市科技奖丨材料报国!从事科研30多年,中国海洋大学教授崔洪芝获青岛科学技术最高奖

2022-12-08 12:23 大众报业·半岛新闻阅读 (37681) 扫描到手机

半岛全媒体记者 王丽平

从事材料科研30余年,中国海洋大学筑峰工程特聘教授(第一层次)、博士生导师崔洪芝一直奋斗在材料科学与工程的科教一线,以国家能源、动力重大需求为牵引,开辟了极端环境装备材料及损伤防护新领域,为装备的安全运行、事故率持续下降作出了重要贡献。以第一完成人,获国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖、山东省科技进步一等奖和山东省技术发明一等奖等省部级以上奖励10项。12月8日,在青岛市科学技术奖励大会上,崔洪芝获2021年度青岛市科学技术最高奖。

崔洪芝(中)与学生在讨论问题

三大科研突破

“我的主要研究方向为高能束表面强化、耐磨蚀材料、多孔结构功能材料等。”近日,记者采访崔洪芝教授,她介绍,海洋、核电、轨道交通这些环境对材料要求很严苛,对其性能要求很复杂,他们一方面要强化材料,另一方面提高材料表面的性能,从材料到技术装备到工艺进行功能化开发。

崔洪芝告诉记者,他们目前已经发明了耐磨、耐蚀、高强韧材料,突破了极端环境材料性能难以兼具的技术瓶颈,建立了材料性能协同提升原则“针对高铁制动盘材料等卡脖子技术,与中车四方股份公司合作,开发了耐磨损、耐疲劳、抗热震制动盘,不仅解决‘耐磨和强韧’的倒置关系,而且使抗热疲劳性显著提高,在运行速度350km/h、最高试验速度385km/h条件下,制动盘寿命提高了2倍。”崔洪芝说。

同时,针对煤炭深部开采大型立柱防护,他们提高了其耐磨蚀性,寿命由1.5年延长至5年,为深部开采安全、高效运行提供支撑。

崔洪芝的另一项重要贡献是开发了高能等离子束表面冶金强化技术。她介绍,该技术在行业内很快得到推广,内燃机配件市场的市场占有率达到70%,在潍柴等企业都有应用。

“针对石油机械整筒泵管这类大长径比(Ф76×6m)部件的内表面强化,实现了泵管内壁的连续处理,寿命由平均不足半年延至2年以上,解决了深井开采的高温腐蚀磨损难题,达到了国际领先水平。”崔洪芝介绍,该技术还应用于8.8m大型支护立柱防护,替代高污染电镀,在矿井严酷条件下打压次数由2000次增至16500次,耐久、密封、溢流等指标超过日本小松产品,单品国内外市场占比分别为48%、37%。该技术获得国家科技进步二等奖。

崔洪芝的第三个重要贡献是发明了耐磨蚀抗热震结构功能一体化材料与技术。

据了解,环保、冶金、化工等领域的过滤体组件,过滤体平均3-6个月就需要更换。崔洪芝教授开发出5种不同类型的过滤体,在青岛华世洁、山东奥福等企业应用,实现了1000℃连续运行。

“针对现有的柴油车尾气过滤技术造成发动机动力损失大的难题,与潍柴集团合作,实现了过滤体的功能升级,解决了高过滤效率和低压降的矛盾,依据国六标准对过滤体进行70万公里耐久性测试,颗粒物排放远低于限值,优于美国康宁、日本NGK等国际知名产品。”崔洪芝介绍,匹配潍柴高端发动机,应用于一汽解放、陕西重汽和福田等整车厂,占国内重卡市场32%,近3年新增销售额53亿元,减少PM排放1万吨。

材料报国

说到进入材料领域的契机,崔洪芝介绍很早之前他们去到化工、冶金、石油开采等领域实习或合作时,经常遇到因为装备性能达不到要求,而导致的装备停产、事故频发等状况,从而造成材料浪费。“当时我就在想如果有性能更好的材料提供给他们该多好,所以我就开始了提升材料性能的道路。”崔洪芝说。

早在1982年,崔洪芝考入大学,开始学习金属材料及热处理专业。一开始她认为这个专业枯燥乏味,有一些抵触情绪。上课的时候老师告诉他们:“我们想进行海洋勘探,勘探不了;我们想去保卫钓鱼岛,保卫不了;我们想深井作业,实现不了……原因是什么?材料、装备不过关!”当时,才十六七岁的崔洪芝深切感受到材料的重要性。

1991年,26岁时,崔洪芝申请到了第一个科研项目———煤炭科学基金项目,科研经费2万元,主要研究煤炭行业大量消耗的高性能耐磨材料及制备技术,开启了她走进科研一线的征程。在此后的20多年里,她承担了国家“863计划”项目、国家自然科学基金项目。在实验室与团队成员和研究生一起打拼,与科研团队共同攻克技术难关,开发等离子表面强化处理设备和工艺,填补了我国实用性高能束表面强化技术空白。

教书育人

2020年1月,崔洪芝获得国家科技进步二等奖。“当我从党和国家领导人手中接过国家技术发明奖证书时,我的学生张媛教授作为第二完成人同时也获得了国家科技进步奖。那一刻我心潮澎湃,作为一名教师,我很幸运能和学生一起走过,践行“教学相长”,看着他们成才。”崔洪芝感慨万分。

2007年,崔洪芝初任山东科技大学材料科学与工程学院院长时,学院成立仅3年,教工30多名,规模小、底子薄。崔洪芝与同事们一道研判新材料的发展机遇,分析学校和材料学科在长期服务矿山行业中形成的基础和优势,确立了“以教学为中心,以内涵建设为主线,以科研为重点,以学科建设为龙头,教学支持科研,科研反哺教学,实现提升高度、拓展宽度、延伸长度”的立体式发展思路,推动学院实现跨越式发展,让一代代青年人成长起来。

作为教师,崔洪芝坚持学高为师,身正示范的准则。她坚持引进与培养并举、挖大树与育好苗结合,强化人才队伍建设。经过长期努力,当时所在的山东科技大学材料科学与工程学院培育出了几支80后年轻人为骨干的创新团队。崔洪芝特别重视青年教师的成长。照她的话说:“将年轻人发到跑道上,自然就能跑起来”。

“希望带动和激励很多优秀的年轻人快速成长起来,希望他们放眼未来,出更多的创新成果,希望他们的发展像‘射线’而不是‘线段’,在她的培养下,一批年轻人快速成长起来。”崔洪芝说。