这个国家技术发明奖一举攻克世界冶金领域的重大难题，它的背后凝聚着钱伟长先生浓重的爱！
发布人：Super User 发布时间：2018-04-09 浏览次数：392大中小
在钢花飞舞的大型钢铁企业中，每天有大量的钢水凝固后被进行加工，成为各种各样的钢铁制品，进入到我们国民生产和千家万户的生活中去。
几乎所有金属制品制备中都要经历凝固过程。在钢铁生产中，凝固是一个重要的生产阶段。在上世纪50年代，欧美发达国家发明了连铸法，大量的钢水源源不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料，相比较传统的模铸工艺，这样的方法效率高、成本低，在全世界各地迅速普及开来。
但是连铸工艺有一个致命缺陷：由于喷水强制冷却，比模铸更容易产生偏析。所谓偏析就是钢铁凝固过程中出现的成分不均匀现象。这种偏析极大地影响了金属制品性能均匀性和质量稳定性，至今已经成为国际冶金界产品质量提升的瓶颈。以翟启杰教授领衔的上海大学先进凝固技术中心科研团队在揭示了脉冲电流细化金属凝固组织机制的基础上，发明了PMO凝固均质化技术，有效解决了冶金界这一共性技术难题，技术指标达到了国际领先水平。该项目获得了2017年度国家技术发明奖二等奖。
科学家的梦想在上海大学开始起航
翟启杰教授1991年在北京科技大学获得了铸造专业的博士学位，之后就留校任教。因为在科研领域出色的成绩在1996年就破格提拔为了教授。在当时的科研工作中，他就很敏锐地觉察到了连铸领域的偏析难题，在他看来，利用电磁声等物理手段，是完全有可能解决这个技术难题的。但是当时的他苦于没有机会重新建设一个实验室来支撑这个梦想。
2000年，上海大学因为学科建设的需要，向远在北京科技大学的翟启杰发出了邀请。翟启杰说，一开始自己还有些犹豫，但是后来当时的方明伦常务副校长的盛情相邀终于让他来到了上海大学进行了现场考察。让翟启杰最难忘的是当时钱伟长校长拉着他整整谈了一个上午，不仅在科研工作上给予支持，还关心他生活上的后顾之忧。翟启杰回忆说，三钱是我们科研工作者心中的丰碑，见到钱校长已经让我很激动，但是没有想到交谈下来，钱校长连我孩子的上学问题，房子的装修问题都帮我想到了，还告诉我，有什么需要可以直接去找他解决，这让我无比感动。
后来上海大学学科带头人时任上海市市长的徐匡迪院士，又在繁忙的工作中，抽出了一个下午翟启杰讨论冶金领域凝固的前沿问题。
十八年的努力终于成功！
翟启杰告诉记者，一来到上海大学工作，就着手组建团队，他自己跑到物理系和那里的教授们一连举行了三场座谈会。当时翟启杰与其中的富知愚副教授科研团队聊得非常投机，双方的研究方向非常契合。一场跨学科的联姻在上海大学校内悄然完成。
接下去就是大量的科研工作了。翟启杰告诉记者，在过去，钢水冷却凝固过程中，很多元素的杂质最后都会堆积在钢锭的中心地带。如何改变这种过程呢？过去科学家想到的办法是把钢锭里已经凝固的柱状晶打碎，国际上一般的方法是在钢锭外部加一个旋转的电磁场。而上海大学先进凝固技术中心的科研团队另辟蹊径，打造了一个更强的磁场，这个磁场是一个瞬时能量很高的脉冲磁场，这是一个间歇式放电的系统，仅仅使用传统方法的三分之一能耗，便达到了非常理想的结果。
这个瞬间能量的作用给了钢水“完美的孕育”！与以往在钢水凝固之后的解决方案不同，上海大学先进凝固技术中心的科研团队提供的解决方案是在凝固前就开始“让钢水孕育出更多的晶核”钢水，他们不是让长出来的柱状晶折断，从而细化铸坯凝固组织，让各种元素和杂质在钢锭中均匀分布。
这样的技术突破整整花费了18年的时间，今天上海大学先进凝固技术中心已经可以帮助钢厂进行大批量质量稳定的钢水凝固改造。
未来要解决先进制造中的各种难题！
凝固是材料科学与工程中最古老、最具活力的“常春藤”研究领域。凝固均质化是冶金产品质量提升的一大瓶颈，也是我国钢铁大国向钢铁强国转变的关键技术。翟启杰说，今天上海正在建设全球科创中心，上海的冶金、汽车、装备制造、新材料等领域的凝固研究有广泛的需求。特别是汽车、装备制造领域有大量凝固问题。有资料显示，上海是世界主要的汽车板供应地，占国内市场50.8%，上海汽车用轻质合金市场规模约1000亿。而对于正在全面推进“中国制造2025年计划”的中国工业界来说，这个技术的价值潜力也是非常巨大的。
与其他科研团队单纯注重科研不同，上海大学先进凝固技术中心还有浓浓的文化氛围，记者在实验室里发现了一本叫做“凝”的内部小期刊，里面记述着团队中一个个感人的故事。在期刊封面上有这样的一段话，“凝，定也，凝才，凝思，凝智，不凝滞于物，而能与世推移，旧暮，新朝，日新月异，唯情谊不移。”
在翟启杰眼中，获得国家技术发明奖只是一个开端，未来将凝聚团队的力量，大力开展与工业界的各项产学研合作，为中国冶金工业技术进步做出贡献，让这个中国的原创高科技成果惠及到更多的产业领域。
【内容来源】吴苡婷 科坛春秋
【编辑】侯思璇
