高的影响因子,获得了多少研究经费,还要看研究出的科技成果是否受到国内外同行的关注,是否是具有自主知识产权的专利技术,有多少实现了产业化被转变成实用产品。

在纪念毛泽东诞辰120周年之际,我们要学习毛泽东,一切为了国家和人民的利益。作为政府机构和教育、科技管理部门的工作人员,要研究如何能够花大气力促使科技成果产业化,而不是一味追求论文数量和影响因子,也应该从政策上防止一些小集体人为打造出少数几个高等 “科技土豪”或虚假引进个别“学术洋绅”来拼凑成松散团队为这些小集体争来利益。作为行业院所领导,要出以公心,不能在评审相关国家科研项目时借机为本单位本团队牟取利益,而不顾国家利益。不能不说,有些应该尽早用于国防和经济建设的好项目难于产业化也与目前这种科研评价导向和科技浮夸风气有关。也不能不说,我们没有足够的投入去支持科技成果产业化,却有许多钱财浪费于“三公消费”或 “贪污腐化”。

在纪念毛泽东诞辰120周年之际,我们是不是该认真思考一下“为人民服务”的真谛,我们是不是还记得为了中华民族毛泽东失去了六位亲人!

在纪念毛泽东诞辰120周年之际,我们要学习毛泽东,要有中国人的骨气。中国还是一个发展中国家,面临的国际和周边环境并不很好,有些势力不愿意看到中国强大起来,日本右翼势力更是没断了向中国挑衅。如何保卫国家的安全,使我们有一个和平的建设环境至关重要。所以,我们要有骨气,蔑视一切反动派,并尽快使自身强大起来,这样才能更加平安。毛泽东早就指出,我们一定要建立一支强大的海军。为了国家安全,我们的军队需要强大,我们要示强,要有威慑力,我们仅有一艘航母不行,我们至少应有十个航母战斗群和几十艘核潜艇,才能保住钓鱼岛等领土和领海领空不受侵犯。当日本首相安倍到别国游说不让买中国产品的时候,为何我们要买日货?为何我们要去日本旅游?为何我们不能通过一点经济制裁给他们点颜色看看?我们能不能有点中国人的骨气!

在纪念毛泽东诞辰120周年之际,我们要学习毛泽东,要有愚公移山的精神。21世纪的中国能否真正崛起,21世纪能否成为中国的世纪,要靠我们每个中国人的努力奋斗。为有牺牲多壮志,敢叫日月换新天。我们要发扬毛泽东提倡的愚公移山的精神,为实现强国梦奋斗不息!



2013年12月25日

尚未实现的报国强军梦
尚未实现的报国强军梦



1994年4月至2004年10月,我旅居美国和加拿大10年多时间。回国前我在给校领导的信中写到:在国外十年,我是“祖国装在心,母校常入梦”。确实,在这十年多时间里,我一直心系祖国,关心国家建设,尤其关注祖国的科教兴国事业,为此我也做了一点自己应该做的事:



起草 [在中国设立中小企业科技创新基金的建议]:1998年,当我加盟美国纳米材料集团不久,集团公司董事长老萧(一个从台湾来的美籍华人)想再次到中国内地访问,并希望见到时任国务院总理朱镕基,于是在老萧授意下先由清华大学毕业的张博士后来由我来起草一份给朱总理的建议书,建议在中国设立中小企业科技创新基金。经过大约两个多月,这份建议最终在我手中完稿。随后,又由我以老萧的名义起草了给朱总理和当时科技部朱丽兰部长的信。老萧通过中国驻纽约领事馆将建议递了上去,终于他到北京受到了总理和部长的接见。不久后,在这个建议的推进下,中国设立了中小企业科技创新基金。现在,已有众多的中小企业通过该创新基金的支持成为了上市公司。



撰写 [美国的科教兴国之路]:1999年,老萧被邀回国参加50周年大庆活动。一天,他早早就来找我帮他再写个东西以免空手而归。我们就针对国内正进行的有关科教兴国的讨论定下写这个题目。用了我两个多月的业余时间才终于脱稿。老萧说回国要把这稿子送交给哪个刊物发表,可后来就再无下文了。一晃快到年底了,我一高兴就将这稿子从网络发出去了。几年后,我偶然在网上查到这篇文章竟然被多家网站转帖,如[中国教育和科研计算机网],[自由论坛],[大人国论坛],[中国教育资源网],[每日文萃],还被[森林公园]的[教育新闻]重点推荐,被[电化教育研究]杂志上的文章引用,还有人摘选出其中一些段落编辑进[中华民族精神网]的“强国语录”中,这是我在海外为自己祖国做的又一件事。



译诗促进中西文化交流:我的笔名叫“金舟”,前几年曾一直活跃在网络诗歌论坛上。有一段时间,在《中国诗人》网站、《中华语言网》和《自由诗篇》等几个网站上的诗歌翻译论坛上都有个叫金舟的版主,在《诗家园》网站,《中华诗文网》,《天纵网》和《中国诗人》杂志论坛上,你都可以看到金舟的简介。在《中国当代诗歌论坛》,《鹰诗歌》,《雨巷》等论坛的驻站诗人名单中,你也会找到金舟。现在,在《诗生活》网站和《采纳诗歌》论坛上都还有称为“碧海金舟”的翻译专栏。

回国前的几年间,我用业余时间翻译的英文诗歌已有三百余首,网络上的自不必说,被各种纸刊发表的就占译作的一半。我翻译的英文诗作者大约有四、五十人:从世界上第一任桂冠诗人到美国,英国当时的桂冠诗人,还有加拿大首位时任的桂冠诗人;从前任美国总统卡特到普通初中在校学生;从大名鼎鼎的男女诗人到毫无名气的网络诗人。作者出自美国、加拿大、英国、爱尔兰等,其中不仅有大家熟知喜欢的诗人狄金森,普拉斯,叶芝,丁尼生,史蒂文森等。还有多位国外的著名诗人都是我首次译介的:如美国的奥尔登.纳什和温德尔.拜瑞;加拿大的安妮.卡森和乔治.鲍威林。此外,我还尝试将几位中国网络诗人的作品翻译成英文介绍到国外。虽然我的译作多属直译,但还是颇受网络朋友们欢迎的。有朋友对我的译作评价很高,还有的朋友怀疑我是专业的,更有朋友对我寄予厚望。这大概也算我为祖国做的一件事吧。



为梦追寻千万里:上世纪末,美国纳米材料集团英佛曼公司采用我的发明在世界上首次制造出了热喷涂纳米结构陶瓷涂层。与目前广泛使用的商用陶瓷涂层相比,这种纳米结构陶瓷涂层具有十分优异的强韧性能、耐磨抗蚀性能、抗热震性能及良好的可加工性能。这一在世界上首获实际应用的热喷涂纳米结构陶瓷涂层技术被美国海军称之为一项革命性的先进技术,至今已被广泛应用于军舰,潜艇,扫雷艇和航空母舰设备上的数百种零部件上。2001年,该技术获得被美国媒体誉为应用发明诺贝尔奖的[世界研究开发百项奖]和美国国防部[军民两用先进技术奖]。这种纳米结构陶瓷涂层是不仅可以替代有污染的电镀铬方法,而且可以显著提高材料的表面性能,大幅度提高机械装备的寿命,大大地降低了能耗,因而用途十分广泛。

自从这项技术被美国海军应用的那一天起,我就一心要把这一技术移植回自己的祖国,用于中国的国防装备与工业现代化建设。为了实现这个报国强军梦又不违反与美国方面的合同,我转道加拿大并通过国内一位朋友帮助我在国内寻找合作方,以便早日在国内用上这一先进技术。然而,经过近一年多的努力,效果甚微。因为当时国内纳米被炒得沸沸扬扬,许多商家打着纳米产品的旗号招摇撞骗,我这项纳米技术的真实性当然也免不了要面对质疑。于是,我的那位学医的朋友说要在国内应用这项技术只有靠你本人回国来做了。

可是,孩子当时还在读中学,我如果回国就不得不与妻子孩子天各一方,留下妻子在国外陪着孩子读书,单靠妻子的收入供养孩子读书将是很艰难的。但如果我不回国,我发明的这项先进的纳米涂层技术就会长期不能被自己的祖国掌握,中国的海军装备技术就会落后于世界先进水平,如果这样,即使我死了也会留下遗憾。思来想去,为了使自己发明并已为美国海军所用的先进纳米陶瓷涂层技术用于自己的祖国,实现自己多年的科教兴国科技强军的梦想,我决定独自一人回国。于是,我放弃了在国外买房子的打算,并开始做回国的准备。2004年10月,旅居国外十年多的我被哈尔滨工业大学作为海外人才引进回国。

归国四年来,我创建了省表面工程学会促进学术交流;我采用纳米改性技术,使硬质合金的耐磨寿命提高1倍;我还采用纳米改性技术显著提高了耐磨合金铸铁磨板的磨削效率和使用寿命,加工钢球或合金球时,1副改性磨板相当于几副国内外现用的合金铸铁磨板。2008年底,我还获得了省留学归国人员报国奖。可时至今日,我还是没能实现我要将先进纳米陶瓷涂层技术用于祖国的报国强军梦想。



不管你在意不在意:还是在我回国后不久,机会就好象终于来了。那是2005年1月,中国船舶重工集团的两个研究所听说我带回了热喷涂纳米陶瓷涂层技术,约我到北京见面。他们提出由他们准备一些试验样品,由我负责将这些样品喷涂上我的涂层,然后再由他们去检验我的涂层到底是不是纳米结构的,到底是否具有我所说的那些优异性能。如果事实证明这种涂层确实好,他们愿意与我合作把这项技术开发并应用。幸亏我回国时带回来两公斤这种用于热喷涂的纳米陶瓷涂层粉体材料,于是我找了一家有等离子喷涂设备的研究所,用我带回的喷涂材料为他们提供的样品喷涂了纳米结构陶瓷涂层。为此,差不多花去我两万元的费用。不久,检验结果证实我的涂层的确是性能优异的纳米结构陶瓷涂层。于是,2005至2006这两年,我带着我的学生以西安为主要据点,奔走于常州、无锡、北京、兴平、咸阳等地,目的是按照中国船舶重工集团这两个研究所的要求采用国内现有条件实现所谓的国产化中试。由于吃住不规律加之连续疲劳,我多年维持良好的血糖值又升上来了。

应该说只要付出就会有回报。2006年11月30日,中国船舶重工集团公司规划发展部在西安主持召开了“高性能精细纳米陶瓷喷涂材料研究”项目验收暨技术鉴定会,陕西省发改委和科技厅有关领导出席了会议。以著名科学家张立同院士为主任委员的项目验收暨鉴定委员会听取了项目组的研制工作汇报,审阅了全部技术文件,评审认为我们的项目技术先进,取得了多项创新成果,成功解决了陶瓷涂层韧性低和抗热震能力差的两大难题,与处于世界领先水平的美国海军在用的热喷涂纳米结构陶瓷粉体材料相比,主要性能达到了同等水平。如所开发出的纳米结构氧化铝/氧化钛陶瓷涂层比目前广泛使用的商用美科130涂层有着高出3-10倍的耐磨性,高出1倍的抗蚀性,高出1倍左右的断裂韧性,高出1-2倍的结合强度和抗热震性能,高出5-10倍的疲劳抗力。鉴定委员会同时建议尽快转入工程化应用研究,形成生产规模,满足武器装备的需求。

按照设想,中船重工投入一笔平台建设费用,中船重工这两个研究所自行筹集一笔资金,办一个专门生产可喷涂纳米陶瓷粉体的基地。可是,事情并不像最初想象的那样简单,鉴定会刚刚开完不久,负责这个中试项目的总体所领导工作调动,新领导上任后,这个项目也就随之搁浅了。眼看就要实现的报国强军梦又中断了。

其实,回国这段时日里,为了实现我这一报国强军梦,为了通过开展应用基础研究以更好地将这一技术付诸应用,我也曾多次申请过有关部门的相关基金。然而,除了学校给我的30万元科研启动经费和3万元省自然科学基金外,我没有得到其它资助来继续从事这项先进纳米涂层技术的研发与应用。国内似乎不太重视研究成果的转化,在晋级、评职、考核时比较强调发表SCI论文尤其是高影响因子的论文。国家有些研究项目经费往往成为一些学术包工头瓜分的蛋糕,要获得相关支持,没有相当的门路不行;一些部门的负责人为了不担任何风险,宁可沿用几十年的落后技术,要推广应用新技术,没有强有力的关系不行。一些感兴趣的国有企业领导想用这项技术却又不想投资,他们在任期内只要为职工多发点奖金就好,可以用不着考虑企业的未来发展。有的政府领导不惜花几千万重金立碑建塔搞政绩工程,却不肯考虑如何支持科技创新项目。我遇到过一些想投资做点事却又拿不出资金来的私营企业主,可我还得知有个别私营企业老板为了给自己招揽生意赚钱,竟然假冒与我合作,甚至利用我的电子讲座文档和网上的有关报道进行编篡,在他的自己的网站上将我与中船重工的合作歪曲成是与他的公司合作进一步创新。我眼睁睁地看着已被美国海军在几百种装备零部件上应用了多年的先进纳米涂层技术得不到国内的重视与应用,还被别有用心者利用,我真是心急如焚。有时,我真就想起刘欢的那首歌:“千万里我追寻着你,可是你却并不在意,……”

我虽然算不上是个很刻苦的人,但我应该算是个很执着的人,总不肯轻易放弃。我非常不甘心自己发明的先进纳米陶瓷涂层技术已为美国海军所用却还没有为自己的祖国所用,我之所以回国,就是希望自己能为科教兴国科技强军作出应有的贡献。不管你在意不在意,我既然回来了,就不会停止我为实现梦想所作的努力。去年,我承担的省自然科学基金项目顺利通过省科技厅验收,省报也专门进行了报道。有一家私营小企业还在他们试制的一种新产品上喷涂了我的纳米陶瓷涂层,至今已经过半年多试用,效果很好。现在,我还与中船重工的一个研究所合作,进行涂层的应用试验研究。前不久,一海军研究所的科研人员也打算与我合作进行应用研究,希望早日在我国海军舰船上采用这一先进纳米陶瓷涂层技术。

别妻女一家两国为圆赤儿强军梦,归故土百苦千辛难泯游子报国情。天鉴丹心,我相信总有一天会实现我的报国强军梦想。





(2009年1月28日,农历正月初三)



厚基础、重实践、强能力,培养高素质创新型人才
厚基础、重实践、强能力,培养高素质创新型人才

哈尔滨工业大学材料科学系 王铀 教授

摘要

高等院校材料学科教师担负着为国家经济建设培养高素质创新型人才的重要历史使命,研究如何培养出满足国家需求的新型材料改性与控制工程人才具有重大意义。作为材料学科的教师,我们的任务不仅要为国家创制出具有优异性能的新型材料,而且更要为国家培养出高素质创新型人才。为此,不仅要通过课堂教学传授科学知识增厚学生基础外,更要注重实践教学环节包括毕业论文工作来增强学生的实践能力、工程能力、创新能力。即:使学生厚基础、重实践、强能力,成为德才兼备智能双强的高素质创新型人才。

关键词:实践,能力,素质教育,创新型人才



一、高素质创新型人才培养始终是教师的最重大研究课题

材料是当代社会经济和科学技术发展的四大支柱之一。高等院校材料学科教师担负着为国家经济建设培养材料科学与工程专业高级人才的重要历史使命,如何更好地培养出满足国家需要的高素质创新型人才始终是摆在我们高校材料学科教师面前的最重大研究课题。

材料科学的任务,不仅要对材料的组织、结构、制备过程和性能的关系进行基础性研究,而且面向实际,为制备出具有实用价值的材料进行应用性研究,以服务于经济建设。所以,材料类高等教育必须适应材料科学的这一要求,培养和造就全面型、综合型、智能型、创造型高素质人才。

如今,学科发展已大大超越了传统专业的内涵和范围,系统化和整体性是对现代人才培养的新要求,但目前各专业的人才培养体系中还存在知识面窄,创新意识缺乏,创新能力薄弱的问题。美国麻省理工学院的宗旨是培养学生“创新思维与能力、实践与自学能力”。国内一些著名材料科学家也呼吁要实施MSE(Materials Science and Engineering,材料科学与工程,简称MSE)素质教育,也就是说,MSE大学科一体化素质教育是极为重要的。

装备的长寿命和高可靠取决于零部件,而零部件的寿命和可靠性取决于先进的材料改性与控制工程技术。前不久,哈尔滨工业大学及国内热处理同行专家回顾了专业发展历程:金属学、热处理及热处理车间设备专业----金属材料及热处理专业----材料科学与工程,展望了专业的未来发展,认为传统热处理技术难以涵盖现今和未来的各种材料改性与控制工程技术,于是,战略性地提出应该将专业定位成:材料改性与控制工程。

根据新的定位,材料改性与控制工程专业就应定义为:针对金属、陶瓷、聚合物及其复合材料成形过程与成形后的性能需求,通过各种整体及表面处理技术和装备的设计与开发,实现对材料及成形零部件成分、组织结构和性能与变形的精确调控。

这一新的定位也为我们材料学科新时期人才培养研究提出了方向。研究并建立新时期材料改性与控制卓越工程师培养体系和培养模式,研究如何培养出满足国家需求的新型材料改性与控制工程人才,是具有重大意义的研究课题。



二、高素质创新型人才培养从素质教育开始

今天这个世界到处都在大谈创新,我们国家也提出建设创新型社会、建设创新型国家。因为,人类有创新才会有发展,社会有创新才会有进步。“创新是一个民族的灵魂”。然而,创新靠谁?当然要靠人了,靠成千上万的创新型人才。温总理指出:科技的灵魂在创新,科技的活力在改革,科技的根本在人才。按我的理解就是:没有创新,科技就难以为继;没有人才,创新只是空谈。其实,综合国力的竞争,归根到底是人才特别是高素质创新型人才的竞争。所以要从素质教育入手,大力培养创新型人才。

我校非常重视新时期的人才培养,尤其在大学本科新生入学后的头一、二年内,多次请各学科的教授/博导为他们举办素质教育讲座。材料学科的素质教育讲座不仅向同学们介绍材料科学领域层出不穷的新观念、新材料、新工艺,以使学生及时了解材料科学的发展动态,培养学生材料科学的前沿意识,增强学生适应材料科学发展的能力;更重要的是通过讲座,帮助同学们树立正确的学习目的,懂得如何做人做事做学问。

我就多次被邀请为材料学科的学生作素质教育讲座。在讲座中我对同学们说:今天,你们来到大学这个殿堂学习,有机会做学生,有机会成为创新型人才,这是你们的造化,是你们努力的结果。我认为正确的学习目的是:学为实用、学为创新、学为强国。我告诉他们:要注意使自己厚基础、重实践、强能力。培养创新精神,加强实践能力。做高素质的实用、复合、创新型人才。我对他们讲创新型人才应该是:有科学精神、有艺术气质的,不懈追求真善美的人。如果想做一个创新型人才,首先要有“科学”与“艺术”这两条腿。然后你去创新,你去迈开两条腿,追求真善美!

我曾经有过一个题为:信念*梦想*赶路*探索*思辨*创新的讲座,其实,这个题目上的12个字就是我以为作为一个创新型人才应有的基本素质。要创新,首先必须要有坚定的信念。要创新,就要有梦,就要追梦,就要去圆梦。要创新,就要赶路,就得有紧迫感,要与时间赛跑,就要有超前意识。要创新,就要有探索精神。要创新,就要学会思辨。要创新,就要有想象力。

有人说过:一个真正优秀的人才,不仅要有能力,更要具备内在的良好人文素质和人文精神。我以为:作为材料学科的教授,我们的任务不仅要为国家创制出具有优异性能的新型材料,而且更要为国家培养出德才兼备智能双强的高素质创新型人才。



三、高素质创新型人才培养要重实践强能力

材料学科的本科生和研究生教育要培养学生成为具有扎实的理、化和数学基础,对材料科学与工程的专业基础理论有深刻的理解,了解应用材料的背景和要求,对材料的制备、合成和研究、应用具有较强的实验能力和创新精神,能在材料制备、材料结构研究与分析、材料加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级人才。

我校材料学院除了定期举办“材料科学进展”讲座或专题报告,介绍材料科学的最新动态,还鼓励学生较早地介入专业实验室,介入教师的科研活动,获得对材料科学研究的感性认识,为本科毕业论文或研究生论文工作建立基础。

我认为大学和研究生教育阶段的教学过程不仅要提倡独立思考、勇于实践,培养创新意识,还要鼓励教师开设综合性、创新性实验和研究型课程,鼓励学生参与企业的科研创新活动,参与企业的生产环节,在实践中培养学生的发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,培养和提高学生的创新能力。要努力实现“三个结合”,即素质教育与专业教育相结合,课堂教学与实验教学相结合,个性发展与共性提高相结合。我觉得动手能力强弱是人力资源选择中重点关注的因素。而目前我国学生与国外学生相比动手能力差,所以,当今的本科生和研究生的创新精神与动手实践能力都要强。要争取使自己成为符合时代要求的,知识、能力、素质协调发展的创新型工程人才。

除了指导博士生外,我每年都指导1-2名本科生毕业论文和2-3名硕士研究生论文。这些论文题目的选择大多是针对生产实际的研发课题,也有一些是学科前沿领域的探索课题。通过论文工作,使学生了解了企业需求、掌握了前沿动向、增强了创新和动手能力。我的研究方向是纳米表面工程和纳米改性材料。我所培养的本科生、硕士生和博士生不但都非常清楚各自研究课题的意义、内涵和研究现状,也都很清楚在科研实践中创新的重要性,他们通过在实践中创新都能取得很好的成绩。如博士生杨勇在博士论文期间就获得了2008-2009年度哈尔滨工业大学“亚通奖学金”和2009通用电气基金科技创新奖二等奖(2009 GE Foundation TECH Award - Second Place Award);博士生田伟获得了2009年CASIC奖学金;硕士生王亮获得2009年度中国工程学会优秀论文奖;近两年,由我和四名博士生及四名硕士生申报的“纳米粉体调控提高陶瓷材料及其涂层的性能研究”项目获得了黑龙江省科学技术奖二等奖;由我和另几名博士生申报的“纳米结构热喷涂强韧耐磨抗蚀陶瓷涂层”项目获得黑龙江省冶金行业科技进步奖一等奖。毕业的硕士生也都能撰写出高质量的学术论文,如2011年毕业的三名硕士生(陈淑芬、侯云成、裕莉莉)各自撰写的论文都已为《Journal of Thermal Spray Technology》等SCI杂志发表。2012年毕业的硕士生所撰写的论文也已经投稿到相关杂志。哪怕是在就业形势严峻的形势下,我们课题组的本科生、硕士生和博士生也都能相对容易地找到比较满意的工作,而且在各自的工作岗位上成绩突出。杨勇博士和王亮博士都在刚来到新单位的一年内得到了国家科学基金委员会的青年基金资助,成为新单位的年轻骨干。



四、结语

总之,大学人才培养方面最重要的任务是引导学生学习科学的方法和培养学生的科学思维能力与分析问题、解决问题的能力,也就是要使学生有创新精神、创新思维和创新能力。因此,学校不仅要通过课堂教学传授科学知识增厚学生基础外,更要注重实践教学环节包括毕业论文工作来增强学生的实践能力、工程能力、创新能力。因为人才是建设创新型国家的决定性因素,所以作为教育工作者要从教育入手,大力培养高素质创新型人才。如果我们的大多数学生都成为创新型人才,何愁我们的社会不是创新型社会!何愁我们的国家不是创新型国家!



(2012年10月)

勇走创新之路 书写诗意人生--王铀教授谈对创新的理解和自己的科研创新体会
勇走创新之路 书写诗意人生

--王铀教授谈对创新的理解和自己的科研创新体会



一、创新的关键在于人才

今天这个世界上到处都在大谈创新,我们国家也提出建设创新型社会、建设创新型国家。因为,人类有创新才会有发展,社会有创新才会有进步。不是说:“创新是一个民族的灵魂”吗,可想而知,一个不再创新的民族恐怕就要失去生存的空间。然而,创新靠谁?当然要靠人了,靠在座的每一个人,靠成千上万的创新型人才。当每个人或大多数人都成为创新型人才,何愁这社会不是创新型社会,何愁这国家不是创新型国家?温总理在指出:科技的灵魂在创新,科技的活力在改革,科技的根本在人才。按我的理解就是:没有创新,科技就难以为继;没有人才,创新只是空谈。原文化部部长、全国政协委员王蒙说过:发展的要务在于创新,创新的关键在于人才。人才是建设创新型国家的决定性因素。要从教育入手,大力培养创新型人才。还有个流行词是以人为本。以人为本,不仅要依靠人才,还要培养人才,更要爱惜人才。因为人才是创新的关键嘛。

综合国力的竞争,归根到底是人才特别是高素质创新型人才的竞争。1999年6月,在北京曾召开了“科学与艺术”研讨会,传出了这样的信息:过去几十年中“美苏之争的实质是什么,我们一直以为是军备竞赛,是工业竞争,是钢铁比赛,直到世纪末我们才明白,他们竞争最深层的东西是有艺术气质的高科技人才。”其实,这段话也告诉了我们什么样的人才才是创新型人才。

二、创新型人才的两条腿

这些年来,许多学者都感兴趣科学与艺术的关系。为何?因为今天,艺术与科学正融为一体,怎能将这二者分割?正如科技部部长万钢教授指出的那样:“现代社会不但是知识爆炸的时代,而且是知识高度集成的社会,任何新事物、新成果的产生,都是对原有知识系统的整合与重组,是汲取各学科知识精华的产物。自然科学和社会科学的界限已经打破,工程技术和艺术人文的距离在缩短,在天、地、生等学科和管理学科中还有非常明显的融合趋势。”

诺贝尔奖得主李政道先生指出:“艺术和科学的共同基础是人类的创造力。它们追求的目标都是真理的普遍性。”“科学和艺术是不能分割的。她们的关系是与智慧和情感的二元性密切关联的。伟大艺术的美学鉴赏和伟大科学观念的理解都需要智慧。但是,随后的感受升华和情感又是分不开的。没有情感的因素,我们的智慧能够开创新的道路吗?没有智慧,情感能够达到完美的成果吗?它们很可能是确实不可分的。如果是这样,艺术和科学事实上是一个硬币的两面。它们源于人类活动最高尚的部分,都追求着深刻性、普遍性、永恒和富有意义。”

既然如此,我认为作为一个创新型人才就应该既懂科学又懂艺术。我在争鸣论坛上曾从字面上解析了“人才” 两个字:“人” 字的两个笔划就代表“科学” 和“艺术” ,“才” 的三笔就是“真” 、“善” 、“美” 。不是说要至真、至善、至美吗。

在此,我再引伸一下:人行在路上,要靠两条腿,“科学”与“艺术”就是创新型人才的两条腿。说到这里,有人会说是不是有了这两条腿就是创新型人才?告诉你们,我的答案:还不是。那怎样才算是创新型人才呢?依我看,创新型人才应该是:有科学精神、有艺术气质的,不懈追求真善美的人。如果想做一个创新型人才,首先要有“科学”与“艺术”这两条腿。然后你去创新,你去迈开两条腿,追求真善美!

当今的时代是知识的时代、创新的时代,作为祖国的栋梁的大学生应承担起振兴中华、复兴祖国的重担。一个真正优秀的人才,不仅要有能力,更要具备内在的良好人文素质和人文精神。自古以来,人文教育和技术教育相辅相成,双向突进,所以无论什么时候,社会发展到什么阶段,屏弃人文精神、舍弃人文教育都是不足取的。要弘扬人文精神,提升人文素质。

三、创新型人才的学习路

作为创新型人才,首先必须树立创新意识,具备创新精神,要特别注重培养创新能力。也就是说,要不断地吸取营养,强壮自己的两条腿,这样才能走好你的创新路。今天,你们来到大学这个殿堂学习,有机会做学生,有机会成为创新型人才,这是你们的造化,是你们努力的结果。

学者,学习也。今天我们是学生,要学习,明天我们走进工作岗位,还要学习。人要不断学习,要终生学习,要“活到老,学到老”。生者,生存生活也。何不丰富生活的情趣,提高生活的质量呢。难道你不想要让生活充满春天般的蓬勃生机,让生命呈现旭日般的旺盛生气吗?学海应无涯,勤舟催浪花,血汗洒碧空,铺成五彩霞。

学习,就是增加本领、增长才干,就是认识世界,就是强壮我们的两条腿,于是我们可以创新,于是我们可以改造世界,于是使我们的人生更有意义,更有价值,生活五彩缤纷,充满情趣。简言之,我们学生的任务就是:认识辽阔的宇宙,实现宏伟的人生。

你们来大学学习,父母和亲人都对你们抱有很大的希望。我也希望你们努力学习科学,多多了解艺术,争取早日成为创新型人才,不辜负你们的亲人、你们的父亲母亲。

四、创新型人才的基本素质

我曾经有过一个题为:信念*梦想*赶路*探索*思辨*创新的讲座,其实,这个题目上的12个字就是我以为作为一个创新型人才应有的基本素质。

要创新,首先必须要有坚定的信念。因为做学问先要做好人,要有高尚的科学道德,严谨的科学态度。要相信科学,热爱科学,追求真理,献身真理。追求真理的路有时是不好走的,是需要献身精神的。从“地心说”到“日心说”,就有人为此献身成为科学真理的殉道者。“大陆漂移说”也遭受了近半个世纪的责难和攻击,几经沉浮,死而复生。要有使命感,责任心。我们的信念就是要创新,要繁荣科学,造福人类。没有信念就谈不上不畏劳苦地攀登,就达不到光辉的顶点,也就体会不到登顶后的快乐。我们应当坚信:天生我才必有用,长风破浪会有时。

我们的信念就是要繁荣科学,造福人类。然而,我们应当记得马克思的话:“在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望到达光辉的顶点。”所以,没有信念就谈不上不畏劳苦地攀登,就达不到顶点,也就体会不到登顶后的快乐。

美国著名女诗人艾米莉狄金森(Emily Dickinson)有一首诗这样写到:

丧失一个人的信念,
远大于失去一份地产;
因地产能够再置,
而信念无法重建。

在她认为:没有信念的人就是乞丐。如果你们谁说自己没有信念,那我告诉你你恐怕是有心理残疾了,要找心理医生了。

要创新,就要有梦,就要追梦,就要去圆梦。我们知道美国著名黑人领袖马丁路德金有个著名演说,题目叫“我有一个梦想”(I Have A Dream)。据说这篇演说与一首诗有关,这首诗的题目就是“梦想”,是由著名的美国黑人诗人兰斯顿休斯(Langston Hughes)所作。诗是这样的:

紧紧抓住梦想
如梦想死亡
生活就是一只断翅的鸟
不能飞翔。

紧紧抓住梦想
当梦想离去
生活就是一片贫瘠的土地
冰结雪荒。

有一首歌唱到:“心若在,梦就在”。我想这心就是你的信心,决心,就是我前面说的信念。有了信念,有了梦想,也就有了希望。

美国作家杰克伦敦有一段诗这样写到:让我痛痛快快地活一生,让我在美酒般的梦幻里醉沉,不要让我这会腐朽的肉身,终以空虚的躯壳归于泥尘!有个跳水运动员叫高敏,她开创了世界跳水的高敏时代,被称为跳水皇后。她出了一本名为“追梦”的回忆录,建议你们读一读。我们中国人已经圆了“两弹一星”的梦,已经圆了“载人航天”的梦,又圆了“嫦娥探月”的梦,总有一天,我们会通过科教兴国人才强国,通过创新来实现我们的“强国梦”。

要创新,就要赶路,就得有紧迫感,要与时间赛跑,就要有超前意识。现在常说“与时俱进”,就是说要跟上时代步伐,不能落后,因为“落后就要挨打”。搞科研,尤其是搞国防科研,要“走在时间前面”,要学习毛泽东那种“一万年太久,只争朝夕。”的精神。只有这样,我们才会作到人无我有,人有我精。我们就可以有“民富国强”的太平盛世。别人有了,你的就不新了。说到这里,我说说目前的基金申请,申请书要求写出预期成果,可是科学探索往往很难预期结果的,如果能够预期的东西,还有多少新颖性?

我们上大学时写文章常写:“前途是光明的,道路是曲折的”。其实,科学的前景就是相当诱人的,而探索科学的道路却是山重水复,曲折幽深。我再引一段美国著名诗人佛罗斯特(Robert Frost)的诗来结束赶路的话题:

树林可爱,虽深暗而黑远,
但我已决意信守我的诺言,
在我睡前还有许多路要赶,
在我睡前还有许多路要赶。

要创新,就要有探索精神。中国为数不多的传统节日中有个端午节,据说起源于中国伟大的诗人屈原。他曾写到:“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”从中,我们不难看到一种执着的探索精神。所谓科技创新就是通过探索科学的奥秘,追求科学的真理来改变我们的生活,来改造我们的世界。“上下求索”就是坚忍不拔,坚持不懈。“上下求索”也是一种研究方法,这条路径不通,另一路径也许就走得通。不言放弃,锲而不舍,你就有可能碰上“偶然的机遇”,有所发明,有所创造。

要创新,就要学会思辨。这里的“思”是思想,思考,思维;“辨”是分辨,明辨。探索不是盲目的,探索者要有思想,要善于思考,要敢于质疑,要讲究思维,要分辨真伪,要明辨是非,要敢于超越。许多人推崇《易经》,可杨振宁就敢于质疑,敢于批判,他曾批评过《易经》没有给中国人提供一种演绎的思维方法。有人说综合分析能力是科学创新的重要素质。爱因斯坦也说过:“学习知识要善于思考,思考,再思考,我就是靠这个方法成为科学家的。”可见思考对一名科研工作者的重要性。

那麽,如何产生正确的思想,以怎样的思维方式思考呢?当然,人的正确思想不是从天上掉下来的,而是从实践中来,是从人类千百年的社会实践中来,从我们所做的科学实验中来。可是,东西方的思维方式还是有差异的,我们搞科研的人要有辩证法头脑,要学会西方人擅长的抽象思维,逆向思维方式,这样会有助于我们创新。

要创新,就要有想象力。“不要让想象力为诗人所独有。” 确实,中国的诗人极具想象力,“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”是何等有气势呀,“山舞银蛇,原驰蜡象”是多么有意境啊。中国人赞赏“金点子”,西方人看中“New idea”。爱因斯坦说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅仅是一个教学上或实验上的技能而已。而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,都需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”

五、做高素质的实用、复合、创新型人才

正确的学习目的:学为实用、学为创新、学为强国。要注意使自己厚基础、重实践、强能力。培养创新精神,加强实践能力。

创新型人才要在创新活动中培养和成长,作为科技创新主力军的企业就应该是工程科技创新人才的最佳培训场。所以大学的教学过程不仅要提倡独立思考、勇于实践,培养创新意识,还要鼓励教师开设综合性、创新性实验和研究型课程,鼓励学生参与企业的科研创新活动,参与企业的生产环节,在实践中培养学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养和提高学生的创新能力。

努力实现“三个结合”,即素质教育与专业教育相结合,课堂教学与实验教学相结合,个性发展与共性提高相结合。

动手能力强弱是人力资源选择中重点关注的因素。我国学生与国外学生相比动手能力差,所以,创新精神与动手实践能力都要强。争取成为符合时代要求的,知识、能力、素质协调发展的创新型工程人才。

六、培育创新型人才的土壤与环境

我能说,没有创新的民族是行将毁灭的民族。我还能说,不重视创新人才培养的国家是面临灭顶之灾的国家。可是我却很难说,到底培育创新人才应该有怎样的土壤和环境。两院院士师昌绪曾指出:自主创新:营造环境氛围很重要。

有人曾写文章谈及科技创新的文化土壤,他的许多观点我是基本同意的,我也觉得中国是缺少科技创新的文化土壤。

我国的封建社会太长,人们的封建意识太浓。当我们向世界展示几千年悠久历史的时候,我们为拥有孔夫子为代表的儒家思想而骄傲,可是我们却忽视了或刻意回避了儒家思想对我们创新精神的束缚。他的君为臣纲,父为子纲,夫为妻纲,三从四德那一套都是封建礼教的东西,按他的那一套就是君要臣死,臣不得不死;父要子亡,子不得不亡,没有道理可讲的,那可是爱你没商量。有个研究哲学的黎明就说《五经》是孔圣人整理出来的,他的所有言论都是独断论,不是演绎论。他只是直抒胸臆,而没有提出一种逻辑。我们几千年来的王权统治,使我们习惯于唯命是听,惟命是从,不去质疑,不去创新。如今虽然早已推翻了封建社会,我们却还是难于摆脱许多封建的传统意识。而且,我们还习惯于纵向地比较,少有勇气横向地比较。改革开放以后,我们增强了创新意识,我们也保留了一些阻碍创新的陋习,我们许多人愿意向钱看,有些领导追求所谓政绩,于是有了教育产业化,学校搞创收;于是有了教师为生存急功近利、学生为毕业东拼西凑;于是有了研究院所关停并转,科研与生产相脱节;等等。

现在,我们有好多事情没处理好。比如,我国的科研投入虽然不断增加,但科研投入占国民经济总产值的比例仍然排得很靠后。再如,各高校都在争世界一流大学,都把自己定位在培养高科技研究人才上,而漠视或忽视了社会的需求。还有教育腐败和科研腐败的问题日益突出。我认为,这样的土壤与环境不利于创新人才的成长!

为了在座的大家成长为创新型人才,为了实现我们建设创新型社会、创新型国家的目标,我想我们应该呼唤每个教育工作者的良知,呼唤每个科研工作者的良知,呼唤每个社会工作者的良知,尤其,呼唤每个领导者的良知,共同来改良我们这块贫瘠的土壤,使创新的百花可以竞相开放;共同来纯净我们这个含污的环境,为创新有个自由和谐宽松的氛围。

七、创新型人才的一颗心

前面说过,做学问首先要做人。做人就得有人心。这一是要心术正,这二是说要做有心人。我想这心包括你的信心,决心,诚心,恒心,你的良心,爱心,责任心,公德心。你心术不正,就是你有才,有了两条腿,也会走歪路。比如去搞网上盗窃银行一类的坏事。所以必须要有一颗正直的人心。“心若在,梦就在”。有了心,也就有了信念,有了梦想,有了希望。所谓有心人,也就是有准备的人,机遇总是青睐有准备的人。我们有了这颗心,来支配我们的两条腿,必将走上梦境般美好的创新路!

八、 我的科研路
引领我走上科研之路的是前不久去世的我的恩师雷廷权院士。1974年,我刚进入哈工大金属材料及热处理专业,就听说系里有一位惟一具有高级职称的雷老师。可是那时雷老师正在北京编写《热处理手册》,因此,直到大二我才见到雷廷权老师。记得我去当时的系资料室,张玉珍老师给我介绍了正在查阅外文文献的雷老师,雷老师面色黝黑,目光炯炯有神,个子不高却在我面前显得很高大。再后来,雷老师给我们讲《金属热处理原理》专业课,并从工厂找来一些失效的金属零部件让我们分析研究,找出失效原因,提出解决方案,最后由他来讲评。记得我是分析一件热处理时过烧的工具钢件。知识渊博、治学严谨的雷老师令我深深折服,就是从那时起我立志从事科学研究。
我走上科研之路并非一帆风顺。1977年毕业后我被分配到黑龙江商学院工作,可我不满足只是为外专业的学生讲讲课,总想能搞些与科学研究有关的事,何况系里还没有学生。记得大约是寒假,我回到哈工大,向雷老师提出想回校进修,跟雷老师做点研究工作。尽管雷老师当时没有一分科研费,但他还是同意了。于是我按雷老师列出的文献目录,先到省图书馆查文献。那时文献都是手工检索,又没有复印机,只好在图书馆把需要的内容全部抄写下来。好像过了两个多月,雷老师告诉我国家要恢复招收研究生了,让我回去准备。这样在1978年我成为文革后第一批研究生。结束了研究生课程学习后,也就开始了我的科学研究之旅,时间大约是在1979年冬季。
二十几年来,我从事的研究方向主要有两个:材料摩擦学和材料表面改性,这是两个边缘学科中联系紧密又各具特点的研究领域。经过不懈努力,我已经出了一系列具有创见性的成果,并在这两个研究方向上形成了自己的一些特色,奠定了相当的学术地位。我的研究工作的特点在于:

研究微观,注重动态由于材料磨损研究涉及多个学科领域,近几十年来,世界各国的摩擦学家,材料学家,物理学家都力图在磨损机理研究这一前沿重点领域取得进展。但这方面的工作还很少深入到微观层次,更很少触及磨损过程中的微观变化。我认为只有将宏观摩擦磨损现象与材料显微组织的微观变化相联系,用动态材料学或动态金属学的观点研究磨损的微观机制,才是真正揭示金属材料(包括陶瓷材料)磨损本质的基本途径。这也是我研究工作的主要特点之一。

选择难题,锲而不舍研究工作敢于针对当时国际上悬而未决的难题下功夫,敢于挑战权威,不惜花时间花气力,锲而不舍不言放弃,最后给出令人信服的观点和强有力的证据,使问题迎刃而解。这是我研究工作的又一个特点。

系统深入,自成体系始终把握住研究方向,研究工作力争做到既系统又深入,并逐渐形成自己独立的体系。这是我研究工作的另一个特点。

求师问友,共同攻关在研究工作中不忘向导师汇报,请导师把关定向。遇到难题和同事同学商量,展开合作,共同攻关。

辩证思维,综合分析辩证思维是科学研究中行之有效的思维方法。在研究中注意全面观察,学会逆向思考,不乏科学想象,时常转换视角,透过现象看本质,由表及里找关联,经过辩证综合分析经常带给你科学合理的解释,有时另辟蹊径可能会使你顿感柳暗花明。 这也是我研究工作的再一个特点。

乐于开拓,不断创新创新是研究工作的前提,没有创新的研究是死路一条的研究,没有创新的民族是行将毁灭的民族。了解你所在的研究领域里的前沿动向,抓住一两个前沿课题,通过系统深入的研究不断催生创新点。开展开拓性研究工作,善于提出新见解新观点,善于采用新技术新工艺新设备,制备新型材料或材料表面层,如新型纳米材料涂层。这是我研究工作的一个突出特点。

迄今为止,我已发表科研论文170余篇,并已申报和获批多项美国和国际发明技术专利。数十篇文章为SCI收录,在国际杂志为同行引用达200次。能取得这样的成绩看来我很幸运,但取得这些成绩并非都是一帆风顺的。科研之路是痛苦并快乐的,我经常会遇到不能解决的问题,那真是很痛苦的感觉,但以我的坚韧和在科研工作摸索的经验,几番迂回和出击,最终我还是能走出困境,享受到成功的快乐。科学无止境,献身科学的人必须无休止地追求科学的真谛。面对科学技术日新月异的发展,面对国家经济建设的需要,我深感自己数理化的基础过于薄弱,从而制约了自己科学研究成果的档次。因此,我要不断提高理论水平和研究成果档次。最近一些年,我的研究又扩展到纳米材料,今后在纳米材料和表面工程领域的继续探索中,我还要继续坚持自己的科研工作特点,继续在科研创新之路上拼搏。

九、 我的创新成果

以下列出了我的主要科研创新成果:

将宏观摩擦磨损性能与微观组织的动态变化相结合,研究了高碳钢干滑动摩擦金属学行为并揭示了其磨损机理,研究表明钢种不同显微组织所表现出的耐磨性差异是由于在磨损过程中所具有的不同热强性、不同的对塑性变形和裂纹形核及扩展的抗力、尤其是不同的能量消耗所造成的。以直接证据证实了球形磨损颗粒是磨损表面局部熔化所形成的熔滴凝固而成,解决了摩擦学界长期悬而未决的一个难题。证实了磨损表面生成非晶态,结束了摩擦学界长达20多年的争论。建立了摩擦表面层温度场模型,计算机模拟红外热象测温结果拟合理想,使摩擦温度测算更接近真实。在热喷涂和激光表面稀土改性方面的开拓性工作,使材料的耐磨抗腐蚀性能大幅度提高。首次研发出的高性能纳米结构热喷涂陶瓷涂层被美国海军誉为一种革命性的新涂层,是目前世界上在该领域首次成功获得应用的纳米技术,与传统陶瓷涂层相比,该纳米陶瓷涂层的韧性、结合强度、抗热震性能高1-2倍,耐磨性能高4-8倍。该技术已用于美国海军舰船的数百种零部件,包括储水槽的水泵轴、潜艇舱门支杆、主柱塞阀阀杆、主加速器轴等。2001年,该技术获得被誉为“应用技术奥斯卡奖”和“研究发明诺贝尔奖”的“世界研究开发百项奖”,和美国国防部“军民两用研究开发技术奖”。首次采用热喷涂技术制备出了纳米结构固体自润滑复合材料涂层。首次采用稀土协同改性技术,基本解决了镍铝金属间化合物室温脆性大而限制其应用的问题,能在保证高强度的同时提高其室温塑性(室温塑性超过10%)。首次采用纳米改性技术,使硬质合金材料的耐磨寿命提高1倍。首次采用纳米改性技术,显著提高了耐磨合金铸铁磨板的磨削效率和使用寿命,加工钢球或合金球时,1副改性磨板相当于2-4副国内外现用的磨板。正是由于我坚持前面所说的研究工作特点,我才能在科学研究这条崎岖的道路上坚持有所创新,并取得了一点为同行称道的成果。这些特点在下面所举的几个成功事例中就可以看出:

(1)关于球形磨损颗粒的形成机理。我们知道,通过验血验尿可以诊断人的疾病,因为血或尿中的红白血球或尿蛋白以及各种病变细胞能反应一个人是否有病,也能看出病的程度。类似的,可以通过检测机器(润滑油)中出现的磨损颗粒来对机器进行失效诊断,寿命预测和状态监控。所以,磨损颗粒对磨损机理研究至关重要。在80年代中期,有关金属磨损过程中出现的微小球形颗粒的形成机理尚未搞清,有关的争论已经持续了十几年了,仅Wear杂志上就有近30篇研究论文专门探讨这一问题。以该杂志主编为首的研究者们的观点占据绝对上风,他们认为球形磨损颗粒是金属碎片在磨损过程中扎制滚动而形成的,就象冬天里小孩滚雪球一样。然而,由于非常难获得有关球形颗粒形成机理的证据,使这一问题变成了摩擦学界乃至工程界的难题。我在70年代末进行硕士论文工作时,就找到了一些间接试验证据,经过辩证综合分析,发现当时的权威观点不对,从那时起我就一直不肯罢休,经过5年多的努力,终于用大量直接和间接的实验证据证实球形磨损颗粒是磨损表面局部熔化所形成的熔滴凝固而成的,从而结束了这场国际争论。

(2)摩擦磨损过程中能否产生非晶态组织,是国际上长期悬而未决的又一个难题。同样由于技术原因难以证实,学者们几十年的争论毫无结果,以至于身为Scripta Metallurgica杂志责任主编的国际著名摩擦学权威瑞格内教授在他的综述文章中写道:“看来摩擦磨损过程中产生非晶态是不可能了。” 我下决心一定要攻克这一难题,宁可推迟获得博士学位的时间,三赴北京钢铁研究总院与搞透射电镜的卢鸿修老师一起攻关三个月,终于用实验直接证实了钢在摩擦磨损过程中能够产生非晶态组织的预言。导师雷廷权老师非常高兴,不仅认真细致地帮我修改论文英文稿,还亲自用他当时还较先进的手动打字机按激光照排出版的要求为我一字不差的打出了全文。该文投到Scripta Metallurgica上,从投稿到发表只有三个多月,离瑞格内综述文章的发表时间仅有两年。

(3)摩擦磨损表面产生的温度是一个十分重要的问题。直到目前还几乎不可能用实验方法测定摩擦磨损表面温度和表层温度梯度,而现有的分析计算方法又都存在着步骤复杂,参数不易定,结果不准确和不便于应用的缺点。为解决这个问题,我与阎牧夫老师经过几番探讨,决定走中间道路,在测定和计算之间搭建桥梁。我们在热传导方程基础上建立了摩擦表面层温度场模型,并对红外热像测温结果进行了计算机模拟,结果拟合理想,从而使摩擦温度测算更接近实际。

(4)1998年,我来到美国的纳米材料集团,就在该公司与康州大学等共同承担的美国海军纳米陶瓷涂层项目没有取得进展而面临中止之际,我根据材料学和摩擦学原理,采用先进的纳米合金化改性技术一举成功,于是圆满地完成了这一高科技项目的第一期,并从而顺利获得美国海军第二期约400万美元的资助。通过调整热处理规程和致密化处理,进一步提高了纳米陶瓷粉末和涂层的质量,喷涂的样品和部件经多方检验和在美国海军试验场进行的一年海下试验表明各种性能非常优异。大量实验室和工业现场试验数据表明:所开发出的纳米结构氧化铝/氧化钛陶瓷涂层比目前广泛使用的商用美科130涂层有着高出4至8倍的耐磨性,高出1倍的韧性,高出1至2倍的结合强度和抗热冲性能,高出10倍的疲劳性能。2000年,这种纳米结构热喷涂陶瓷涂层技术已通过美国海军技术标准1687A,获得了美国海军应用证书并被广泛应用于军舰,潜艇,扫雷艇和航空母舰设备上的近百个零部件。这是热喷涂纳米结构涂层在世界上首次获得实际应用,该技术被美国海军称之为一项革命性的先进技术。2001年,该技术又获得被美国媒体称为“应用发明诺贝尔奖”和“研究开发奥斯卡奖”的世界研究开发百项奖和美国国防部军民两用先进技术奖。

现在,我已将这一先进纳米陶瓷涂层技术带回国内并进一步创新。2006年11月30日,中国船舶重工集团公司规划发展部在西安主持召开了“高性能精细纳米陶瓷喷涂材料研究”项目验收暨技术鉴定会上,以著名科学家张立同院士为主任委员的项目验收暨鉴定委员会认为该项目技术先进,取得了多项创新成果,成功解决了陶瓷涂层韧性低和抗热震能力差的两大难题,与处于世界领先水平的美国海军在用的热喷涂纳米结构陶瓷粉体材料相比,主要性能达到了同等水平。

(5)限制硬质合金综合性能的瓶颈是硬度和强度之间即耐磨性和韧性之间的矛盾:硬度高则强度偏低,而强度高则硬度偏低。长期以来,人们做了巨大努力,采取了诸多措施,力图使这对矛盾在一定程度上得以缓和,但是并未取得很好的效果。研究发现,在钴相含量不变的情况下,当WC晶粒降到1μm 以下时,硬质合金的硬度和强度则同时提高,而且这一提高的幅度随着晶粒度进一步减小而更加明显,于是人们逐渐把重点放在降低WC的平均晶粒度上。特别当认识到具有纳米级晶粒尺寸的纳米材料能赋予产品以奇特而优异的性能之后,人们开始研发纳米或超细硬质合金。然而制备纳米或超细硬质合金工艺复杂,注意事项繁多,工艺参数要求高,使得厂家要大幅度更新设备,从而使成本急剧提高,一般对于实际生产意义不大。而且用粉末冶金这种传统工艺生产硬质合金难以控制烧结过程中的晶粒长大,致使获得细小晶粒的硬质合金变得非常困难。

以往的经验表明,在硬质合金中添加微量合金化元素,不仅可以抑制烧结过程中合金的晶粒长大,而且还能改善合金的力学性能,从而进一步提高其产品使用寿命。因此与其一味追求将硬质合金微粒完全制成纳米级,不如利用纳米材料的小尺寸效应、表面和界面效应等特征,尝试在硬质合金中加入纳米材料进行纳米合金强韧化改性,以达到既不提高很大成本又能显著改善使用性能的目的。研究结果表明可以在不改变原有制备工艺的条件下得到包括强度、硬度、断裂韧性和耐磨性等在内的综合性能良好的纳米改性硬质合金,明显地提高了硬质合金的使用寿命。如采用纳米改性技术,使硬质合金的耐磨寿命提高1倍。

同样道理,也开发出了纳米改性耐磨铸铁材料。研制出的用于钢球、钨球、陶瓷球制造的耐磨合金光磨板的硬度和断裂韧性等都得到明显改善。经在多个厂家进行的对比使用表明:我的发明方法制造的磨板不仅在磨削效率上比现行使用的常规磨板高出一倍左右;而且在耐磨性方面也比现行使用的常规磨板高出一倍左右。也就是说,按本发明方法制造的一副磨板相当于几副现行使用的常规磨板。

以上就是我对创新的理解和我的科研创新体会。最后,让我们在创新的道路上,坚定信心,追逐梦想,用希望之火点燃明天的太阳!愿你们大家都成为明天的太阳!

谢谢大家!



(完成于2007年12月)

个人新闻

新闻标题不忘初心 不辱使命 不断前行

不忘初心 不辱使命 不断前行

“纪念改革开放40周年”

姓名:王铀; 职务:教授/博导;工作单位:哈尔滨工业大学材料科学系;

邮箱:wangyou@hit.edu.cn; 邮编: 150001; 联系电话:**
40年前,我国开始实行改革和对外开放政策,并恢复了中断12年之久的研究生招生考试制度。于是,我有机会报考并有幸被母校哈尔滨工业大学录取为文革后的首批研究生,完成了人生的一次跨越。光阴飞逝,转眼40年过去了,但那时报考研究生的情景却历历在目。
报考研究生的单位介绍信和研究生准考证(照片)

我父母都是中学教师,父亲是学工的,毕业后本来留校在如今的东北大学任教,但由于那时东北刚刚解放,亟待发展教育,回乡探亲的父亲就被当时的省委组织部挽留下来,为我省培养中学师资。可改行后的父亲还是难忘他的工科情结,在我刚刚懂事时就开始向我灌输长大要上清华、上哈工大,毕业后当工程师、当科学家。

1974年,我作为工农兵学员进入哈工大金属材料及热处理专业学习,1977年大学毕业后被分配到黑龙江商学院工作,参与建立商业机械系。由于刚刚建系还没有招生,况且又不满足于以后只是为外专业的学生讲讲课,自己心里总惦记着能搞些与科学研究有关的事。于是我回到母校找到我后来的恩师雷廷权老师提出想回哈工大进修,跟雷老师做点研究工作。在当时没有一分钱科研费的情况下,雷老师只好先让我查阅文献了解有关形变热处理领域的研究状况。雷老师列出了一些文献目录,我就到省图书馆查文献。那时可没有计算机,完全靠手工检索,也没有复印机,只好在图书馆把需要的内容全部抄写下来。过了不久,大约两个多月,雷老师告诉我国家要恢复招收研究生了,让我回去准备报考。

征得黑龙江商学院有关领导的同意,我就拿着这张盖有“黑龙江商学院革命委员会”公章的介绍信报了名,领取了一九七八年研究生准考证,准考证上填写的报考志愿单位是:哈尔滨工业大学;报考专业是:金属热处理工艺及设备。1978年5月15日和16日,我在哈尔滨船舶工程学院的考场参加了研究生考试,一共考了四门:政治、外语、高等数学、金属学及金属力学性能。初试通过又经过复试,我终于被录取了。于是,我这一叶小舟在科学研究的碧海波涛中开始了探索创新之旅。

就这样,1978年约有180名文革后首批研究生进入了哈工大学习。1980年2月12日,第五届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议审议通过了《中华人民共和国学位条例》,并定于1981年1月1日起施行。1980年12月,记得是9日,我们金属热处理工艺及设备专业的14名1978年入学的研究生在机械楼答辩,答辩会不仅邀请了外校的两位教授,还邀请了来自日本的国际著名教授。因为那时没有投影仪,都是学生自己用大白纸将自己的论文研究结果作成图表,再用图钉钉在绘图板上,于是在答辩的教师内摆放十几张这样的绘图板就可以答辩了。原定第一个答辩的是我的同学沈显璞,但由于日本教授过来的要晚些,雷老师就说王铀准备答辩的图表画的好,让王铀第一个进行答辩吧。当时,学位制尚未开始实施,雷老师就以超前意识参照国际上研究生的教育方式培养我们,并让我们按照硕士论文的要求进行答辩,于是我就成了改革开放恢复研究生招生制度后哈尔滨工业大学第一个进行硕士学位论文答辩的人。一年后学位制开始实施,我们不必再答辩就取得了硕士学位证书。

1978年的改革开放给我们国家带来了经济腾飞,也给我带来了人生旅途上的一次飞越,也因此,我坚定了为振兴中华而奋斗的信念走上了艰辛的科研之路。后来,我又在哈工大取得了博士学位,在清华大学做了博士后,又到北京航空航天大学当教授。1994年起,我开始了北美十余年的飘泊生涯,最初是到加拿大马尼托巴大学访问教授,然后是美国国家标准和技术研究院客座科学家,后来又是美国纳米材料集团高级工程师兼项目经理,再后来又成为加拿大阿尔伯塔大学访问教授。
硕士学位论文答辩(照片)

40年来不论走到何处,我都致力于材料摩擦学、纳米表面工程和纳米改性材料的研究,不懈努力、锐意创新,在科研取得了些许成绩。至今,我获得20多项国内外发明技术专利授权,已发表科学研究论文近300篇,SCI同行他引达3000次,SCI高被引H因子29。看似能取得这样的成绩确实应很幸运,但能取得这些成绩并非都是一帆风顺的。科研之路是痛苦并快乐的,我经常会遇到不能解决的问题,那真是很痛苦的感觉,但以我的坚忍不拔和进行科研探索的经验,几番迂回和出击,最终我还是能走出困境,享受到成功的快乐。

这里仅介绍几个我所取得的主要创新性成果:

(1)关于球形磨损颗粒的形成机理。我们知道,通过验血验尿可以诊断人的疾病,因为血或尿中的红白血球或尿蛋白以及各种病变细胞能反应一个人是否有病,也能看出病的程度。类似的,可以通过检测机器(润滑油)中出现的磨损颗粒来对机器进行失效诊断,寿命预测和状态监控。所以,磨损颗粒对磨损机理研究至关重要。在80年代中期,有关金属磨损过程中出现的微小球形颗粒的形成机理尚未搞清,有关的争论已经持续了十几年了,仅Wear杂志上就有近30篇研究论文专门探讨这一问题。以该杂志主编为首的研究者们的观点占据绝对上风,他们认为球形磨损颗粒是金属碎片在磨损过程中扎制滚动而形成的,就象冬天里小孩滚雪球一样。然而,由于非常难获得有关球形颗粒形成机理的证据,使这一问题变成了摩擦学界乃至工程界的难题。我在70年代末进行硕士论文工作时,就找到了一些间接试验证据,经过辩证综合分析,发现当时的权威观点不对,从那时起我就一直不肯罢休,经过5年多的努力,终于用大量直接和间接的实验证据证实球形磨损颗粒是磨损表面局部熔化所形成的熔滴凝固而成的,从而结束了这场国际争论。

(2)摩擦磨损过程中能否产生非晶态组织,是国际上长期悬而未决的又一个难题。同样由于技术原因难以证实,学者们几十年的争论毫无结果,以至于身为Scripta Metallurgica杂志责任主编的国际著名摩擦学权威瑞格内教授在他的综述文章中写道:“看来摩擦磨损过程中产生非晶态是不可能了。” 我下决心一定要攻克这一难题,宁可推迟获得博士学位的时间,三赴北京钢铁研究总院与搞透射电镜的卢鸿修老师一起攻关三个月,终于用实验直接证实了钢在摩擦磨损过程中能够产生非晶态组织的预言。当论文投到Scripta Metallurgica上,从投稿到发表只有三个多月,离瑞格内综述文章的发表时间仅有两年。

(3)摩擦磨损表面产生的温度是一个十分重要的问题。直到目前还几乎不可能用实验方法测定摩擦磨损表面温度和表层温度梯度,而现有的分析计算方法又都存在着步骤复杂,参数不易定,结果不准确和不便于应用的缺点。为解决这个问题,我与当时留校不久的闫牧夫老师经过几番探讨,决定走中间道路,在测定和计算之间搭建桥梁。通过与闫牧夫老师的合作,在热传导方程基础上建立了摩擦表面层温度场模型,并对红外热像测温结果进行了计算机模拟,结果拟合理想,从而使摩擦温度测算更接近实际。

(4)1998年,我来到美国的纳米材料集团,就在该公司与康州大学等共同承担的美国海军纳米陶瓷涂层项目没有取得进展而面临中止之际,我采用先进的纳米改性技术一举成功,于是圆满地完成了这一高科技项目的第一期,并从而顺利获得美国海军第二期约400万美元的资助。通过调整热处理规程和致密化处理,进一步提高了纳米陶瓷粉末和涂层的质量,喷涂的样品和部件经多方检验和在美国海军试验场进行的一年海下试验表明各种性能非常优异。大量实验室和工业现场试验数据表明:所开发出的纳米结构氧化铝/氧化钛陶瓷涂层比目前广泛使用的商用美科130涂层有着高出4至8倍的耐磨性,高出1倍的韧性,高出1至2倍的结合强度和抗热冲性能,高出10倍的疲劳性能。2000年,这种纳米结构热喷涂陶瓷涂层技术已通过美国海军技术标准1687A,获得了美国海军应用证书。这是热喷涂纳米结构涂层在世界上首次获得实际应用,该技术被美国海军称之为一项革命性的先进技术。2001年,该技术又获得“世界研究开发百项奖”和美国国防部“军民两用先进技术奖”。目前,该技术已经广泛应用于美国海军军舰,潜艇,扫雷艇和航空母舰等装备上的数百个零部件。

后来,我将这一先进纳米陶瓷涂层技术带回国内并进一步创新。2006年11月30日,中国船舶重工集团公司规划发展部在西安主持召开了“高性能精细纳米陶瓷喷涂材料研究”项目验收暨技术鉴定会上,以著名科学家张立同院士为主任委员的项目验收暨鉴定委员会认为该项目技术先进,取得了多项创新成果,成功解决了陶瓷涂层韧性低和抗热震能力差的两大难题,与处于世界领先水平的美国海军在用的热喷涂纳米结构陶瓷粉体材料相比,主要性能达到了同等水平。

(5)热障涂层材料及其关键制备技术是航空发动机必不可少的关键技术。由于传统6-8wt%YSZ涂层已经不能满足今后航空发动机的应用要求,发展新型的热障涂层材料是必然趋势。我带领团队通过纳米改性和纳米结构粉体造粒调控技术,现已能规模化生产非转变型四方相的纳米结构钇稳定氧化锆和纳米结构锆酸盐系列热障涂层材料,并成功制备了纳米结构双陶瓷型热障涂层。与传统的8YSZ涂层相比,双陶瓷涂层在各方面都表现出具有优越的性能。如,纳米结构的含锆酸盐双陶瓷型涂层与相同厚度的现广泛应用的传统微米结构单陶瓷层8YSZ热障涂层相比,隔热效果提高了70%以上。且,纳米结构双陶瓷型涂层具有更好的热震性能和抗高温氧化能力。这一国内领先水平的研究成果的重要性和意义在于将突破目前我国航空发动机热障涂层材料不能在温度1200℃以上使用的限制,为我国发展高端发动机以及燃气轮机提供了关键技术支撑。

(6)近年来,随着国际上环境问题日益突出,开发新的环境友好型涂层技术以替代传统的电镀硬铬成为必然趋势。由于现有的热喷涂技术比电镀硬铬更加高效、清洁,且其成本基本与之相当,并呈不断降低趋势,具有巨大的开发与应用前景。其中,超音速火焰喷涂(HVOF)技术喷涂效率高,而且其喷涂的涂层结合强度高(大于70MPa)、孔隙率低(小于1%),成为最主要的替代电镀硬铬技术。1999年6月起,由美国国防部、加拿大国防部、加拿大工业部等共同启动开展了“确认HVOF喷涂WC-Co 和WC-Co-Cr替代飞机起落架上的镀硬铬层”的联合攻关项目。目前,波音和空客飞机的起落架上都采用了HVOF喷涂WC-Co 和WC-Co-Cr以替代原来使用的镀硬铬层。但目前在国内,还没有成熟的纳米结构WC-Co涂层制备技术。

近年来,我们对替代镀硬铬层的WC-Co 和WC-Co-Cr涂层进行了纳米改性,收到了较好的效果。研究表明,适量纳米的加入使 WC-Co 和WC-Co-Cr涂层的显微硬度和结合强度显著提高,并有效地抑制了WC颗粒的脱碳,使组织细化。耐磨性显著提高。

近十年来,我们团队在纳米结构陶瓷涂层研究领域一直处于国际领先水平,基于网络数据库统计的纳米陶瓷涂层领域个人论文发表数据结果表明,2005至2017年,我和我的学生王亮在该领域发表论文排名分别为第1和第2。最近,我又成为国家航空发动机和燃气轮机重大专项专题负责人。

40年来,我国正在从装备制造大国走向装备制造强国,国家的竞争力不断提升。40年来,我也在科研之路上不忘初心,不辱使命,不断前行。然而,科学无止境,只要肯献身。面对科学技术日新月异的发展,面对国家经济建设和国防现代化的需要,我还要继续坚持在科研之路上拼搏创新,力争做出更新的成绩回报祖国!





2018年 国庆前



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