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“国强民富的自豪感,花多少钱都买不到”

——上海交通大学教授王浩伟科研育人纪事

作者:本报记者 董少校 发布时间:2017.10.08
中国教育报

当初有人提议把陶瓷铝合金材料用于民用项目,王浩伟的第一反应是摇头,“赚钱不是科研人员擅长的事,我还是花些精力去改善材料性能吧”。

可是当有人跟他说,民富可以促进国强,用于民用能够带动航空、汽车、高铁领域步入更轻、更节能的新材料时代,同样可实现国强民富时,王浩伟终于同意合作量产。

“国强民富的自豪感,花多少钱都买不到。”这是上海交通大学材料科学与工程学院教授王浩伟常说的一句话。他长期从事铝基复合材料原位合成制备技术及性能研究,培养材料领域高等人才,把国强民富当作一生追求的目标。

苦干30年,研制新材料

陶瓷硬而易碎,铝轻而柔软,如果把两种材料用特殊的方式“掺和”在一起,是不是能兼得二者的长处?王浩伟率团队苦干30年,矢志研究新材料,历经艰辛,成功研制出一种具有高刚度、高强度、耐高温等特点的纳米陶瓷铝合金。

听起来这种“掺和”很简单,做起来却很有难度。复合材料传统方法是先把陶瓷制成颗粒或纤维,然后用搅拌铸造或粉末冶金的方法混入铝合金中,获得铝基复合材料。这么做固然能提高材料的强度和刚度,可是又会出现加工成形困难、强度及塑性差、性能不稳定等一系列问题,严重阻碍了工程应用。

“水泥加沙子”的方法行不通,王浩伟就反其道而行之,采用“原位自生技术”,让陶瓷从铝里“长”出来。陶瓷颗粒的尺寸由外加法的几十微米降低到纳米级,突破了外加陶瓷铝基复合材料塑性低、加工难等应用瓶颈。

与目前广泛使用的钛合金材料相比,陶瓷铝合金又硬又轻,性能更加优越,已用于天宫一号、天宫二号、量子卫星、气象卫星等关键部件,而且由于具有更大的减重潜力,有望成为下一代航空新材料。

复合材料是航空材料领域争夺的技术高地。王浩伟说:“国家有需求,作为科研人员有必要拿出新成果,做一些别人干不成的事。中国科学家有能力攀登科学高峰。”

说起科研工作中“最困难的事”,王浩伟回答,是在研发过程中,甲方不断提升对技术指标的要求。“我和团队成员经常睡不着觉,一直在思考如何‘自我突破’‘自我提升’。”王浩伟回忆道,“但最后的结果是欣慰的,要感谢甲方的压力给团队带来了动力,让我们冲到了新的高度。”

“国家需求是前行奋进的精神力量”

翻砂、打铁、磨豆腐,是既苦又累的行当,特种材料研制就是和翻砂打交道,常常在高温的环境中工作。正是出于为国争光的信念,王浩伟一直坚持到今天。他说:“国强民富的自豪感,是花多少钱都买不到的。人活一世总得干点大事,不管对我还是对团队,国家需求都是前行奋进的精神力量。”

新材料不仅可以用于国家重点行业,也能用于汽车发动机活塞这样的民用领域,王浩伟教授团队的研究成果正在为国家和民众造福。

2013年,安徽省淮北市建成了千吨级的纳米陶瓷铝合金中试基地。2017年8月4日,安徽省淮北市人民政府、上海交通大学、上海均瑶(集团)有限公司、安徽相邦复合材料有限公司签署四方协议,依托上海交大材料科学与工程学院王浩伟教授团队建设交大陶铝新材料创新中心,使纳米陶瓷铝合金开始进入航空和汽车等百亿以上级别的产业领域。

上海交大校长林忠钦院士说:“王浩伟教授团队瞄准国家和社会急需解决的重大问题,让科技成果服务于经济社会发展和广大人民群众,真正做到了将论文写在祖国的大地上。”

王浩伟实验室大楼的外墙上挂着8块牌子,其中7块与“材料”有关,唯有“上海交通大学教工太极拳协会”的牌子显得另类。原来,王浩伟喜欢打太极拳,担任学校太极拳协会的会长,他不仅自己打,还动员周围的人一起参与。

王浩伟颇为自豪地说:“打拳可以强身健体,这样有利于保持旺盛精力,为国家多工作几年。”在他眼里,不仅科研工作是为了国强民富,发展个人兴趣的目标也在于为国家社会谋福利。

宽严相济,教书育人

上海交大材料学院教学督导楼松年常听王浩伟的课,发现他给本科生上课有个特点:不点名。“学生愿意听,他表示欢迎;学生去听其他老师的课,他支持;学生觉得听课没劲,可以走。然而我看到,他的教室里常常满座。”楼松年说。

王浩伟主讲的本科生核心课程“材料加工原理”是上海市精品课程,他担任课程的责任教授。每次课前他都精心备课,课件改了又改。他认为,老师对学生的影响是全方位的,除了上课,还有言行,上课时的敬业态度是对学生无声的影响,也是素质教育的一部分。

王浩伟上课喜欢抖包袱,用生活中常见的例子讲解深奥的科学原理。“夏天吃冰棍,冰棍的哪个地方最甜?”这是王浩伟“材料加工原理”课程曾出过的考试题,考查学生对材料基础知识的理解和综合应用能力。

不少研究生习惯在背后称呼导师为“老板”,但王浩伟规定,这个称呼绝不能叫。“我是老师,不是什么‘老板’,学生是来跟着我学习的,不是来打工的。教学和科研得回归本原,不能掺杂其他东西。”王浩伟说。

夏存娟上本科时认识王浩伟,一路跟他读硕士、博士,如今成为团队成员,担任特种材料研究所党支部书记。在她看来,王浩伟对本科生宽松,以鼓励学习激发兴趣为主,对研究生则非常严格。

有一次,夏存娟汇报阶段研究成果,王浩伟很不满意,训诫道:“博士研究不是本科毕业论文的简单叠加,需要达到一定的品质高度。”这给了夏存娟深深的启发。

这些年来,王浩伟获得上海市育才奖、材料学院“最受学生欢迎老师奖”、宝钢教育奖、上海市教学成果一等奖等一系列教学类奖项,累计指导博士后、博士生、硕士生60多人,为新材料研制培养了后备力量。(本报记者 董少校)

《中国教育报》2017年10月08日第1版 

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