「礦冶人物」中國工程院院士周廉:讓中國的材料科學登上世界舞臺

2021-01-14 礦冶園

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。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。

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,在超導體製備、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。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釔鋇銅氧超導體製備技術,使釔鋇銅氧超導體及塊材的Jc達到國際領先水平。

2003年4月,在他的不懈努力下,具有自己獨立智慧財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裡程碑。

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煉、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。

內錫法

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股線繞制出中心場達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智慧財產權技術。

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製備出連續金屬纖維,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智慧財產權的新型鈦合金。

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煉技術、短流程的、大變形量的步進軋制加工技術、滾模軋制加工技術等,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。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。

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。

相關焦點

  • 十二年裡周廉院士歷盡艱辛為中國申辦世界鈦會主辦權,把中國鈦科技及其產業推向世界舞臺
    2011年6月,第12屆世界鈦會在北京隆重召開。圖為本屆大會主席、世界鈦會國際組委會中國委員、中國工程院院士周廉教授致開幕辭本屆世界鈦會匯聚了全球最新的鈦應用成果與技術。從1999年起,周廉歷時12年奔波斡旋於各國委員之間,連續3次參加世界鈦會,為中國申辦主辦權,付出了巨大的艱辛。常輝,現為南京工業大學材料科學與工程學院副院長,師從周廉院士28年,是周廉申辦世界鈦會的助手和親歷者。2015年,繼周廉之後,常輝成為世界鈦會組委會中國委員。他清晰地記得12年來恩師申辦世界鈦會的一幕幕往事。
  • 舒蘭市領導拜見中國工程院院士周廉 助推舒蘭謀劃建設吉林鉬產業園區
    日前,舒蘭市副市長、市鉬產業園區建設副總指揮明繼國帶領舒蘭市發改局、舒蘭市水利局、舒蘭市經合局及天池鉬業公司負責人到北京拜見中國工程院院士周廉,助推舒蘭謀劃建設吉林鉬產業園區。
  • 1940年3月11日,著名材料科學家周廉誕生
    1940年3月11日,著名材料科學家周廉誕生2017-03-11 00:02 來源: 科普中國-科技名家風採錄 周廉他引領中國超導材料走向世界,高擎中國鈦材料科學的大旗;他在改革開放中執著奉獻,為中國材料科學砥礪前行。他就是中國材料科學奇才——周廉。1940年3月11日,周廉出生於吉林省舒蘭縣。
  • 他是材料學界泰鬥、蜚聲國際的材料科學家,八十歲的周廉院士依然在...
    包括32位院士在內的近400位國內外知名的材料科學家、百位優秀青年學者、上千位各界相關人士相聚在這裡,共享新材料研究成果,研討新材料的發展方向。 由我國著名超導和稀有金屬材料專家、中國工程院首批院士周廉教授創辦並推動的這一論壇,到今天已舉辦到第10屆。這一高端論壇已發展成為新材料領域具有重要影響力的學術活動,反映國內外材料學科發展最新趨勢、極具影響力的高端平臺。
  • 他是材料學界泰鬥、蜚聲國際的材料科學家,八十歲的周廉院士依然在跋涉……
    包括32位院士在內的近400位國內外知名的材料科學家、百位優秀青年學者、上千位各界相關人士相聚在這裡,共享新材料研究成果,研討新材料的發展方向。由我國著名超導和稀有金屬材料專家、中國工程院首批院士周廉教授創辦並推動的這一論壇,到今天已舉辦到第10屆。這一高端論壇已發展成為新材料領域具有重要影響力的學術活動,反映國內外材料學科發展最新趨勢、極具影響力的高端平臺。
  • 中國工程院院士
    中國工程院院士(以下簡稱院士),是中國設立的工程科學技術方面的最高學術稱號,為終身榮譽。中國工程院院士由選舉產生。中國工程院資深院士,是對年滿80周歲的院士授予的稱號。資深院士不擔任院及學部的領導職務,不參加對院士候選人的提名和選舉,可以自由參加院士會議及諮詢、評議和學術交流等活動。享受資深院士津貼。
  • 中國工程院院士譚建榮將出席2020中國國際數字經濟大會
    中國國際數字經濟大會」將於10月28日在深圳舉辦。國內知名機械工程專家、中國工程院院士譚建榮已確認將會出席本次大會,為現場嘉賓、觀眾帶來主題為《數字經濟與轉型升級:關鍵技術與發展趨勢》的演講。譚建榮院士將以梅特卡夫法則、摩爾定律和達維多定律三大法則點題,總結、分析數字經濟的8個發展趨勢,並基於此深度剖析我國科技產業的轉型升級之路……期待譚院士為此次大會帶來精彩內容。
  • 中國工程院院士、大地測量學家寧津生逝世
    中國工程院院士、武漢大學教授寧津生,3月15日於武漢逝世。寧津生,1932年10月出生於天津,安徽省桐城縣人。曾任武漢測繪科技大學副校長、校長,教育部高等學校測繪學科教學指導委員會主任,中國測繪學會測繪教育工作委員會主任。1995年當選為中國工程院院士。寧津生長期從事大地測量領域的研究,在大地水準面、地球重力場模型、國家天文重力水準網等方面成果顯著,被譽為「大地之星」。
  • 張興棟院士:世界生物材料領域的領導者
    陶瓷變骨頭 「草根院士」的神奇魔法1960年,張興棟從四川大學固體物理專業畢業時,由於國家還沒有實行文憑制(頒發文憑),由於他最高學歷是本科畢業,以至於他後來成為中國工程院院士,人們便稱他是沒有學位的「草根院士」。「科學研究要有創新和挑戰傳統的精神。」張興棟是從事材料科學、特別是生物材料領域的科學研究。
  • 北航4位教授、2位校友當選中國科學院院士、中國工程院院士!
    北航4位教授、2位校友當選中國科學院院士、中國工程院院士!北京航空航天大學材料科學與工程學院宮聲凱教授、電子信息工程學院蘇東林教授、無人系統研究院向錦武教授等3位教師當選為中國工程院院士,北航大數據科學與腦機智能高精尖創新中心首席科學家樊文飛教授當選為中國科學院外籍院士。我校校友曹建國當選為中國工程院院士,校友楊威迦當選為中國工程院外籍院士。
  • 湖南大學一學院先後產生6位中國工程院院士
    9日上午,6位中國工程院院士馬克儉、周福霖、周緒紅、聶建國、陳政清、鄭健龍歡聚湖南大學,參加該校舉行的院士顧問聘任儀式暨土木工程學院「十三五」規劃研討會。湖南大學新任黨委書記蔣昌忠、校長段獻忠先後為馬克儉、周福霖、周緒紅、聶建國、鄭健龍等5位不在該校工作的校友院士佩戴校徽,並頒發學校顧問的聘書。  此次受聘的5位院士以及在湖南大學工作的陳政清院士都為土木工程學科的著名專家。
  • 「2018美國工程院院士名單」貝索斯當選,三位華人當選外籍院士
    新智元報導 來源:美國工程院官網作者:聞菲、劉小芹【新智元導讀】美國工程院最新公布了新當選的院士名單,一共83名新院士和16名外籍院士,亞馬遜CEO貝索斯當選,原因是在太空探索中國工程院院士、清華大學環境科學與工程研究院院長郝吉明,中國科學院瀋陽材料科學國家(聯合)實驗室主任盧柯,中國自然科學基金委主任楊衛當選外籍院士。今天,美國國家工程院(NAE)主席C. D. (Dan) Mote, Jr.宣布,NAE新選出83名新院士和16名外籍院士。加上今年的新院士後,美國國家工程院院士的美國院士總人數達到2293人,外籍院士262人。
  • 了不起的中國有色金屬史
    我們今天將花10分鐘時間,通過黃培雲、周廉、徐光憲三位中國有色金屬領域舉足輕重的人物來給大家講述中國有色金屬發展的坎坷歷史。 01 1917年,黃培雲出生於北京。
  • 恭喜世界首富比爾蓋茨當選中國工程院院士!比咱有錢還比咱努力!
    小編身為交大材料科學專業的博士一員,熱烈祝賀9位與材料科學相關的科學工作者黨員脫穎而出,當選2017年中國工程院院士!!!身為世界首富,不驕不躁,謙遜努力,值得我們學習!!!
  • 李飛飛、鄧中翰入選美國工程院院士,多位華人上榜
    機器之心報導機器之心編輯部今日,美國工程院公布了新增院士名單,包括 87 名院士和 18 名外籍院士。當選美國國家工程院院士是工程領域專家的最高專業榮譽之一,以表彰入選者「在工程研究、實踐、教育等方面做出的重大貢獻」,「在新興領域技術做出的開拓性工作和傳統工程領域中的重大貢獻」以及「在開發/實施工程教育方面的創新貢獻」。
  • 中國工程院院士寧津生在武漢逝世 被譽為"大地之星"
    大地測量學家寧津生院士逝世) 【送別!大地測量學家#寧津生院士逝世#】中國工程院院士、武漢大學教授寧津生,3月15日於武漢逝世。
  • 中國5位科學家當選俄羅斯工程院院士,其中4位還是董事長
    近日,西安電子科技大學校友王立軍當選俄羅斯工程院外籍院士,同時進入俄羅斯工程院官方網站最新公布的外籍院士名單的中國科學家還有龍騰、張丹、莊巍、李永勝。,夢幻世界科技創始人和董事長。夢幻世界科技(北京)有限公司研發的大規模3D數字特效技術和產品填補了中國在下一代3D數字影視技術方面的空白;核心技術獲得10多項國家軟體著作版權和專利。產品和服務廣泛應用於3D視覺特效和廣告的設計,製作,渲染和數位化生產。俄羅斯工程院(RIA)院長古塞夫向北京環球英才交流促進會(BGTEA)發來賀信,祝賀五位中國科學家當選。
  • 中國工程院院士、清華大學教授李恆德逝世 享年98歲
    新京報快訊 據清華大學官方微博消息,中國共產黨黨員,我國著名材料科學家、教育家,我國核材料和金屬離子束表面改性研究的先驅者
  • 中國北鬥正式登上世界舞臺
    7月31日,中國向全世界鄭重宣告,中國自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統全面建成,開啟了高質量服務全球、造福人類的嶄新篇章。中國北鬥正式登上世界舞臺,站在了我國用實際行動積極推動構建人類命運共同體的「第一梯隊」。撫今追昔,這份「成績單」來之不易。
  • 又一位院士仙去!「中國的霍金」金展鵬逝世,共和國今年已隕落35位...
    他是十位楷模中唯一的院士。 1998年,金展鵬突然病倒,搶救後落下全身癱瘓,在輪椅上的金展鵬,仍堅強地教書育人、潛心科研,被譽為「中國的霍金」。2003年,當選為中國科學院院士。 金展鵬,1938年11月生,廣西荔浦人。1960年畢業於中南礦冶學院,1963年中南礦冶學院金屬學專業研究生畢業。