在有色金屬材料領(lǐng)域做對河南有用的事
——有色金屬材料科學(xué)與加工技術(shù)重點實驗室紀(jì)行

文/本刊記者 翟媛媛

在有色金屬材料領(lǐng)域做對河南有用的事
——有色金屬材料科學(xué)與加工技術(shù)重點實驗室紀(jì)行

文/本刊記者 翟媛媛

河南省是全國重要的資源能源和有色金屬工業(yè)基地。煤炭、天然氣產(chǎn)量、鋁土礦、鉬鎢礦保有儲量居全國前列，有色金屬工業(yè)的生產(chǎn)總值連續(xù)多年在河南省GDP中保持首位，甚至在全國的地位也舉足輕重。有道是，河南工業(yè)看洛陽，作為河南省的老工業(yè)生產(chǎn)基地，洛陽在有色金屬材料領(lǐng)域的貢獻(xiàn)也是有目共睹。

此次記者一行來到了河南省有色金屬材料科學(xué)與加工技術(shù)重點實驗室（以下簡稱有色金屬實驗室）。該實驗室立足于有色金屬材料科學(xué)基礎(chǔ)及其加工技術(shù)領(lǐng)域，研究并提供有色金屬新材料開發(fā)、制備技術(shù)、加工成型技術(shù)、質(zhì)量檢測和性能測試等全過程中的新理論、新工藝和新技術(shù)，同時積極參與國家和省市有色金屬工業(yè)基地建設(shè)。此行幫助我們認(rèn)識了有色金屬材料領(lǐng)域的省級重點實驗室。

立足河南 只做有用的事

在去有色金屬重點實驗室的路上，我們親眼目睹了有色金屬領(lǐng)域在洛陽的繁榮——短短的路程內(nèi)途經(jīng)多個有色金屬材料研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)。

作為河南省唯一的有色金屬材料領(lǐng)域重點實驗室，這些機(jī)構(gòu)和實驗室一定存在著千絲萬縷的聯(lián)系。帶著這樣的問題，我們在河南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（以下簡稱材料學(xué)院），見到了材料學(xué)院院長、有色金屬實驗室主任文九巴。他熱情地為我們介紹了有色金屬重點實驗室的建立過程和成果，確切讓我們感受到了科技興國沉甸甸的分量。

文院長介紹說，有色金屬工業(yè)是河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，河南省作為全國重要的資源能源和有色金屬工業(yè)基地，積極開展先進(jìn)鎂合金、鋁合金以及銅合金的研究開發(fā)至關(guān)重要。實驗室先后與省內(nèi)多家有色金屬研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)建立了緊密的產(chǎn)學(xué)研關(guān)系，共同研發(fā)有色金屬新材料、新技術(shù)，協(xié)助企業(yè)解決生產(chǎn)中的重大技術(shù)問題，助推河南經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

文院長說，有色金屬重點實驗室存在就是要做有用的事，所以每個項目都有自身的意義。比如：實驗室開發(fā)的新型無鉛焊料，為研制先進(jìn)焊料和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級提供了基礎(chǔ)；與企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行五氧化二釩的生產(chǎn)開發(fā)，使得實驗室在銅冶金方面首次獲國家自然科學(xué)基金資助。

我們一路走一路聊，在談到國家節(jié)能減排工作時，文院長給我們介紹了他們研發(fā)的新型綜合性能優(yōu)良的鋁合金材料。這種以航空航天、軌道交通、汽車工業(yè)用高端鋁型材為應(yīng)用背景而開發(fā)出的新材料項目，不僅為鋁合金的深度凈化提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還為河南省鋁產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整實現(xiàn)節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)振興提供了技術(shù)支撐。

在材料學(xué)院的陳列室里，我們看到了滿墻的榮譽(yù)及琳瑯滿目的科研成果。文院長每介紹一種，都會露出會心的微笑。這其中，有不少還是他親自參與研制的呢。例如那個貌不驚人，卻作為穿甲彈一部分的小零件。

在談到剛剛建成通車的高鐵時，文院長也有掩飾不住的興奮，因為這里面也包含著有色金屬實驗室的功勞。實驗室通過高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金和耐磨銅合金材料的研究，成功地將成果應(yīng)用在了高速鐵路接觸線上，另外此項技術(shù)還能應(yīng)用于高壓開關(guān)觸頭、連鑄機(jī)結(jié)晶器、航空航天接插件用連接線、電動工具換向器、耐磨銅套、大型電機(jī)電刷等場合。

在陳列室里，我們還看到了一個龐然大物，文院長介紹說，這是實驗室利用研發(fā)的新型鎂合金材料而制造的汽車部件。實驗室利用稀土提高鎂合金室溫力學(xué)性能和高溫蠕變性能，通過模擬不同使用環(huán)境，不僅建立了鎂合金應(yīng)用性能的系統(tǒng)評估體系，還深化了鎂合金零部件的開發(fā)和應(yīng)用水平，這項技術(shù)在很多大型汽車制造企業(yè)都有應(yīng)用，同時還適用于摩托車殼體構(gòu)件、箱體零件、擠壓零件，以及電子產(chǎn)品沖壓殼體。

文院長說，實驗室不僅針對個體產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)研究，還有自主產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)化示范線。針對我國電解鋁和鋁加工企業(yè)的結(jié)構(gòu)矛盾，實驗室開發(fā)了高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保的鋁合金短流程制備及成型加工關(guān)鍵技術(shù)，并突破鋁液短流程合金化及塑性成型加工關(guān)鍵技術(shù)，研制出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的板、帶、箔、型材生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品，實現(xiàn)了大型復(fù)雜鋁合金鑄件的短流程、高效成型制造，并迅速形成了產(chǎn)業(yè)化示范線。

文院長還帶領(lǐng)我們參觀了材料加工中試基地，據(jù)說這是存在于河南省高校的唯一一個中試生產(chǎn)基地。這里擺放著很多直徑大小不一的管材，還有一些特別大的大型裝備材料。文院長說，實驗室堅持在原有工藝的基礎(chǔ)上，通過引進(jìn)-消化-吸收-再創(chuàng)新研發(fā)出多種低耗能、高效率、低排放、可循環(huán)的生產(chǎn)流程和工藝，來滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)的需要。

捷報頻傳 經(jīng)濟(jì)社會齊受益

我們采訪的時候，正好趕上實驗室做年終總結(jié)，當(dāng)問起他們最大的突破在哪兒時，一位研究人員破口而出:經(jīng)費(fèi)。2010年度，有色金屬實驗室在國家自然科學(xué)基金申報上取得突破，獲得重點基金1項，取得面上基金2項；新增縱向項目23項，橫向16項，新增研究經(jīng)費(fèi)共計350萬元，目前共承擔(dān)縱向課題70余項，橫向課題50余項。

2010年度實驗室還獲河南省科技進(jìn)步二等獎一項。完成省科技成果鑒定7項；獲省第十屆優(yōu)秀自然科學(xué)論文獎80篇，其中，一等獎8項，二等獎52項。在國內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇，其中，發(fā)表國際刊物25篇，國內(nèi)重要刊物41篇，中文核心期刊以上170篇（含重要刊物）；SCI、EI、ISTP收錄論文突破51篇；取得國家專利授權(quán)9項，其中發(fā)明專利7項。

特別是在納米尺度復(fù)合薄膜隧道效應(yīng)的壓電可控性研究方面取得新進(jìn)展，在大體積分?jǐn)?shù)碳化物的材料的電致超塑性固相連接方面研究取得進(jìn)展，并分別獲得國家自然科學(xué)基金項目資助。

在談到實驗室的項目進(jìn)展情況時，文院長說許多心情是不言而喻的，出成果難，獲得認(rèn)同更難。

實驗室承擔(dān)的國家863項目多元微合金化強(qiáng)化CuNiSi系引線框架帶材項目的研發(fā)取得重大突破，驗收組專家認(rèn)為所研制的高性能微合金化CuNiSi系引線框架帶材的主要性能指標(biāo)達(dá)到國際同類產(chǎn)品的水準(zhǔn)，項目通過驗收。

實驗室解決了制約先進(jìn)鎂、鋁合金產(chǎn)業(yè)，特別是Mg合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新材料自主研發(fā)的瓶頸，在高溫鑄造Mg合金高溫力學(xué)性能的改善等領(lǐng)域取得較大進(jìn)展。在高精度、高性能真空開關(guān)銅合金觸頭、鋁合金拉桿等關(guān)鍵部件的精密成型技術(shù)研發(fā)也取得進(jìn)展。

張柯柯教授主持的《微電子元器件微連接用高強(qiáng)度高可靠性綠色無鉛釬料研究》項目的完成對我國無鉛釬料系列產(chǎn)品質(zhì)量提升有重要的理論意義和應(yīng)用價值，經(jīng)專家鑒定，居國內(nèi)領(lǐng)先水平，獲河南科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。

謝敬佩教授主持的《遠(yuǎn)洋貨輪掛舵臂鑄造工藝優(yōu)化及設(shè)計》項目，優(yōu)化了鑄造工藝及大型復(fù)雜鑄件的澆注系統(tǒng)，并開發(fā)出了一種適合大型鑄鋼件的冒口覆蓋劑，有效地提高了鑄件工藝出品率。此項目集成創(chuàng)新、技術(shù)領(lǐng)先，滿足了供應(yīng)商的質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。

2010年5月，實驗室與三門峽市政府合作制定出《三門峽市鋁產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖》，理順了三門峽市鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與目標(biāo)、重點產(chǎn)業(yè)方向及其產(chǎn)業(yè)化項目，擴(kuò)大了三門峽市鋁及鋁制品產(chǎn)業(yè)的集聚，解決了鋁產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)問題，提升了品牌影響，從而為三門峽市鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供決策依據(jù)及行動指南。

實驗室還以高壓開關(guān)行業(yè)為突破口，致力于高壓開關(guān)有色金屬關(guān)鍵部件材料及其成型工藝的研究，目前在高壓開關(guān)有色金屬精密成型理論和工藝開發(fā)方面的研究處國內(nèi)領(lǐng)先水平，在該領(lǐng)域取得了工藝改進(jìn)、性能優(yōu)化等一系列的創(chuàng)新。完成的《有色金屬精密成型新工藝的研究與開發(fā)》和《高壓開關(guān)用鋁合金零件的精密擠壓成型新工藝的研究》等項目已在西安高壓開關(guān)廠、山東泰安高壓開關(guān)廠、平頂山高壓開關(guān)廠等大型企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，每年為企業(yè)制造效益2 000余萬元。

人才集聚 懷揣同一個夢想

在一份實驗室教授級固定人員的介紹里，我們看到了這樣一組數(shù)字：11人里有8人有著10年的工齡，3人有8年的工齡。這組數(shù)字是很讓人感慨的，這些人是為了同一個事業(yè)集聚而來的，這么些年，從校級實驗室到市級實驗室再到省級實驗室，他們共同經(jīng)歷過很多，雖然道阻且長，但是充滿希望！雖然離國家級實驗室還有距離，但大家懷揣夢想！

在談到實驗室的人才隊伍建設(shè)時，新加入的尹丹青博士這樣告訴記者：“來到實驗室之后，覺得特別吃驚，本來以為高校實驗室會以教學(xué)為主，沒想到所學(xué)的焊接專業(yè)不僅能夠發(fā)揮作用，而且還能參與到很多基金項目的完成過程中去，這讓我特別興奮。”

實驗室有一個強(qiáng)大的合作團(tuán)隊，每個人在各自領(lǐng)域都算有建樹。實驗室目前有固定和客座研究人員38人。其中河南省特聘教授1人、教授和研究員18人、副教授和高級工程師5人，具有博士學(xué)位20人，碩士學(xué)位的教師16人，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家6人，國家“新世紀(jì)百千萬人才工程”國家級人選1人，省部級優(yōu)秀專家、學(xué)術(shù)骨干、創(chuàng)新人才、學(xué)科帶頭人等16人；博士生導(dǎo)師4人，碩士生導(dǎo)師30人；河南省杰出青年基金獲得者5人，河南省杰出人才創(chuàng)新基金獲得者7人，河南省高校杰出科研人才創(chuàng)新工程項目獲得者3人，河南省高校新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃人選1人，另有2名工程院院士任兼職教授，形成了結(jié)構(gòu)較為合理的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)隊伍。

這是一個偏重于應(yīng)用性研究的實驗團(tuán)隊，但在理論性研究上他們也毫不示弱。在實驗室的論文及著作發(fā)表情況里我們看到這樣一種現(xiàn)象，實驗室2010年度共發(fā)表學(xué)術(shù)著作和論文210篇，實驗室從上到下都有濃郁的學(xué)術(shù)氛圍，不管是實驗室主任還是學(xué)生都有成績，甚至連本科生都有論文發(fā)表在核心期刊上。

實驗室團(tuán)隊中有《摩擦學(xué)學(xué)報》、《潤滑與密封》、《中國表面工程》、《鑄造技術(shù)》雜志編委、中國材料研究學(xué)會理事、中國機(jī)械工程學(xué)會理化檢驗專業(yè)委員會常務(wù)理事、河南省熱處理學(xué)會理事長、河南省理化檢驗學(xué)會副理事長，有中國機(jī)械工程學(xué)會、河南省鑄鍛學(xué)會理事，中國焊接學(xué)會釬焊及特種連接專業(yè)委員會委員、金屬焊接性及焊接材料專業(yè)委員會委員，全國鑄造學(xué)會理事，河南省鑄造學(xué)會副秘書長，全國鑄造學(xué)會鑄鐵專業(yè)委員會委員等。

這些專業(yè)的頭銜告訴我們，實驗室在行業(yè)內(nèi)是享有盛譽(yù)的。除進(jìn)行各種形式的科研合作外，實驗室還積極參加國際、國內(nèi)學(xué)術(shù)會議。僅2010年度就有81人次參加7批次國際、全國性學(xué)術(shù)會議，宣讀學(xué)術(shù)會議論文28篇，其中國際學(xué)術(shù)會議宣讀論文11篇，國內(nèi)學(xué)術(shù)會議宣讀論文17篇。

這是個和金屬打交道的團(tuán)隊，所以不僅有堅韌的金屬特性，更飽含了有色金屬的光澤度。希望等我們下次再來的時候，這個踏實做事的團(tuán)隊能夠為河南、為全國的有色金屬材料領(lǐng)域做出更多的貢獻(xiàn)和成績！