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中科院百岁院士魏寿昆的冶金生涯


最近更新 : 2007-6-7 14:21:06 受关注度: 9280 来源: 新华网
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    为人要正派,这是最重要的。做人不要投机取巧。搞科学的应该有一个道德准则,不能造假、不能浮夸,不要说我就国际第一流。

    魏老的家就在北京科技大学的院士楼,怀着崇敬的心情和帮我约访的李丽芬老师走进电梯,心里仍然在盘算着见面的开场白,毕竟魏老属于我祖师爷辈分儿的人了,难免心中有点忐忑。跟李老师说:“心里还有点紧张呢。”李老师在理化系也工作了近四十年,对系里的人啊事啊很熟悉:“老爷子特认真,人好极了,别紧张。”

    踏进魏老家门,一眼就看到魏老拄着拐杖微笑着迎接我们。我把准备的一束鲜花递给他的助手,他笑着说:“还给我买花,呵呵。来,拿着我的片子,现在时兴给片子。”随即递给我一张他的名片,很简洁,名片上只有名字和电话,并不曾见到长串的各种头衔,一切归于平淡就这么来的吧……

    老人精神很好,腰里挂着个小袋袋,不时的有一些液体流到里面。由于手术,他需要承受常人难以想象的病痛的折磨和生活的不便,但脸上依然笑容灿烂。

    来到客厅,坐在他旁边,他一个劲地让我们先休息一下,喝点水,吃点水果,不吃还不行。我环顾客厅,简单,明亮,一圈蓝色布面沙发,一个电视,还有一个陈列柜,柜子里面排放整齐的是一些书籍,并不曾见到他无数的证书和奖杯,尽管他在过去的岁月里面获过不计其数的科技部、冶金部以及国家给予的奖项。

    特殊历史背景下特殊的求学历程

    1907年9月,魏寿昆出生在天津一个没落的商人家庭,作为家里的长子长孙,从小就感受着生活的拮据和家庭的重担。

    教育对于这个贫穷的家庭无疑是一种奢侈的愿望,但酷爱读书的魏寿昆凭借自己的聪明和刻苦赢得了祖父和三叔的支持,1914年春天他进入一家私塾读书,由此开始了求学生涯。

    1923年夏,魏寿昆从铃铛阁官立中学毕业,以第一名的成绩考入学费较低廉的北洋大学。当时北洋大学属于国立大学,规定学年考试成绩在85分以上的学生免缴下学年的学宿费,而且执行贷书制度,种种这些优惠,对经济拮据又酷爱读书的魏寿昆来讲有着莫大的吸引力。

    1929年魏寿昆以本科四年平均成绩94.25分的高分从北洋大学冶金工程系毕业。

    求学期间魏寿昆参加了反对巴黎和约、反对“二十一条”的爱国运动。在斗争中他思想逐渐明确:欲使国家富强,必须振兴工业,走科学救国的道路。同时,由于父亲病逝,家中经济负担全部落在魏寿昆的肩上。为解决家庭经济困难,在社会上有立足之地,也需要学习更多的知识。加之对北洋大学里出自麻省理工学院的老师的钦佩,出国留学的想法在他脑海里已渐成熟。而且机会很快光顾了这位早有准备的青年。

    1929年的天津市市长张学铭(张学良的弟弟),重视天津的科学建设,准备招三名留学生分别公费去英国、美国和德国学习教育、纺织和化学。

    魏寿昆凭借自己自学有机化学的基础和良好的德文水平,在众多的报考人选中脱颖而出,公费留德攻读色染化学。这种选考公费留学生的政策随张学铭的调离而废止,于是魏寿昆成为这种选拔方式留学的第一届又是最后一届学子。

    你们好战民族见鬼去吧

    1931年4月,魏寿昆乘火车经苏联、波兰进入德国。

    在德累斯顿大学的学习刚刚开始,“九·一八事变”爆发,日本军国主义侵占东三省。一次,在学生食堂用餐时,一位素不相识的德国人把魏寿昆当成了日本人,说:“在满洲你们打胜仗了。我们也是好战民族。”魏寿昆闻言大怒,冲他吼道:“我们一定能把日本人赶走,你们好战民族见鬼去吧!”那位德国学生这才意识到他是中国人,悻悻离开。魏寿昆感到国家不强,受人侮辱,更加坚定了努力学习,科学救国的信念。

    当时德国纳粹已经掌握政权,欧洲形势日渐紧张,但学校里的科研工作似乎没有受到政治局势的影响。1935年6月28日魏寿昆的论文得到评审委员会的好评,并以极优的成绩通过论文口试答辩。色染化学的学习告一段落,四年公费也已满期,但学习冶金学科的夙愿仍让魏寿昆难以释怀。于是同年他又在亚琛工业大学冶金系钢铁冶金研究所以旁听生的名义开始冶金学科的学习和研究。

    谈到留学收获,魏寿昆说:德国大学里的教育,其目的并不在于收效于立时,而是要为后来学者开辟新途径。“是”是结果,而“非”也是结果。搜集资料,掌握和应用最新的研究方法,独立进行科研工作,这些与人智慧无关,重要的是分辨是非、提纲挈领、领悟推绎。

    科研不止 进取不息

    回国后的魏寿昆, 1936年7月起在北洋工学院矿冶系任教授。1937年“七七事变”后,随校迁往陕西西安,后又迁至城固县。当时北洋工学院、北平大学以及北京师范大学合并组成西北联合大学,魏寿昆任矿冶系主任。1942年至1946年,魏寿昆一直在重庆大学教书。

    30年代末期,学校随当时的战事迁移,所有的教职员工都处在颠沛流离的状态,魏寿昆把这种迁移当成了“科研考察”。

    钢铁是重要的战略物资,由于日本侵略军的严密封锁,内地的钢铁生产更显重要。但是,重庆周围的铁矿并不是很多,品质也不好,要炼钢,需要用碱性材料氧化镁进行处理。而氧化镁和氧化钙一般会同时存在,如何分离出纯净的氧化镁成为面临的难题。 当时很多人都在研究,魏寿昆到四川后也参与其中。原来的思路是将氧化钙分离出来。他们用碳酸水溶解氧化钙,结果没有达到目的。他们变换思路,让氧化镁分离出来。但经过反复实验仍然一无所获。在大家都觉得迷茫的时候,魏寿昆却惊奇地发现盛有实验废弃溶液的一个大缸里出现了明显的浑浊。浑浊必然有不溶物质存在。对这些物质一分析,有氧化钙也有氧化镁,但氧化钙明显降低了很多。这一发现给魏寿昆很大的启发,他将这些废弃液分开,静止放置的时间越长,氧化镁析出越多,通过反复的实验得到了达标的氧化镁,氧化镁纯度达到99.5%。魏寿昆给这种方法取名叫做静置后处理法,并用理论阐明了提纯氧化镁的机理,获得国民政府经济部三项发明专利。

    1944年,魏寿昆进行了从钼矿提取钼化合物,炼制钼铁及钼合金钢的研究,提出了综合利用钼矿的不同方案。这些成果又获得经济部的两项发明专利。

    我国有较多的多元素共生矿。钢铁冶炼和有色金属冶炼的主要反应为氧化还原反应。冶炼工作者一直没有找到不同元素氧化还原的一般的定型规律,常被多元素的复杂反应所困扰。魏寿昆于1972年首次提出“元素氧化转化温度”的概念,给出相关计算公式,解决了这一问题。他运用这一概念对都奥氏体不锈钢冶炼发展史的三个阶段(三种冶炼方法)进行了理论计算和透彻的分析,指导了上海第三钢铁厂冶炼不锈钢过程中的脱碳保铬工艺,对上海第一钢铁厂的摇包中铁铬水保碳进行了计算分析,提供了理论根据,该课题(关于红土矿综合利用工艺流程)曾获冶金部1979年科技进步一等奖。他还对攀枝花钢铁公司的含钒铁水吹炼中钒的选择性氧化,对包头钢铁公司的含铌铁水吹炼中铌的选择性氧化作了计算分析,提出了最佳工艺制度。在解决金川的镍硫吹炼的重大课题中,他应用选择性氧化的理论,根据不同吹炼时期熔硫中铜、镍、硫成分的变化求出的转化温度,制定了最佳的吹炼制度并对工艺规程提出了改进意见,使硫降到1%以下而使镍的回收率超过95%,达到了去硫保镍的目的,通过了冶金部部级鉴定。

    魏寿昆于20世纪70年代在国内率先开展固体电解质电池直接快速定氧技术的研究,该技术于1974年被誉为当时国际钢铁冶金三大发明之一。该技术可直接测定钢液中熔解氧的活度,快速而准确,是控制钢液脱氧程度,提高钢质量的重要手段。北京钢铁学院于80年代建立了固体电解质重点研究室,使我国固体电解质电池的制造和研究处于国际先进水平。

    魏寿昆采用固体电解质定氧电池,在国内率先开展冶金熔体中组元热力学参数的测定工作,该课题获得1987年国家教委科技进步奖二等奖。

    砷是众所周知的一种对人体有毒的元素,它在钢铁冶炼方面也是有害物质,含有砷的钢板很容易断裂,没有延展性。而偏偏我国南方诸省铁矿都含砷,所炼出的生铁含砷量高,大量的含有砷的铁矿面临停采停用的状态。脱除铁液或钢液中的砷成为我国冶金领域的重大难题。加之国外并没有这种铁矿存在,因此就没有现成的经验可以借鉴。魏寿昆采用已有的还原方法进行细致的实验,采用钙作为还原剂。理想状态应该是在铁水或者钢水中生成砷化钙,这种物质在铁水、钢水中都不会溶解,可以以渣态漂出铁水或者钢水达到脱砷的目的。但是钙属于易挥发的物质,它一般还没有充分和铁水或钢水混合就会挥发得无影无踪。因此如何将钙填加到铁水或钢水的底部又成为一个难题。魏寿昆阅读和浏览了很多外国文献,其中介绍的一种工业用快速加入法给了魏寿昆很大的启发。他将钙放入一个很细的钢管里面,然后铸缝,这时,钢管中有一层钙。这个钢管大约有一米六长,用机器快速地将之送入钢水,由于温度很高,钢管溶解后钙就开始挥发,由下向上,这样钙在上升的整个过程中充分与砷和硫进行化合,变成渣态浮出水面。脱砷研究获1992年国家教委科技进步奖一等奖。

    魏寿昆对冶金行业最重要的贡献就是在一系列科研实践的基础上,将活度概念引入冶金物理化学研究中,并在1964年出版了《活度在冶金物理化学中的应用》一书。这本专著详细地总结了当时有关活度的最新资料,系统地介绍了实验测定活度和计算活度的各种方法。不仅在当时,就是目前,这本书也是国内外鲜有的一本系统、详细地论述冶金熔体活度的专著,仍然有着很高的实用价值。

    所有成果的背后是认真的科学态度和求实的科研精神。这些科研成果为中国的冶金业发展做出了很大的贡献,也奠定了魏寿昆中国冶金物理化学学科奠基人的重要地位。

中科院百岁院士魏寿昆的冶金生涯     

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