見微知著 以“細”前行
——記深圳大學機電與控制工程學院副教授徐斌

□ 李 剛

老子曾曰：天下大事，必作于細。從細節入手，才能將人生道路上的每一步都走得踏實、穩健。科研中也是同樣的道理，只有在細節上做到萬無一失，方能確保整個研究的準確性。深圳大學機電與控制工程學院副教授徐斌就是一位注重細節的科研人員，多年來，他長期從事微細加工技術方面的研究，以絕對的認真和一絲不茍的嚴謹態度與團隊一同走在科學的求索之路上。

徐斌從事的微細加工技術是指一種專門對小型工件進行加工的技術，由微細加工工藝生產出來的零件通常需要用顯微鏡來觀察，對加工場所也有特別要求，一般會在專門進行微小件或精密加工的車間進行。隨著科技的飛速發展以及科研人員對研究精細化的要求，精細加工技術在醫療器械和電子等多個領域中的重要地位越來越凸顯，徐斌也在這條微細加工技術的科學求索路上越戰越勇。

無悔選擇 執著微細加工

初次見到徐斌，一身簡單的休閑裝，不管說什么總是帶著濃濃的笑意，好像和嚴肅的科研人員聯系不到一起。他調侃自己有些不拘小節，就連家人也覺得他太過隨意，但生活上隨意的徐斌，一旦工作起來似乎就變了一個人，頗有不解決問題不罷休的架勢。

這份執著與他從事的微細加工技術分不開。2003年，徐斌進入中國人民解放軍海軍航空大學機械制造及其自動化專業學習，在學校嚴格的準軍事化管理下，徐斌保持著規律的作息習慣。大學期間的假期里，徐斌曾到深圳游玩，也許是學校嚴格的管理讓初到深圳的他一下子感受到了“自由”的氣息，令他對深圳這座城市產生了好感。大學畢業后，徐斌便考取了深圳大學機電與控制工程學院機械電子工程專業，進行研究生學業的學習。

順利考上研究生后，徐斌跟隨導師完成了多個有關機械電子工程方面的研究課題，積累了一定的經驗，知識了解得越多他就愈發覺得學無止境，于是臨近畢業時徐斌在導師的建議下決定延續科學之路，繼續攻讀博士。

在深圳大學光電工程學院進行博士研究的那幾年，徐斌真正對微細加工技術有了深入了解。做科研多年，曾有許多人問他每天泡在實驗室里究竟在干什么，他費盡心力研究的微細加工技術又有什么用？徐斌對此解釋道，微細加工技術對制造業的發展有重要意義，微細加工技術所加工的微型零件已廣泛應用于微電子、精密機械、生物醫療以及航空航天等領域。可以預見的是，隨著工業領域對零件微型化的要求越來越高，對微型零件的需求越來越大，微細加工技術必將對人類社會產生新一輪的技術革命。

博士期間，徐斌作為骨干成員參與了導師的國家自然科學基金項目“三維金屬微結構模具的飛秒激光切割與微細電阻滑焊疊層成形”的研究，首次利用Micro-DLOM工藝疊層技術來制備三維金屬微模具。他提到，當時為了獲取三維金屬微結構模具，課題組學術帶頭人伍曉宇老師經過長期調研和反復研討，決定采用將飛秒激光切割與微細電阻滑焊相結合的方法來制備具有復雜形狀的三維金屬微結構模具。該工藝以分層實體制造工藝為基礎，分為飛秒激光切割和微細電阻滑焊兩個工位，因此命名為微型化雙工位金屬箔疊層制造方法。在該課題中，徐斌先是通過雙溫模型（TTM）結合Richardson-Dushman方程，對多脈沖飛秒激光燒蝕銅箔的溫度場及熱電子發射進行了數值模擬，又從金相、電阻率以及XRD檢測等多個方面對飛秒激光燒蝕0Cr18Ni9不銹鋼箔的特性進行了詳細研究。接下來，他采用銅電極和鎢電極這兩種微細電極對三維微結構模具進行了微細電阻滑焊，還在滑焊過程中對銅電極和鎢電極的沉積效應進行了研究。此外，他通過飛秒激光切割及微細電阻滑焊實驗對工藝進行驗證，獲得了較好的Micro-DLOM工藝參數，并在經過幾種典型三維微結構模具的制備后，最終證實了該工藝方法的可靠性和先進性。

其中，徐斌制備了具有復雜形狀的3D微型腔模具，他首先以厚度為10μm的0Cr18Ni9的不銹鋼箔為基材獲得了二維微結構，對其分析了激光功率和切割速度對切割精度的影響。然后，他利用微細電阻滑焊對多層二維微結構進行電阻焊焊接，合成具有曲面特征的微型腔。利用Micro-DLOM工藝的確可以加工具有自由曲面特征的三維微結構，而且僅需切割每層二維結構的輪廓便可完成加工，工藝過程簡單且成形效率較高。

再接再厲 攻克科研難關

博士期間取得的一系列成果給了徐斌極大的鼓勵，也讓他更加堅定了自己的科研之路。于是在博士畢業后，徐斌選擇繼續開展博士后研究，期間，他在導師的要求下，閱讀了大量有關三維微電極方面的文獻，對其產生了濃厚的研究興趣，但卻不知工作該如何展開。徐斌解釋道，三維微電極的制備十分困難，通常采用的是具有簡單截面形狀的微細電極進行逐層掃描放電來加工三維微結構，這種加工方式雖然可以加工復雜的微結構，但卻存在著微細電極損耗嚴重、三維微型腔的加工效率低、加工深寬比受限等諸多缺點。

該如何制備出三維微電極呢？針對加工過程中存在的這些問題，2015年，在博士后研究期間，徐斌參與到國家自然科學基金項目“三維微電極疊層擬合制備及其質量控制與成形磨削”的研究中，他在博士課題研究成果的基礎上，針對三維微電機制備過程中的缺陷，提出了采用Micro-DLOM工藝來制備三維微電極的新方法，希望以此減小電極損耗并提高三維微結構的加工效率。

與學院教師合影（前排左起第三人為導師伍曉宇）

課題組將快速原型領域的疊層制造與三維微電極制備結合起來，通過線切割對多層二維微結構進行加工，再利用真空壓力熱擴散焊將多層二維微結構疊加，來合成三維微電極。完成合成后，徐斌對三維微電極的加工工藝進行了詳細研究，并獲得了較好的工藝參數。此外，他還在不同放電工藝參數和不同材質的磨削工具條件下，對三維微電極制備過程中的臺階效應進行了研究，再通過成形磨削實驗，掌握了臺階隨時間磨削損耗的內在規律。進而他與課題組對三維微電極電火花加工過程中的接縫放電痕進行研究后，最終了解了其出現的基本規律和消除方法。該項目的相關成果于2015年9月29日順利通過科技成果鑒定，被國內同行專家評價為：該項目所取得的成果是一種具有原創思想和技術的先進工藝，成果技術居國際先進水平。

研究取得的一系列成果相繼在Journal of Materials Processing Technology、Journal of Micromechanics and Microengineering、International Journal of Advanced Manufacturing Technology等期刊上發表；項目研究成果還獲得了國家發明專利授權5件，實用新型專利授權1件，并獲得了2016年度中國光學工程學會創新技術獎一等獎。

教書育人 傳承科學理念

參加畢業生典禮

能夠對微細加工技術執著研究多年，徐斌提到，這其中少不了在博士和博士后期間深圳大學機電與控制工程學院院長伍曉宇對他的影響。“伍老師盡職盡責，在我看來就是‘工作狂’，經常為了一個實驗結果可以通宵做實驗，到了第二天還會精神抖擻地投入到新的工作中。”徐斌對此感到很欽佩，而且伍老師在科研中還要求高效率，一旦有了研究思路，絲毫都不能耽誤，一定要在最短時間內完成研究。“伍老師這種敬業精神對我影響很大。”徐斌感慨道，于他自己來說，他也將這份對科研的嚴謹與堅持傳遞給了學生們。

在對學生們提出高要求之前，徐斌表示首先要提高的是學生們在科研中的“成就感”。簡而言之，就是將學生對科研的興趣調動起來，只有對科研真正產生了興趣，才會有動力堅持下去。在他看來，教育學生要以鼓勵為主，不能圖一時之快，要一點點循序漸進地去引導。雖然也許整個過程持續的時間會很長，也會耗費許多精力，但徐斌覺得很值。“老師就是要將學生引進門，給予鼓勵讓其看到自己在科研中取得的成果，再加上適當的引導，自然就會步入正軌。”徐斌表示。

徐斌還提到，在引導的過程中，學生們也許會犯錯，但有錯誤并不可怕，關鍵是要讓學生端正認錯態度。而老師在此刻就要對學生多一些寬容，及時指引學生走出研究誤區，找到新的、正確的研究道路。

除了繁重的科研和教學任務，徐斌還擔任了深圳大學機電與控制工程學院機械系系主任，但無論哪個身份，他都盡自己最大能力力求做到最好，沒有絲毫松懈。如今，徐斌所在的微細加工技術團隊已經在伍曉宇的帶領下，成長為擁有3個博士后、3個博士以及近30多個研究生的成熟團隊，他們都在為微細加工技術的發展而默默努力著。

從學生到科研人員再到教師，每一個角色徐斌都得心應手。而一路走來，看似一帆風順的背后也隱藏了許多不為人知的困難，但在科學中徜徉的徐斌甘之如飴。未來他所求的，也只是能夠擔起一份力所能及的責任，為微細加工技術的發展再盡一份力。