灣區(qū)時訊 11月22日,中國工程院公布2023年當選院士名單,華南理工大學韓恩厚教授當選。
韓恩厚,華南理工大學材料科學與工程學院教授、先進技術(shù)研究院研究員,廣東腐蝕科學與技術(shù)創(chuàng)新研究院院長、中國科學院金屬研究所的兼職高級訪問學者,亞太材料科學院(APAM)院長、(聯(lián)合國)世界腐蝕組織(WCO)亞澳非區(qū)域辦公室負責人、Corrosion Reviews主編,新世紀百千萬人才工程國家級人選。2023年,當選中國工程院院士。
長期從事腐蝕機理、耐腐蝕材料、腐蝕控制技術(shù)、工程結(jié)構(gòu)與裝備腐蝕服役安全評定與剩余壽命評估研究與應(yīng)用。研發(fā)出多種腐蝕控制與服役安全評定技術(shù),已在核電、飛機、管道、電網(wǎng)、船舶、汽車、航天、海洋等多領(lǐng)域應(yīng)用。
三次擔任國家973腐蝕項目首席科學家以及國家重大科技專項課題負責人、國家重點研發(fā)計劃項目和國家自然科學重點基金項目負責人等,目前正擔任國家自然科學基金重大項目課題負責人等。發(fā)表論文700余篇,他引28,000余次,H因子84,G指數(shù)122;授權(quán)發(fā)明專利140余件(含美國專利3件);合作起草并發(fā)布我國國家標準4項、行業(yè)標準2項、團體標準23項;合作著編譯著作10部(含章節(jié));國內(nèi)外大會和邀請報告170余次(國際80余次、國內(nèi)90余次);培養(yǎng)畢業(yè)研究生100余名。以第一完成人曾獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎2項、國家科技進步二等獎1項、省部級一等獎5項。2012年獲何梁何利科技進步獎,2016年獲惠特尼獎,2019年獲探月工程嫦娥四號任務(wù)突出貢獻者,2021年獲錢三強科技獎。曾獲全國優(yōu)秀科技工作者、國務(wù)院政府津貼等多項榮譽獎勵。
神舟十三號在太空飛行
如何抵擋太空環(huán)境腐蝕?
核電站如何“強健體魄”
實現(xiàn)長期安全服役?
埋地管道“長龍”
如何能做到百年安好?
韓恩厚教授作報告
三十余年深耕腐蝕控制領(lǐng)域
金屬的癌癥、無焰的火災、隱蔽的殺手……腐蝕在學術(shù)界可謂“臭名昭著”,如此聲名狼藉主要源自其擁有的巨大破壞力。“由腐蝕引發(fā)的危害和經(jīng)濟損失,幾乎遍及所有制造業(yè)。同時,它還會造成環(huán)境危害、工程壽命縮短、產(chǎn)品質(zhì)量低劣,甚至釀成重大災難性事故。”韓恩厚介紹道。據(jù)統(tǒng)計,我國每年為材料腐蝕付出的經(jīng)濟代價占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重為3.4%~5%,遠大于所有自然災害損失的總和;世界腐蝕組織的數(shù)據(jù)表明,腐蝕代價占全球GDP的3%~5%。
在腐蝕控制領(lǐng)域深耕三十余年,韓恩厚的科研生涯基本與腐蝕緊密相關(guān),不僅是通過腐蝕防控技術(shù)服務(wù)于國家重大工程實施,他還希望能夠推動腐蝕學科的發(fā)展。盡管已經(jīng)是享譽國際的學者,在每年四月的世界腐蝕日,韓恩厚還會親自給中小學生等群體做有關(guān)腐蝕的科普講座,堅持十二年,從未間斷。
“作為腐蝕防護領(lǐng)域的頂級科學家,韓老師為人非常謙和,和我們年輕老師交流討論也是一點架子都沒有。”十五年前,彼時還是青年教師的杜軍和韓恩厚在一場“環(huán)黃海國際鎂合金會議”上有過初次交流。
正是這種在科學和同行面前認真而謙遜的態(tài)度讓韓恩厚不斷捕捉科研的靈感,研發(fā)出高性能、低成本腐蝕控制技術(shù)。
1998年,從麻省理工學院回國的韓恩厚,腦子里一直在考慮“納米”這個概念。是不是可以嘗試將納米技術(shù)運用到涂料里?這一想法得到了金屬所柯偉院士的支持。有了好的想法就要去實現(xiàn)它,不到四十歲的他,和院士們同臺PK,作為首席科學家,拿下了科研路上的首個973項目。“用科學的方法解決發(fā)展中遇到的實際問題”是在場專家的評價。隨后,經(jīng)過三期973項目的持續(xù)研究,韓恩厚不斷創(chuàng)新,解決了飛機、管道、核電站等行業(yè)中存在的關(guān)鍵難題。
以韓恩厚為第一完成人的項目“納米氧化物濃縮漿與納米復合涂料”,也讓他在2006年首次獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。此后,他帶領(lǐng)團隊攻克了傳統(tǒng)鎂合金防護涂層無法同時滿足高性能防腐和導電的難題。
韓恩厚教授在科研中
自主研發(fā)技術(shù)獲得國外同行“點贊”
工業(yè)越發(fā)達對腐蝕技術(shù)的需求越旺盛。目前,我國在運行的核電站數(shù)量全球第二,在建的核電站數(shù)量為全球第一,對于保障核電站安全運轉(zhuǎn)有著迫切需求。
國內(nèi)某大型核電站核一級彎頭經(jīng)過近19年的服役后,發(fā)生故障,可能對環(huán)境造成安全隱患。但那時中國人在百萬千萬大型商用核電站核島關(guān)鍵部件的原因分析與解決辦法上缺乏話語權(quán)與自主權(quán),甚至外國工程師在處置過程中都不允許中國人看。針對該損傷事件,外國專家給出了“氧致腐蝕疲勞”的結(jié)論,認為是我國核電廠運行不好導致的問題。如果以此結(jié)論,不僅要采用更高成本的運行參數(shù),而且需要大量更換彎頭,這將造成極大的經(jīng)濟損失。在這個國外牢抓在手的領(lǐng)域,韓恩厚的團隊基于承擔國家973等重大項目的良好科研積累,推本溯源,發(fā)現(xiàn)真正的原因其實在于沿晶應(yīng)力腐蝕開裂,屬于制造質(zhì)量不好導致的問題。外國專家也不得不服氣,韓恩厚證明了中國人有能力解決關(guān)鍵核島的問題。
核電站認為:“在國內(nèi)首次牽頭完成百萬千瓦級核反應(yīng)堆一回路關(guān)鍵管道部件的安全評定與壽命預測”,從而實現(xiàn)了我國核電站核島關(guān)鍵部件服役安全及剩余壽命評價的從無到有,一舉打破國際壟斷。相關(guān)成果已成功用于我國自主三代核電材料國產(chǎn)化的評定和現(xiàn)役核電站運行許可證延續(xù)中。
“我們遇到的技術(shù)問題必須依靠中國科學家自主來解決。”這種使命感和責任感的驅(qū)動下,韓恩厚率領(lǐng)研究團隊研制出模擬核電設(shè)備腐蝕失效的系列原位測試裝備與技術(shù),實現(xiàn)了國產(chǎn)化材料的系統(tǒng)評價,國外同行認為“在這個領(lǐng)域位于國際領(lǐng)先行列”,并榮獲2018年國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
2016年,韓恩厚獲得腐蝕領(lǐng)域的個人最高成就——惠特尼獎,成為該獎項設(shè)置七十多年來首位獲獎的華人。國際腐蝕工程師協(xié)會評價他:“韓恩厚教授在環(huán)境促進開裂、涂料、壽命預測等方面取得了顯著成就……特別是把這些研究結(jié)果應(yīng)用于油氣管道、老齡飛機、核電站中。他在腐蝕科學與腐蝕工程領(lǐng)域是全球著名的科學家。他發(fā)明了多種與眾不同的實驗室模擬新技術(shù),并且是使用這些新技術(shù)研究高溫高壓水中材料腐蝕的引領(lǐng)者。”
韓恩厚教授與金屬系教師交流
防腐蝕技術(shù)護航“大國重器”
在航天領(lǐng)域,防腐蝕技術(shù)也同樣重要。韓恩厚提到,航天器除了滿足地面指標與儲存時的耐腐蝕外,還一定要應(yīng)對空間原子氧腐蝕、冷熱循環(huán)、輻照老化等一系列極端環(huán)境挑戰(zhàn)。
航天器對材料的重量可以說是”克克計較”,航天領(lǐng)域需要專用的輕量化材料與防腐蝕技術(shù)。鎂是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,但那時我國還沒有在航天中試用過鎂這種材料,因為不清楚鎂的性能在空間環(huán)境之下是否符合要求。在韓恩厚牽頭承擔的國家973項目和國家重點基金項目支持下,研究并掌握了鎂合金在模擬空間環(huán)境中的多種潛在的損傷行為以及腐蝕控制技術(shù),從而成功推動了鎂合金在我國空間裝備上的應(yīng)用。
“傳統(tǒng)的鎂合金防護涂層無法同時滿足高性能防腐和導電的難題,我們自主研制出了一種鎂合金表面防腐導電功能一體化的涂層,從神舟五號到神舟十三號,嫦娥、玉兔、天宮空間站、天和核心艙以及天問火星探測器、祝融等,都應(yīng)用了我們自主研發(fā)的先進防腐蝕技術(shù)。”韓恩厚自豪地分享道。
“在中美加國際合作項目支持下,當年全球防腐蝕技術(shù)做得最好的11家單位接受國際盲評,最終我們中國人的防腐蝕技術(shù)脫穎而出,被評價為技術(shù)性能最佳、成本最低,各項指標國際領(lǐng)先,適合規(guī)模使用。這種轉(zhuǎn)化膜技術(shù)就是我們主動讓部件表面生成非常薄的膜層,厚度不到一微米,僅僅是這么一點膜層就能夠?qū)崿F(xiàn)腐蝕防護。”
除了導電鍍層與轉(zhuǎn)化膜外,韓恩厚團隊還發(fā)明了鎂合金自封孔型微弧氧化技術(shù),耐蝕性比傳統(tǒng)技術(shù)提高4~5倍,可同時滿足地面儲存耐腐蝕、在太空使用時抗高低溫、強輻射等綜合性能要求,已成功在長征系列運載火箭的鎂質(zhì)慣組支架上使用。在航天材料耐腐蝕領(lǐng)域的創(chuàng)新,讓韓恩厚獲得了“探月工程嫦娥四號任務(wù)突出貢獻者”稱號。
韓恩厚教授介紹科研成果
三年前,在廣州市黃埔區(qū),韓恩厚牽頭創(chuàng)建了廣東腐蝕科學與技術(shù)創(chuàng)新研究院并擔任院長,新研發(fā)的防腐蝕涂料及多項技術(shù)已達到國內(nèi)領(lǐng)先。韓恩厚透露,相關(guān)技術(shù)已應(yīng)用于國務(wù)院重大輸水工程項目珠三角水資源配置工程中,為項目高質(zhì)量建設(shè)提供了科技支撐。同時,他期待將以材料基因工程為代表的新研究方法、以人工智能代表的新技術(shù),融入腐蝕防護技術(shù),正在國家重點研發(fā)計劃項目支持下實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。
韓恩厚教授與學生合影
“韓老師不僅是科學家也是實干家。他常說,科學技術(shù)不應(yīng)僅停留在實驗室,關(guān)鍵還是要落地應(yīng)用。”博士生王海濤說,老師嚴謹?shù)目茖W精神以及謙虛態(tài)度值得自己終身學習。“韓老師總是能用長遠的眼光看待問題,考慮事情全面而細致。跟著他學習、工作讓我受益匪淺。”
“做科研就像‘種莊稼’,種子種下后需要時間成長,并且需要灌溉、施肥等長期的投入。”韓恩厚鼓勵青年科研人員要“坐得住、沉下心”,努力用自己的實際行動,奮力書寫科技自立自強的時代答卷。
今年,又有多位研究生慕名而來跟隨韓恩厚深造,此外團隊也不斷吸引著優(yōu)秀青年人才的加入。目前,韓恩厚正帶領(lǐng)他們在華南理工大學籌備著耐蝕材料與關(guān)鍵裝備腐蝕控制技術(shù)方面的研究平臺。“我們相信在韓老師這樣的技術(shù)‘大牛’的帶領(lǐng)下,我們的未來一定能取得更好的發(fā)展,”博士后薛超超這樣展望。
通訊員/華軒
責任編輯/劉秀
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