這位本科學歷院士,讓中國材料科學登上世界舞臺

這位本科學歷院士,讓中國材料科學登上世界舞臺

周廉,中國工程院院士,材料科學專家。他的高臨界電流密度的鈮鈦超導體研究世界領先,金屬纖維研究填補國內空白,在鈦及鈦合金材料領域做出了突出貢獻。→中國材料名師簡介。他主持和參與了多項國家科技攻關、863高技術、973重大基礎研究、國家自然科學基金研究和重大軍工配套與重大工程應用研究項目。榮獲多項國家和省部級科技進步獎,擁有多項國家發明專利。為我國材料科學的發展做出了重要貢獻。

人物經歷

  • 1940年3月11日,周廉出生于吉林省舒蘭縣。
  • 1955年9月,考入吉林市第一中學。
  • 1959年9月,考入東北工學院(1993年複名為東北大學)有色金屬加工專業。
  • 1963年7月,本科畢業後分配到北京有色金屬研究總院工作(至1969年1月)。
  • 1969年1月,響應國家支援三線號召,調到寶雞有色金屬研究所工作,擔任科辦副主任(至1984年1月)。
  • 1970年1月,加入中國共產黨。
  • 1979年11月,由教育部派往法國國家科研中心低溫研究實驗室進修(至1981年12月)。
  • 1984年1月,擔任西北有色金屬研究院常務副院長(至2005年1月)。1994年,當選中國工程院首批院士。
  • 2002年1月,擔任西北超導科技有限公司董事長。同年擔任中國工程院冶金、化工與材料學部主任(至2006年1月)。
  • 2003年1月,擔任陝西科技大學雙聘院士,名譽校長。
  • 2005年,被聘為西北工業大學外聘院士、博士生導師;被法國約瑟夫·傅立葉大學授予名譽博士學位。
  • 2008年1月,擔任中國鈦工業協會首任會長(至2004年1月)。
  • 2013年5月15日,出任南京工業大學先進金屬材料研究院院長。
  • 2016年8月6日,北京工業大學舉行周廉院士3D打印材料工作室揭牌儀式。
  • 2017年8月14日,在陝西科技大學設立材料科學與工程學科周廉院士工作室。

我國超導材料學術的帶頭人

1979年到1981年底,周廉被教育部派往法國國家科學院低溫研究中心及高場實驗室進修。懷著強烈的責任感,他全身心地投入到超導材料的研究及超導磁體技術的學習中。周廉利用法國實驗條件,研究和製造的NbTi50多芯線材在高磁場下的臨界電流密度創造了世界最好水平

1987年,中國和世界幾乎同步發現高溫超導後,周廉開始了新的攀登,作為國家超導專家委員會首席科學家,他主持了多項國家高溫超導材料基礎研究和實用化攻關項目。在世界性的競爭中,作為西北院承擔國家超導攻關項目的總負責人,他領導並親自參加了多項國家863高技術、國家攀登計劃和國家科委下達的攻關課題,在超導體制備、臨界電流及超導器件應用多方面取得顯著的實質性進展。他在低溫鈮鈦超導材料Nb3Sn、高溫YBCO超導材料、B系超導材料和二硼化鎂新型超導材料性能研究方面創造了三次世界最高紀錄。關注材料科學與工程公眾號搜索更多名師簡介。他對釔系超導體冶金物理化學過程進行了深入的研究,在國際上首創了以粉末熔化法(PMP)的高Jc釔鋇銅氧超導體制備技術,使釔鋇銅氧超導體及塊材的Jc達到國際領先水平。

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2003年4月,在他的不懈努力下,具有自己獨立知識產權的超導材料生產基地----西部超導科技公司宣告成立了,這是我國第一個具有國際水平的現代化超導材料高新技術產業基地,是我國超導材料產業化的重要里程碑。

深入研究,走向國際的引領者

20世紀70年代

周廉系統地開展了青銅法、內錫法Nb3Sn線材研究,在系統研究Nb3Sn成相動力學過程的基礎上,成功解決了具有彌散強化粒子的高均勻銅錫合金熔鍊、線材加工熱處理技術,通過改善Nb和Cu的擴散熱動力學行為和加工缺陷的引入,成功獲得了具有納米級晶粒結構的Nb3Sn超導線材,有效地提高了作為有效釘扎中心的晶界的密度,從而提高了Nb3Sn超導線材的臨界電流密度。

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內錫法

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青銅法

周廉與法國國家科研中心高場實驗室合作,使用西北有色金屬研究院的多芯Nb3Sn股線繞製出中心場達15.4T的超導磁體,Nb3Sn股線的Jcn達1.8×104-A/cm2。這一研究結果達到了國際上Nb3Sn股線研究的先進水平,使我國在Nb3Sn股線的製備技術領域邁入世界三強之一(美(IGC)、日(古河)、中國西北院)。

20世紀80年代,周廉通過對Bi-2223成相機理的深入研究,在先驅粉成相方面取得突破,提出雙粉法可有效控制Bi-2223的微觀結構並引入有效磁通釘扎中心,在我國首先製備出了性能達到實用水平的300m長帶,其傳輸臨界電流達到100A(77K,0T),超導性能與歐美日等國處於同一水平,並使我國完全掌握了從粉末到帶材製備全套自主知識產權技術。

周廉在超導材料研究工作中深入理解了磁通釘扎和微觀結構的關係,有效提高了超導材料的臨界電流密度,使我國在高臨界電流密度超導材料研究這一國際研究最前沿領域創造了三次世界紀錄,取得了多項具有國際先進水平成果。正是周廉院士卓有成效的研究工作,使我國在超導材料在基礎研究和應用技術領域與國外並駕齊驅。

鈦合金領域緊跟國際前沿

自九十年代初開始,周廉首次採用集束拉拔法制備出連續金屬纖維,通過調整結構設計、改進拉拔工藝、優化熱處理技術,以防止纖維組織中晶粒長大、控制有害相的析出、提高纖維強度、改善纖維表面質量,成功製備出2μm--25μm的不鏽鋼纖維。纖維斷裂強力和斷後伸長率分別達到代表國際先進水平的比利時bekaert公司的技術指標,填補了該領域的國內技術空白,該項研究成果獲得陝西省科技進步一等獎。

在具有重要軍事用途和廣闊民用的鈦合金領域,周廉是世界鈦會國際組委會委員(國際上共7人),擔任全國鈦業協會第一任會長。他以其敏銳的洞察力,預測世界、國內鈦領域的發展趨勢和前沿,為我國及世界鈦合金的發展做出了重要貢獻。他指導西北院從事鈦研究的科技人員,緊跟國際科學技術前沿,取得眾多的技術創新,具體體現在以下幾個方面:

1.新合金設計與研究方面

為滿足鈦合金在不同環境中對其性能不同的應用需求,採用d電子理論、Al當量公式、Mo當量公式和鈦合金合金化基本理論,設計研製出眾多具有我國自主知識產權的新型鈦合金。

2.新工藝技術方面

鈦合金綜合性能優異,是眾多軍用及民用的關鍵材料,然而其成本較高,限制了其更廣泛的應用。降低鈦合金成本有許多途徑,其中簡化工藝流程、提高材料利用率是最重要的。通過國家稀有金屬材料加工工程中心的建設,從國外引進、發展了電子束冷床爐熔鍊技術、短流程的、大變形量的步進軋製加工技術、滾模軋製加工技術等,使鈦合金材料的利用率提高了20%,材料性能批次間更加穩定。關注材料科學與工程公眾號搜索更多名師簡介。同時開展了鈦合金的連鑄連軋技術研究,一旦鈦合金的連鑄連軋技術研究取得突破,必將是世界鈦工業一次重大的技術突破,使世界鈦工業取得重大的技術革新。

不忘耕耘,激活人力資源潛能

周廉十分重視人才培養工作。他先後擔任西安交通大學、西北工業大學、東北大學等國內重點院校的博士生導師,培養博士生40多名(含在讀博士),有三名博士後在他的指導下順利出站。

他一直堅持與院校聯合培養科技人才的道路,在他的努力下,研究院與國內十幾所院校共同培養研究生,成立了東北大學研究生院西北分院;先後開辦了“博士班”“工商碩士”、“工程碩士”研究生班。培養出了一大批優秀的科研、生產、經營和管理人才,為研究院的可持續發展奠定了堅實的基礎。

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他還發揮自身影響力和作用,積極探索與國內外聯合培養人才的路子,先後與法國、美國、日本、德國、俄羅斯等國開展了共同培養研究生合作關係。同時,他還積極倡導把西安地區從事材料科技工作的專家、學者、企業家聯合起來,先後組織成立了陝西省中法科技交流協會、陝西省材料研究學會等社會團體,形成了明顯的地區優勢。

科研上,他不懈努力,使我國在超導材料在基礎研究和應用技術領域與國外並駕齊驅; 教育上,他夏雨雨人,為研究院的可持續發展奠定了堅實的基礎。他使中國的材料科學登上了國際的舞臺,為中國在國際舞臺上的繼續綻放打下了堅實的基礎。

主要論著

周廉院士發表了有較高學術價值的論文和特邀學術報告486篇,被SCI收錄262篇,被SCI、EI、ISTP收錄作為第一作者的論文近20篇,(詳見附件),其中周廉院士同一發明內容的2篇文獻被國內外同行引證117次(他引93次,自引24次)。

  1. 被引證論文

“The properties of YBCO supe-rconductors prepared by a new approach the powder melting process”, Zhou L, Zhang PX, Ji P, Wang KG, Wang Jr, Wu XZ, 《Superconductor Science & Technology》3(10) : 490-492, OCT 1990.“High JC YBCO sup-erconductors prepared by the powder melting process”, Zhou L, Zhang PX, Ji P, Wang KG, Wang Jr, Wu XZ, 《IEEE Tran-sactions on Magnetics》27 (2): 912-913 Part 2, MAR 1991.

2.主編和組織編寫

《中國冶金百科全書----金屬材料卷超導材料及測試篇》

《中國材料科學百科全書----超導及磁性材料篇》

《材料科學與工程手冊》,化學工業出版社2004.1出版(國家十五重點圖書)

《中國新材料產業發展報告》,化學工業出版社2004.9出版

《中國有色金屬材料發展現狀及邁入新世紀對策》

《中國低溫超導材料產業化戰略研究》

《中國有色金屬材料領域高新技術發展和產業技術創新發展戰略研究》等。

來源:礦冶園、中國工程院、材料科學與工程公眾號

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