＂执着＂连通纳米材料与现实世界——记南方科技大学化学系黄立民教授
淡泊·敬业·用脑
淡泊·敬业·用脑作者：王明洪来源：《现代养生（上半月版）》 2021年第4期王明洪著名光谱化学家、厦门大学教授、中国科学院院士黄本立今年已是96岁的高龄，但精神依然矍铄，九旬过后仍忙碌在光谱分析研究一线。
黄老一生主要从事原子光谱及质谱的分析研究：1957年，他创立了可测定包括卤素在内的微量易挥发元素的新型双电弧光源；1960年，又建立了第一套原子吸收光谱装置并开展研究工作，发表了中国国内首批原子吸收论文……“踏踏实实做人，认认真真做事，勇于挑战权威，勇于追求真理”，这是他送给学生的四句话，同时也概括了黄老的人生追求。
黄老的高寿，和他淡泊明志、爱岗敬业、经常动脑等有关。
科学家也是社会的一分子黄老是一个只想搞科研、不想当官的人。
出于为社会尽力，当他被推选为政协委员时，他并没有拒绝。
而人们对他的举荐，也恰恰是因为他那张“管不住自己的嘴”。
在大兴“全民皆商”之风时，他大唱“反调”：“全民皆商了，谁来生产？你不生产，哪来产品？没有产品，怎么有商品？”九旬过后，黄老仍为光谱分析默默地奉献着自己的力量。
他每天坚持上班，阅读文献，把有价值的信息发送给同事和后辈。
黄老常对自己的学生说：“科学家也是社会的一分子，做科学家首先要做一个大写的人。
”近年来，一些媒体披露了不少抄袭、弄虚作假之类的丑闻，黄老对此深恶痛绝。
为配合中科院倡议，他不辞劳苦，多次应邀在国内及国际学术会议上就科学道德问题作报告。
他广泛搜集资料，精心制作了一套内容充实、画面生动的幻灯片，用历史上许多科学家坚持真理的事例，对照今天科技界存在的弄虚作假、抄袭剽窃等丑恶现象进行严厉批判。
并从各个角度详尽阐述恪守法纪和科学道德准则的重要性，鼓励年轻人勇于追求真理，坚定解放思想，实事求是的信念。
不要因为我而受影响新中国建立后，东北的钢铁、冶炼等产业部门急需快速、准确的原子光谱分析技术，但这种技术在当时基本空白，黄老毅然投身于急需的原子光谱分析技术研究。
光学隐身技术研究进展
武汉工业学院毕业设计(论文)论文题目：光学隐身技术研究进展姓名吴玉龙学号071203221院（系）数理科学系专业电子信息科学与技术指导教师李鸣2010年06月11日目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................. I I 第1章绪论 (1)1.1基本资料 (1)1.2隐身技术实现的原理 (1)1.3 发展历史 (2)1.4实现隐身的技术途径 (3)1.4.1精心设计武器的外形 (3)1.4.2采用雷达吸波材料和透波材料 (4)1.4.3采用电子措施降低兵器的雷达截面 (4)1.5 光学隐身与反隐身技术的新动向 (5)第2章激光隐身涂料的研究与应用进展 (8)2.1激光隐身技术 (8)2.2激光隐身涂料 (8)2.2.1激光隐身涂料与可见光隐身的兼容 (9)2.2.2激光隐身与雷达波隐身的兼容 (9)2.2.3激光隐身与红外隐身的兼容 (9)2.3 纳米激光隐身涂料 (11)2.3.1纳米材料应用于隐身涂料的优点 (11)2.3.2纳米隐身涂料能够隐身的原因 (11)2.3.3纳米隐身涂料的制造特点 (12)2.3.4纳米隐身涂料的现状 (13)2.4 激光隐身涂料的应用现状 (13)第3章探索新的隐身机理 (15)3.1等离子体隐身技术 (15)3.1.1等离子体隐身的机理和特点 (15)3.1.2等离子体隐身的优点 (16)3.1.3等离子体隐身存在的难点 (16)3.1.4等离子体隐身的研究与进展 (16)3.1.5它本身的不足之处 (18)3.2应用仿生技术 (19)3.3应用微波传播指示技术 (19)第4章开发新型隐身材料 (20)4.1手性材料 (20)4.2纳米隐身材料 (20)4.3导电高聚物材料 (20)4.4多晶铁纤维吸收剂 (20)4.5智能型隐身材料 (21)4.6超材料 (21)第5章总结和展望 (22)致谢 (23)参考文献 (24)摘要光学隐身技术是近年来研究的热点，特别是在军事领域已有广泛研究。
南方科技大学医学院教授卞劲松砥砺前行 专注药理学新发展
INNOVATING TALENT|创新达人南方科技大学医学院教授卞劲松：砥砺前行专注药理学新发展■文/徐飞马志琳随着我国医药水平的提高，国家对创新型人才越来越重视，并提出了“创新驱动发展战略”，以期提高高等学校科技创新能力，创建世界一流的大学。
为此，国家推动新药研发专项，鼓励科研工作者围绕国家战略需求及世界科技前沿开展科技创新和成果转化，解决人类健康问题。
药理学是医学中的一门重要学科，它是连接基础研究和临床的一个桥梁,在新药研发和医学应用领域均具有十分重要的作用。
在海外具有丰富的药理学科研和教学经验的卞劲松教授就是在这样一个大环境和大背景下被引进回国的创新型人才。
从基础到临床，勇于探索疾病治疗新靶点1997年，卞劲松师从我国心血管领域著名生理学家黄德明教授，研究吗啡、阿片肽成瘾和心血管系统之间的关系。
他发现阿片肽可以通过作用于心脏上的kappa受体来改变细胞内的信号传导，从而影响心血管的功能。
这一研究为学生时代的卞劲松赢得了Dr Stephen Chan Gold Medal和优秀博士毕业论文等一系列荣誉。
但他并未满足于做纯基础的生理学研究，他更感兴趣的是研究疾病发生的机制，挖掘治疗疾病的新靶点和新手段，这样更有利于把科研成果应用于临床,造福人类健康。
2000年博士毕业后，卞劲松来到美国爱因斯坦医学院分子药理学实验室，任美国心脏学会博士后研究员，师从国际著名心脏病专家Thomas V McDonald教授，进一步研究心血管疾病发生的分子机制和治疗靶点。
在之后的潜心研究中，卞劲松发现细胞膜上的•种信号物质可以通过影响一种特殊的钾离子通道从而减少心源性猝死的发生，这一研究为预防和治疗心源性猝死带来了巨大的希望，该重要发现发表在心血管领域的顶尖杂志Circulation Research上，引起了心血管2020年第23期*中国高新科技31创新达人|INNOVATING TALENT领域科学家们的广泛重视。
科技创新人物事迹
科技创新人物事迹蒋民华，浙江临海人，中国科学院院士，著名材料科学家、教育家。
第九届全国政协委员、第十与十一届全国人大代表。
蒋民华1956年毕业于ｘｘ大学化学系；1964～1978任ｘｘ大学晶体生长研究室主任，1979年赴联邦德国科隆大学做访问学者，历任ｘｘ大学助教、讲师、副教授、教授、博士生导师；1978～1993年任ｘｘ大学晶体材料研究所所长；1987～1998年，任晶体材料国家重点实验室主任；1989～1996年任ｘｘ大学副校长；1991年当选为中国科学院院士；1991～1996年，任国家高技术研究发展计划“863”新材料领域第三届专家委员会专家组组长、首席科学家；2000～20xx年，任ｘｘ大学材料科学与工程学院院长。
在大学学习期间，蒋民华最感兴趣的两门课是无机化学和物理化学。
金刚石、石墨元素相同而性能迥异的事实引发了他对晶体的兴趣，原来晶体的性能和结构的关系那么重要，从而激发了他对知识的渴求。
四年的大学生活他惜时如金，求知若渴，一个个不眠之夜、一张张圆满考卷使他成为学校为数不多的全优生之一，因而备受老师和同学的关爱。
在毕业留校后不久，校系领导选派他到厦门大学师从著名的晶体学家卢嘉锡先生进修晶体学。
卢先生渊博的学识和风趣生动的讲课开始将他带入奇妙的晶体世界。
如果说公式和群论还比较抽象，则制作大量晶体的宏观和微观模型以及接触晶体测量和测定晶体结构的实验，使他对晶体的微观特征——周期性和宏观特征——对称性及各向异性等有了较本质的认识。
到了学习晶体的物理性质时，则有了渐入佳境的感觉。
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记得卢先生讲了一个他印象很深的例子，利用晶体的压电效应来校表，几秒钟即可完成，而毋须24小时才见分晓。
原来晶体在科学技术上是那么有用。
血管里流淌着山海血脉的他，无法抑制住青春的萌动，青春热血激起他无限的创造欲望——制造这类技术晶体，开辟属于自己的一片天地。
从此，蒋民华心中萌发了制造这些技术晶体的强烈愿望，但那时他还从未与真实的晶体打过交道。
王中林被金子绊倒的“纳米首席”
虽 然 两 项 发 明 令王中 林 在 业 内“ 大 红 大 紫 ”，也使 纳 米 能 源 成 为 大 家 眼中的 “香 饽 饽 ”，但 是谁 人 知 道 最初 得 不 到大 家认可，他硬 是 抱 着“冷门”默 默 投 入了十 年。
“迈 克 尔·乔 丹在 美职 篮打 球 时曾说 过‘I love this game(我热爱这场比赛)’。” 谈到自己的偶像时，他抚了抚眼镜，提高了 声调，“对 于 我们 搞 科 研 的人 来说也 是 这 样，面对不分昼夜的工作一定要热爱，要执 着，更要会享受这个过程”。
在 美 国 奋 斗 的岁月里，王中 林 陆 续 收 获美国显微镜学会巴顿奖章、美国化学学
“作为 一 个 教 授，不 教不 授 何为 教 授？”王中林对此解释道，“我们要教的学 生是我们知识和思想的传承，把学生当自 己的孩子看，既要讲还要教，第一职责是育 人，告诉学生做学问先做人。”
正 是 从小就喜 欢研 究，见识 到了科 技 改变生活的力量，王中林才能长久保持对 自己的研究领域的热情，排除生活琐事的 干扰，从而成 为当今 世界 纳 米 领 域 的 执牛 耳者。
改签结缘 ，祖国圆梦 对普 通 人而言，纳 米 发电 机 并不是 一
两 项 发 明 令王中 林 在 业内 “大 红 大 紫 ”，也使 纳 米能 源 成 为 大 家 眼 中 的“ 香 饽 饽 ”，但 是 谁人知道最初得不到大家认可， 他硬是 抱 着“冷 门 ”默 默 投入了 十年。“什么叫冷门？第一，大家 认为不值一 做；第二，太 难；第 三，没多大 用。那 我 就 在 大 家 都 不看好的情况下把它奠定了，这叫 ‘千里走单骑’，做原创一定不能 抓热点！”
分子动力学模拟纳米镍单晶的表面效应[1]
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分⼦动⼒学模拟纳⽶镍单晶的表⾯效应[1]分⼦动⼒学模拟纳⽶镍单晶的表⾯效应Ξ黄 丹陶伟明郭⼄⽊(浙江⼤学⼒学系固体⼒学研究所,杭州,310027)摘 要 对单晶镍纳⽶丝、纳⽶薄膜零温准静态拉伸破坏过程进⾏了分⼦动⼒学模拟.模拟表明表⾯效应对单晶纳⽶材料的原⼦运动及整体⼒学⾏为有显著影响.⾃由表⾯增加纳⽶材料的塑性、降低其强度,影响纳⽶材料的变形机制.受表⾯效应的作⽤,纳⽶镍丝强度与弹性模量均低于纳⽶镍薄膜.纳⽶薄膜的断裂接近脆性断裂,断裂强度符合G riffith 理想晶体脆断理论;纳⽶镍丝在断裂过程中表现出微弱塑性.关键词 分⼦动⼒学,镍,表⾯效应,单晶0 引⾔纳⽶材料由于⽐表⾯⼤,表⾯能、表⾯应⼒和表⾯原⼦运动对材料⼒学⾏为的影响举⾜轻重[1].近年来,⾦属纳⽶⼒学实验主要局限于对晶体硬度、蠕变、延展性等性能的测试[2],且实验结果分散性较⼤,⽽“从头开始”的分⼦动⼒学(M D )⽅法[3]直接根据原⼦间相互作⽤来模拟原⼦的运动过程,可以模拟纳⽶尺度实验很难测试的⼒学⾏为和现象.已有⽂献对纳⽶材料的应变率效应[4]、尺⼨效应[5]、裂纹扩展效应[6]等进⾏了分⼦动⼒学计算.本⽂采⽤适合于描述不规则晶格环境原⼦运动的原⼦镶嵌法(E AM )描述原⼦间作⽤,建⽴了⾦属镍单晶纳⽶丝和纳⽶薄膜模型,并应⽤分⼦动⼒学⽅法对纳⽶丝、纳⽶薄膜准静态单向拉伸破坏过程进⾏了零温模拟.通过⽐较两组模型中原⼦排列、能量、应⼒的变化,揭⽰了不同边界条件下单晶纳⽶材料受拉伸变形破坏的物理本质,讨论了表⾯效应对纳⽶材料弹性模量、拉伸强度等⼒学性能及变形机制的影响.1 分⼦动⼒学模拟1.1 原理与⽅法本⽂的分⼦动⼒学模拟采⽤Voter 等[7]根据镶嵌原⼦法提出的镍的多体势函数,设原⼦总势能E total =∑i12∑jΦ(r ij)+F (ρi )(1)式中Φ(r ij )为相距r ij 的原⼦i ,j 之间的中⼼对势,E (ρi )为到电⼦云ρi 的原⼦镶嵌能,ρi 为原⼦i 处的电⼦云密度,分别表⽰为Φ(r ij )=A 1(r c 1-r ij )2exp (-c 1r ij )(2)F (ρi )=D ρi ln ρiρi =∑jf (r ij )(3)其中f (r ij )=A 2(r c 2-r ij )2exp (-c 2r ij )(4)表⽰离原⼦i 距离为r ij 的原⼦j 对原⼦i 处电⼦云的影响.A 1、A 2、c 1、c 2、D 是由材料物理性能决定的参数.r c 1和r c 2分别表⽰计算原⼦对势和电⼦云密度的截断半径,r c 1=1.65d ,在次近邻原⼦和第三近邻原⼦之间;r c 2=1.95d ,在第三近邻和第四近邻原⼦之间.d 为最近邻原⼦距离,对于⾯⼼⽴⽅晶格⾦属晶体,d =a 0Π2,本⽂中a 0=0.3524nm ,为镍的晶格常数.对动⼒学⽅程的求解通过Verlet 算法[8]的速度形式来进⾏时间积分.为避免原⼦热激活,模拟在零温下进⾏,采⽤Berendsen 等[9]⽅法进⾏等温控制.考虑到表⾯的收缩和截⾯尺⼨的变化,以Parrinello 2Rahman[10]⽅法调节⾃由表⾯应⼒.模拟分两组进⾏,第⼀组为纳⽶镍丝结构,第⼆组为纳⽶镍薄膜结构.1.2 模型的建⽴模型的⼏何构型如图1,其中图1(a )为单胞原⼦排列及晶向与坐标轴对应关系图,x 、y 、z 坐标轴分别对应单胞的[100]、[010]、[001]晶向.图1(b )为整体模型,共6×20×20个单胞,9600个原⼦,原始⼏何尺⼨为2.1144nm ×7.048nm ×7.048nm.分⼦第26卷第2期2005年 6⽉固体⼒学学报ACT A MECHANICA SOL IDA SINICAVol.26No.2J une 2005Ξ国家⾃然科学基⾦(10302025)和教育部回国⼈员启动基⾦(J20030151)资助.2004207207收到第1稿,2004210218收到修改稿.动⼒学迭代的时间步长为3.45fs ,能量单位为1erg.第⼀组模拟将x 、y ⽅向控制为⾃由表⾯,在z ⽅向上施加周期性边界条件,使原⼦模型呈纳⽶丝结构.第⼆组模拟将x ⽅向控制为⾃由表⾯,在y 、z ⽅向上施加周期性边界条件,使原⼦模型呈纳⽶薄膜结构.图1 单晶镍材料原⼦模型1.3 模拟过程⾸先温度初始化,并控制模型原⼦温度始终为绝对零度,避免原⼦热激活.对模型弛豫50000步,使系统有充分时间达到能量最低的稳定状态.沿z 向施加平⾯拉伸应变0.005,进⾏分⼦动⼒学模拟10000步,在34.5ps 内实现对两端原⼦的恒速拉伸加载,然后弛豫50000步,使系统达到平衡态,再增加拉伸应变0.005.重复上述施加应变2分⼦动⼒学模拟2弛豫过程,直⾄模型出现断裂.由纳观加载的应变率效应分析[4]可知本⽂的加载速率处于应变不敏感区,加载属于准静态加载.拉伸过程中调节x 、y ⽅向尺⼨以控制压⼒.模拟过程中每隔500步记录原⼦的应⼒张量,总能量、势能、动能、纳⽶模型的⼏何构型、各⽅向横截⾯原⼦排列和坐标位置.2 模拟结果与讨论2.1 原⼦能量与应⼒演化过程图2、图3分别给出了两组模型中原⼦能量和应⼒演化曲线,图2和图3的纵坐标分别为模型中原⼦平均总能量和平均正应⼒,横坐标均为外加应变.初始弛豫后,纳⽶薄膜的原⼦平均总能量为-6.845463×10-12erg ,⽽纳⽶丝的原⼦平均总能量为-6.845257×10-12erg.施加荷载后,薄膜原⼦能量迅速升⾼,纳⽶丝原⼦能量则增加缓慢.这是因为经过初始弛豫后的系统处于能量最低的稳定状态,内部原⼦处在理想晶格位置,表⾯原⼦由于空间不对称⽽储存了很⾼的表⾯能.纳⽶丝的⾃由表⾯⽐纳⽶薄膜多,因此外部原⼦储存的表⾯能更⾼.在加载初期,模型内部原⼦能量升⾼,⽽表⾯原⼦释放表⾯能,故纳⽶丝原⼦平均能量增加⽐纳⽶薄膜缓慢.当表⾯能的释放⼩于外加能量时,纳⽶丝的能量也开始上升.在加载后期,纳⽶薄膜中由于⼤量的原⼦空位和微缺陷,原⼦结合⼒弱,原⼦滑移主导了薄膜的变形并引起理想晶格破坏,原⼦势能增加;⽽纳⽶丝的⼤量⾃由表⾯发射位错,在静态加载过程中位错消耗晶格的应变能,因此纳⽶丝系统能量低于纳⽶薄膜,上升梯度也低于纳⽶薄膜.图2 原⼦总能量曲线图3 原⼦应⼒曲线经过初始弛豫后,表⾯原⼦受拉,内部原⼦受压,纳⽶薄膜和纳⽶丝中都存在初始应⼒,分别为:纳⽶丝σx =2048Pa ,σy =σz =21470Pa ;纳⽶薄膜σx =19450Pa ,σy =σz =1.657×105Pa ,可见初始应⼒与边界条件即⾃由表⾯数有关.加载过程中,纳⽶薄膜的原⼦应⼒远⾼于纳⽶丝.纳⽶薄膜x 、y 向应⼒较⾼,且持续上升,最⼤值分别为7.46G Pa 和9.47G Pa ;纳⽶丝x 、y 向应⼒很低,在初始加载阶段缓慢上升后,σx 维持在0.3G Pa ,σy 维持在1.7G Pa.这是由于表⾯原⼦⾃由度⾼,原⼦运动剧烈,⼤量的⾃由表⾯降低了纳⽶丝的强度,使其应⼒⽔平下降.2.2 表⾯效应对变形的影响242? 固体⼒学学报 2005年第26卷图4、图5为两组模型在初始弛豫状态和应⼒最⼤时刻(ε=0.148)x 2y 横截⾯原⼦排列图.在初始时刻,表⾯原⼦在空间⽅向失去相邻原⼦,纳⽶丝沿z 向缩短,纳⽶丝横截⾯上四个⾓落原⼦向内收缩,⽽四边中部原⼦向外凸;纳⽶薄膜在x ⽅向的⾃由表⾯原⼦也受到初始拉应⼒的影响,薄膜表⾯在y、z ⽅向均收缩,引起表⾯原⼦在x ⽅向向外凸出.图4 纳⽶镍丝横截⾯原⼦排列形状图5 纳⽶镍薄膜横截⾯原⼦排列形状在初始加载阶段,模型沿拉伸⽅向的缩短逐渐恢复,表⾯原⼦释放表⾯能,运动⽅向向内;荷载升⾼后,模型中⼤量表⾯原⼦由于结合键弱于晶体内部,沿⼀定⽅向出现滑移.由能量演化曲线和图4(b )可见,荷载增加使纳⽶丝在横截⾯四个⾓落沿对⾓线⽅向有明显滑移线,由于x 、y 向均为⾃由边界,表⾯发射位错并向内部晶格深⼊,位错的移动消耗能量,使纳⽶丝表现出⼀定的塑性.从图2和图5(b )可以看出,纳⽶薄膜的变形由原⼦滑移主导,⾃由表⾯发射的少量位错由于y 向的周期性边界条件⽽⽆法滑出边界,限制了位错的后续产⽣.原⼦滑移导致晶格的破坏和空⽳的产⽣,空⽳相互连接、扩展,使薄膜在能量和应⼒持续升⾼后突然断裂,类似于宏观脆性断裂.2.3 弹性模量和强度分析通过对z 向应⼒应变值的最⼩⼆乘法模拟可得,纳⽶镍薄膜的弹性模量为E =186.6G Pa ,略⼩于Shen 等[11]对⽆微孔隙纳⽶镍样品的准静态测试结果(E =217G Pa ),原因在于薄膜表⾯运动⾃由度⾼的原⼦削弱了晶体的强度.受表⾯悬键和表⾯缺陷的影响,纳⽶材料弹性模量可由内部晶格弹性模量、表⾯晶格弹性模量和⾓落晶格弹性模量三部分[12]组成,⾓落晶格弹性模量远远⼩于内部晶格弹性模量.纳⽶丝的⾃由表⾯更多,由相互垂直的⾃由表⾯边缘原⼦构成的⾓落使纳⽶丝整体弹性模量降低.模拟得到纳⽶丝E=98.74G Pa ,约为纳⽶薄膜的⼀半.值得注意的是,考虑到⾯⼼⽴⽅单晶的各向异性,本⽂所得的弹性模量仅为单晶镍在<100>⽅向的弹性模量,对于本⽂中的两组模型,可以进⾏相互⽐较.由图3可知,在ε=0.148时刻,纳⽶丝σz =14.58G Pa ,薄膜σz =21.08GPa.根据G riffith 理想脆断理论,理想晶体断裂的最⼤应⼒应等于晶格的理论强度.Shen 等[11]由实验测得纳⽶镍晶格的理论强度为21.7G Pa (⼀般取0.1E ),本⽂所得纳⽶薄膜的断裂强度(21.08G Pa )已经基本接近镍的晶格强度,符合G riffith 脆断理论,⽽薄膜的应⼒演化曲线也恰恰显⽰,薄膜的破坏类似于宏观脆性断裂.受表⾯效应影响,纳⽶丝的强度远低于纳⽶薄膜.3 结论对纳⽶镍丝、镍薄膜准静态拉伸过程的分⼦动⼒学模拟表明:受表⾯效应影响,纳⽶材料存在本征应⼒和很⾼的表⾯能;纳⽶丝的拉伸强度、弹性模量、原⼦能量和应⼒⽔平低于纳⽶薄膜,⽽延性⾼于纳⽶薄膜.⾃由表⾯改变了晶体的变形机制,纳⽶薄膜的变形以原⼦滑移为主,破坏类似于宏观脆性断裂,断裂强度21.08G Pa ,可以⽤G riffith 理想晶体脆断理论解释;纳⽶丝的变形中位错和原⼦滑移同时起作⽤,使纳⽶丝表现出⼀定的韧性,出现微弱塑性流动,拉伸强度为14.58G Pa.特征尺⼨相同的纳⽶丝弹性模量约为纳⽶薄膜的⼀半.参 考 ⽂ 献1 梁海⼷,倪向贵,王秀喜.表⾯效应对纳⽶铜杆拉伸性能影响的原⼦模拟.⾦属学报,2001,37(8):833～8362 卢柯,卢磊.⾦属纳⽶材料⼒学性能的研究进展.⾦属学报,2000,36(8):785～7893 Ma X inling ,Y ang Wei.M D simulation for nanocrystals.Acta Mech S inica ,2003,19(6):485～5074 徐洲,梁海⼷,王秀喜.纳⽶丝应变率效应的分⼦动⼒学模拟.固体⼒学学报,2003,24(2):229～2345 H orstermeyer M F ,Baskes M I.Atomistic finite deformationsimulation:a discussion on length scale effects in relation to mechaical stresses.J Eng Mater T ech ,1999,121:115～1196 万建松,岳珠峰,耿晓亮,卢智先.⼀种镍基双晶材料疲342?第2期黄 丹等: 分⼦动⼒学模拟纳⽶镍单晶的表⾯效应劳裂纹扩展效应.固体⼒学学报,2003,24(2):148～1547 V oter A F ,Chen S P.Accurate interatomic potentials for Ni ,Al ,and Ni 3Al.Mat Res S oc Symp Proc ,1987,82:175～1828 Allen M P ,T ildesley D J.C omputer S imulation of Liquids.Ox ford :Clarendon Press ,19879 Berendsen H J C ,P ostma J P M ,G unsteren W F V ,et al.P ostma J P M ,G unsteren WFV ,N ola AD ,Haak JR.M olucular dynamics with coupling to an external bath.J Chem Phys,1984,81:3684～369010Parrinello M ,Rahman A.P olym orphic transitions in singlecrystals:a new m olecular dynamics method.J Appl Phys ,1981,52(12):7182～719011Shen T D ,K och C C ,Tsui T Y,et al.On the elastic m oduli ofnanocrystalline Fe ,Cu ,Ni and Cu 2Ni alloys prepared by mechanical milling Πalloying.J Mater Res ,1995,10(11):2892～289612Broughton J Q ,Meli C A ,Vashishta P ,et al.Direct atomisticsimulation of quartz crystal oscillators :bulk properties and mam oscale devices.Phys Rev B ,1997,56(2):611～618MOL ECU LAR DYNAMICS SIMU LATION ON SURFACE EFFECTSOF MONOCR YSTALLINE NICKE LHuang Dan T ao Weiming G uo Y imu(Institute o f Solid Mechanics ,Department o f Mechanics ,Zhejiang Univer sity ,Hangzhou ,310027)Abstract With Embedded Atom Method ,the surface effects of m onocrystalline nickel wire and nickel film under uniaxial tension are studied by M olecular Dynamics.With m ore free surfaces ,the atomic energy and stress ,strength and elastic m odulus of nickel wire are all lower than that of nickel film ,but the plasticity of the former is higher than the latter.The rupture of nano film is m ore like brittle fracture and accords with G riffith theory of rupture ,but that of nano wire is m ore like tough fracture with plastic flow.K ey w ords m olecular dynamics ,nickel ,surface effect ,m onocrystalline442? 固体⼒学学报 2005年第26卷。
水浸超声检测在轴承钢纯净度评估中的应用
总第２３４期２０２０年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀南㊀方㊀金㊀属ＳＯＵＴＨＥＲＮＭＥＴＡＬＳ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｓｕｍ.２３４Ｊｕｎｅ㊀２０２０㊀㊀收稿日期:２０１９－１１－２９ꎻ修订日期:２０２０－０１－０７㊀基金项目:韶关市科技计划项目(２０１８ＣＳ１１９１２)㊀作者简介:刘㊀栋(１９８６－)ꎬ男ꎬ２００８年毕业于北京科技大学冶金工程专业ꎬ工程师ꎮ㊀文章编号:１００９－９７００(２０２０)０３－００３７－０５水浸超声检测在轴承钢纯净度评估中的应用刘㊀栋ꎬ胡柏上ꎬ龙㊀鹄ꎬ廖美华ꎬ熊泽舜ꎬ张㊀强(宝武集团广东韶关钢铁有限公司ꎬ广东韶关５１２１２３)摘㊀要:目前ꎬ提高钢水纯净度㊁进一步严格控制钢中大尺寸夹杂物成为提高轴承钢产品质量的关键ꎮ传统检测方法由于检测体积有限ꎬ结果不全面ꎬ难以评估高端轴承钢的纯净度水平ꎮ超声波水浸探伤作为一种非接触式检测方法ꎬ可检测一定体积的钢材产品的缺陷ꎬ且检测速率快ꎬ稳定性好ꎬ探头磨损小ꎬ在纯净度评估中的应用逐渐引起重视ꎮ文章以国内某厂实际生产的高碳铬轴承钢试样为研究对象ꎬ采用水浸超声技术对其进行检测ꎬ借助图像分析仪对检验结果及纯净度进行合理评估ꎬ并结合扫描电镜对检验结果进行验证ꎬ为高洁净度轴承钢冶炼过程中大尺寸夹杂物的成因分析及产品纯净度的改善提供方向ꎮ关键词:水浸探伤ꎻ超声检测ꎻ轴承钢ꎻ纯净度ꎻ夹杂物中图分类号:ＴＧ１１５.２８＋５ꎻＴＧ１４２.１㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:ＡＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＷａｔｅｒ￣ｉｍｍｅｒｓｉｏｎＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＴｅｓｔｉｎＣｌｅａｎｌｉｎｅｓｓＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＢｅａｒｉｎｇＳｔｅｅｌＬＩＵＤｏｎｇꎬＨＵＢａｉ￣ｓｈａｎｇꎬＬＯＮＧＨｕꎬＬＩＡＯＭｅｉ￣ｈｕａꎬＸＩＯＮＧＺｅ￣ｓｈｕｎꎬＺＨＡＮＧＱｉａｎｇ(ＢａｏｗｕＧｒｏｕｐＤｕａｎｇｄｏｎｇＳｈａｏｇｕａｎＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＣｏ.ꎬＬＴＤ.ꎬＳｈａｏｇｕａｎꎬＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１２１２３ꎬＰ.Ｒ.Ｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｒｅｃｅｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｐｕｒｉｔｙｏｆｍｏｌｔｅｎｓｔｅｅｌａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｍａｃｒｏｉｎｃｌｕｓｉｏｎｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌ.Ｈｏｗｅｖｅｒꎬｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓｏｆｈｉｇｈｇｒａｄｅｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌｄｕｅｔｏｔｈｅｌｉｍｉｔｅｄｔｅｓｔｅｄｖｏｌｕｍｅａｎｄｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ.Ｈｅｎｃｅꎬａｓａｎｏｎ￣ｃｏｎｔａｃｔｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄꎬｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒ￣ｉｍｍｅｒｓｉｏｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｆｏｒｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌｈａｓｄｒａｗｎｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎａｓｉｔｈａｓｍｅｒｉｔｓｏｆｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｇｏｏｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｗｈｉｌｅｔｅｓｔｉｎｇａｌａｒｇｅｍｏｕｎｔｏｆｖｏｌｕｍｅ.Ｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅꎬｔｈｅｗａｔｅｒｉｍｍｅｒｓｉｏｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｍａｇｅａｎａｌｙｚｅｒｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｉｎｓｐｅｃｔｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｏｆｈｉｇｈｃａｒｂｏｎｃｈｒｏｍｉｕｍｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓꎬｗｈｉｃｈｈａｓｐｒｏｖｉｄｅｄｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｐｕｒｉｔｙｏｆｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｗａｔｅｒｉｍｍｅｒｓｉｏｎｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎꎻｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔꎻｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌꎻｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓꎻｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ０㊀引言轴承钢作为一种重要的特殊钢ꎬ主要用于制造轴承滚动体㊁套圈及其他关键零部件ꎬ广泛应用在矿山机械㊁精密机床㊁重型装备与高档轿车等重大装备领域和风力发电㊁高铁及航空航天等新兴产业领域ꎮ轴承钢在高接触应力㊁多次循环接触疲劳应力下服役ꎬ对疲劳寿命及性能可靠性要求极高[１－３]ꎮ研究和生产实践均表明ꎬ轴承钢的纯净度越高ꎬ其性能越好ꎬ使用寿命越长[４－６]ꎮ然而在极低的全氧条件下ꎬ即使氧含量相同ꎬ轴承钢寿命也有很大波动ꎮ其原因是在低氧条件下ꎬ随机出现的大尺寸非金属夹杂物逐渐成为制约高品质轴承钢寿命的主要因素[７－９]ꎮ因此ꎬ提高钢水纯净度ꎬ并进一步严格控制钢中大尺寸夹杂物的含量成为提高产品质量的重点ꎮ采用传统的金相法和扫描电镜法ꎬ可以对微观夹杂物进行检测评估ꎬ但由于检测体积有限ꎬ难以检测随机出现的对钢材质量有重要影响的大尺寸夹杂物ꎬ检测结果不全面ꎬ难以进一步评估高端轴承钢的纯净度水平ꎮ近年来ꎬ随着脉冲反射法和相关仪器的发展ꎬ利用超声波探查金属物体内部缺陷的方法由于能实现一定体积材料的检测ꎬ且客观地反映缺陷在材料中的数量和分布情况ꎬ从而得到广泛应用ꎮ其中ꎬ超声波水浸探伤作为一种非接触式超声检测方法得到了进一步的发展ꎮ水浸探伤过程中ꎬ声波先经过探头与工件之间填充的水层ꎬ再入射到试件中ꎬ能消除直接接触检测中难以控制的因素ꎬ使声波的发射与接收比较稳定ꎬ探头也不易磨损ꎬ耦合稳定ꎬ检测结果重复性好ꎬ易于实现自动检测ꎬ并提高检测速度ꎮ国际上采用水浸探伤法对钢中大尺寸夹杂物及纯净度进行检测和统计ꎬ近几十年来形成了不同的评估标准ꎬ如ＡＳＴＭＥ５８８ꎬＳＥＰ１９２７等ꎮ国内近年随着特殊钢生产技术的进步ꎬ以及对产品质量要求提升ꎬ部分特殊钢厂家引进水浸探伤系统[１０－１１]ꎬ用于特殊钢产品宏观夹杂物的检测和纯净度的评估ꎬ从而为大尺寸夹杂物的去除和纯净度的提升提供依据ꎬ实现与国际市场的接轨ꎮ目前ꎬ国内关于水浸超声检测在高洁净度轴承钢纯净度评估上的应用尚未见系统报道ꎬ因此本文以国内某厂实际生产的高碳铬轴承钢为研究对象ꎬ首先取样制备好待检试样ꎬ然后采用水浸超声技术对其进行检测ꎬ借助图像分析仪对检验结果及纯净度进行合理评估ꎬ并进一步结合扫描电镜对检验结果进行验证ꎬ为高洁净度轴承钢冶炼过程中大尺寸夹杂物的去除及最终产品纯净度的提升提供指导性意见ꎮ１㊀轴承钢水浸超声检测试验１.１㊀轴承钢样品制备试验试样材质为ＧＣｒ１５轴承钢ꎬ生产工艺为:ＢＯＦ转炉ңＬＦ精炼ңＲＨ真空ң连铸ң热轧ң缓冷ꎮ其成分见表１ꎮ首先取Ｄ８０ｍｍꎬ长度为５００ｍｍ的圆棒原样ꎬ直线度<０.２ｍｍ/５００ｍｍꎬ其次对试样进行球化退火处理ꎬ使得组织均匀ꎬ晶粒细化ꎬ避免对探伤结果带来影响ꎬ将热处理后原样机加工(表面加工量ɤ５%ｄ)成具备水浸检测要求的标准试样ꎮ表１㊀ＧＣｒ１５轴承钢主要化学成分ｗ/%成分ＣＣｒＳｉＳＰＡｌｓＭｎＣａ含量１１.５０.２０.００５０.０１５０.０１５０.３９０.００１１.２㊀水浸超声检测方法及步骤水浸超声检测装置如图１所示ꎬ主要由高频水浸探头㊁超声波探伤仪㊁线性ＸＹＺ三向扫查机械机构㊁水槽和计算机系统构成ꎮ其中高频探头两个ꎬ分别为１０ＭＨｚ和２５ＭＨｚ聚焦探头ꎬ一个探头负责芯部扫查ꎬ另一个探头负责近表面扫查ꎮ计算机系统负责数据采集和处理ꎬ三向扫查机械机构用于保证检测所需要的定位精度㊁重复定位精度及分辨率要求ꎮ检测步骤为:将制备好的试样装夹完毕ꎬ调整好探伤仪ꎬ设置扫查路径和检测灵敏度㊁闸门ꎬ开始扫查ꎮ试样在滚轮上以一定的速度匀速旋转ꎬ同时探头沿试样轴线步进ꎬ从而实现对试样的扫查ꎮ当遇到一定当量的缺陷时ꎬ会出现一定幅度缺陷回波ꎮ扫查完毕后ꎬ选取轧制方向作为投影面ꎬ得到与超声束垂直的二维Ｃ扫图像ꎮ通过自动分析软件ꎬ可测量出单个缺陷沿轧制方向的长度ꎬ通过软件的自动归位功能ꎬ控制机构将驱动探头到缺陷对应的实际扫查位置ꎬ获得缺陷Ａ扫描信号ꎬ实现信号再现ꎬ确定缺陷深度ꎬ回波幅度ꎬ从而得到钢中缺陷的分布情况ꎮ图１㊀水浸超声检测装置及示意２㊀试验结果及验证分析２.１㊀产品试样Ｃ扫结果１号试样的Ｃ扫结果如图２ａ所示ꎬ该试样在ＳＥＰ１９２７的４级灵敏度条件下共检测到２个缺陷ꎬ其放大图及具体信息分别图２ｂꎬ２ｃ所示ꎮ第１个缺陷经测量其沿轧制方向的指示长度为８.５ｍｍꎬ沿径向２６.０６ｍｍ处ꎬ即位于棒材横截面径向约１/３处ꎻ第２个缺陷经测量其沿轧制方向的指示长度为５.０ｍｍꎬ沿径向１０.７６ｍｍ处ꎬ即位于棒材横截面径向约１/７处ꎮ２号试样的Ｃ扫结果如图３所示ꎬ该试样在ＳＥＰ１９２７的４级灵敏度条件下未检测到缺陷信号ꎬ说明该试样较为纯净ꎮ８３南㊀方㊀金㊀属ＳＯＵＴＨＥＲＮＭＥＴＡＬＳ２０２０年第３期㊀㊀图２㊀轴承钢１号试样水浸探伤Ｃ扫图图３㊀轴承钢２号试样水浸探伤Ｃ扫图２.２㊀纯净度评估及结果客户对轴承钢产品的纯净度要求不一样ꎬ不同的检测标准有不同的纯净度评价体系ꎬ如表２所示ꎮＡＳＴＭＥ５８８水浸探伤试验标准要求探伤体积不少于４１０ｃｍ３ꎬ以单位体积内记录到的高级㊁中级㊁低级回波信号个数作为纯净度指数ꎮＳＥＰ１９２７水浸探伤试验标准(灵敏度等级４)ꎬ则要求直径大于５０ｍｍ的试样ꎬ每个炉号的最少测试体积不少于５ｄｍ３ꎬ其中对纯净度的要求为:总超声指示密度与一次超声波指示的最大长度不超过约定值ꎮ其中ꎬ灵敏度应根据带有直径为１.０ｍｍ平底孔的反射体试样来调整ꎬ至少有４个不同界面深度的反射体ꎬ两个相邻反射体之间的距离至少是直径的２倍ꎬ反射体回波与底波应能清晰分辨ꎬ与底波距离最小２ｍｍꎬ不同深度平底孔使用深度补偿ꎬ用同一判定基准线放大Ｖｊ在屏幕上显示高度(ＢＳＨ)８０%ꎬ具体的灵敏度等级如表３所示ꎮ表２㊀各纯净度评估的特点[１２]㊀标准频率/ＭＨｚ水中焦距/ｍｍ平底孔阈值/ｍｍ纯净度指标ＡＳＴＭＥ５８８１０２０８０.１７回波数/ｃｍ３ＳＥＰ１９２７１０无焦０.３０回波数或长度/ｄｍ３１５ＭＨｚＵＴ１５１５００.１２回波数/１０ｋｇ１０ＭＨｚＰ－ＵＴ１０１０００.１２回波数/１０ｋｇ表３㊀ＳＥＰ１９２７灵敏度等级表[１２]灵敏度等级显示波高/％平底孔直径/ｍｍｄＢ值１８０１.０＋６２８０１.０＋１２３８０１.０＋１５４８０１.０＋１８５８０１.０＋２１㊀㊀本次检测试验根据客户要求采用ＳＥＰ１９２７标准ꎬ按灵敏度等级４对轴承钢轧材产品进行纯净度评估ꎬ约定标准:单个最大缺陷指示长度ɤ５ｍｍꎬ单炉总超声指示密度ɤ１０ｍｍ/ｄｍ３ꎮ每个炉号根据要求一共取样１０支ꎬ两炉总的评估结果如表４所示ꎬ其中单个最大缺陷指示长度分别为１２.５ｍｍ和１０ ７５ｍｍꎬ均超过了５ｍｍꎻ单炉总超声指示密度分别为６.８１ｍｍ/ｄｍ３和３.９３ｍｍ/ｄｍ３ꎬ在要求范围内ꎻ综合评估单炉轴承钢纯净度ꎬ由于单个最大缺陷指示长度未达标ꎬ未能满足客户对纯净度的要求ꎬ需进一步验证查明夹杂物的来源ꎬ为纯净度的改善提供方向和措施ꎮ９３㊀总第２３４期㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘㊀栋ꎬ等:水浸超声检测在轴承钢纯净度评估中的应用㊀㊀㊀㊀表４㊀轴承钢纯净度评估结果㊀炉号单个最大缺陷指示长度/ｍｍ总超声指示密度/ｍｍ ｄｍ－３标准实绩缺陷总指示长度/ｍｍ检测总体积/ｄｍ３标准实绩１ɤ５１２.５１１０.２５１６.２ɤ１０６.８１２ɤ５１０.７５５５.００１４ɤ１０３.９３２.３㊀试验验证及分析根据水浸探伤检测结果及缺陷的精确位置信息ꎬ沿横截面和长度方向解剖定位取样ꎬ制备金相试样后ꎬ进一步采用ＥＶＯ１８蔡司扫描电子显微镜和能谱仪对缺陷的形貌特征和成分进行分析ꎮ扫描电镜结果如图４所示ꎬ观察可知ꎬ缺陷的实际物理长度约为６.５ｍｍꎮ图４㊀轴承钢１号试样缺陷扫描电镜图㊀㊀进一步对该长条形夹杂物的横截面及纵向进行成分和形貌分析ꎮ图５所示为该缺陷横截面扫描电镜图ꎬ对应的能谱结果见表５ꎬ观察分析可知ꎬ其为复合类夹杂ꎬ较宽处直径约为３０μｍꎬ在轧制的过程中解离ꎮ含有的主要元素为ＭｇꎬＣａꎬＡｌꎬＯꎬ并检测到Ｃ元素ꎬ根据元素分布可知大量的镁铝尖晶石类夹杂和碳粒子被钙铝酸盐类夹杂物包裹ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀㊀表５㊀ＥＤＳ能谱分析结果ｗ/%元素ＣＯＭｇＡｌＣａ夹杂物组成２６.３６６０.２００.２６２２.５１１０.４４ＣꎬＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３３８.６１５６.０２６.９６２３.４５４.５５ＣꎬＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３ꎬＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３图５㊀轴承钢１号试样缺陷横截面扫描电镜图㊀㊀图６所示为该缺陷沿纵向的扫描电镜图ꎬ对应的能谱结果见表６ꎬ观察分析可知ꎬ其与横截面成分一致ꎬ含有的主要元素为ＭｇꎬＣａꎬＡｌꎬＯꎬ且沿整个轧制方向均有显著的Ｃ粒子分布ꎬ经统计计算ꎬ夹杂物的主要组成为Ｃ粒子ꎬＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３ꎬ及ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３ꎮ结合轴承钢冶炼工艺过程发现ꎬ转炉出钢过程中渣洗效果差ꎬ且添加的大量碳粉未得到良好的熔化ꎬ二者混合在一起大量卷入钢水ꎬ在后序工艺中也未能有效上浮去除ꎬ是导致大尺寸夹杂物ꎬ影响产品质量的关键ꎬ为后序大尺寸夹杂物的去除和控制提供了合理的改进方向ꎮ３㊀结论１)超声波水浸探伤作为一种非接触式检测方法ꎬ可检测一定体积的钢材产品的缺陷ꎬ并给出缺陷的分布㊁数量㊁指示尺寸㊁位置等信息ꎮ０４南㊀方㊀金㊀属ＳＯＵＴＨＥＲＮＭＥＴＡＬＳ２０２０年第３期㊀㊀图６㊀轴承钢１号试样缺陷纵向扫描电镜图表６㊀ＥＤＳ能谱分析结果ｗ/%元素ＣＯＭｇＡｌＣａＳＳｉＣｒＦｅ夹杂物组成１４２.２８１８.９７１.００３.１９１.１１１.２００.２５０.３８１７.５３Ｃ粒子ꎬ少量ＣａＳꎬＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３２２.１６６０.８２３.１１２５.０８８.６３－－－０.１９ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３ꎬ少量ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３３１.４４６３.６８０.８５２２.８７１０.９２－－－０.２４ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３４１.４２６３.３４９.５８２１.６３３.４６－０.４２－０.１５ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３５１３.２８４４.５０６.６２１６.９９２.３４－０.３３０.３７１５.５７ＣꎬＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３ꎬ少量ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３６５.３２６３.７６－２０.６６９.３８－－－０.８９ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３㊀㊀２)该方法能发现传统手段不易检测到的大尺寸夹杂物ꎬ且检测速率快ꎬ稳定性好ꎬ成为评估高端轴承钢纯净度水平的一种重要手段ꎮ３)根据超声波水浸探伤提供的位置信息检测数据ꎬ可以进一步对产品试样进行定位解剖ꎬ并结合扫描电镜和能谱仪对缺陷尤其是大尺寸夹杂物的成分和特征进行分析ꎬ为其形成机理的研究提供更可靠的依据ꎬ为高品质轴承钢纯净度的改善提供方向ꎮ参考文献[１]㊀王新华ꎬ李金柱ꎬ姜㊀敏ꎬ等.高端重要用途特殊钢非金属夹杂物控制技术研究[Ｊ].炼钢ꎬ２０１７ꎬ３３(２):５０.[２]㊀刘㊀浏.高品质特殊钢关键生产技术[Ｊ].钢铁ꎬ２０１８(４):１.[３]㊀谢㊀有ꎬ张海泉ꎬ寇玉山ꎬ等.低氧ＧＣｒ１５轴承钢棒材夹杂物特征研究[Ｃ].中国金属学会第九届中国钢铁年会论文集ꎬ北京:冶金工业出版社ꎬ２０１３:６. [４]㊀ＫＡＴＯＹꎬＭＡＳＵＤＡＴꎬＫＡＷＡＫＡＭＩＫꎬｅｔａｌ.ＲｅｃｅｎｔＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓｉｎＣｌｅａｎｌｉｎｅｓｓｉｎＨｉｇｈＣａｒｂｏｎＣｈｒｏｍｉｕｍＢｅａｒｉｎｇＳｔｅｅｌ[Ｊ].ＩＳＩＪＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌꎬ１９９６ꎬ３６(Ｓｕｐｐｌ):Ｓ８９.[５]㊀ＵＥＳＵＧＩＴ.ＲｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌｉｎＪａ￣ｐａｎ.[Ｊ].ＩＳＩＪＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌꎬ２００６ꎬ２８(１１):８９３. [６]㊀川上潔.高清浄度鋼における介在物の生成起源[Ｊ].ＳａｎｙｏＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔꎬ２００７ꎬ１４(１):２２. [７]㊀王㊀敏ꎬ包燕平ꎬ赵立华.钢液中夹杂物粒径与全氧的关系[Ｊ].工程科学学报ꎬ２０１５(ｓ１):１. [８]㊀ＳＨＩＯＺＡＷＡꎬＫＡＺＵＡＫＩꎬＬＵꎬＬ.ＥｆｆｅｃｔｏｆＮｏｎ￣ＭｅｔａｌｌｉｃＩｎｃｌｕｓｉｏｎＳｉｚｅａｎｄＲｅｓｉｄｕａｌＳｔｒｅｓｓｅｓｏｎＧｉｇａｃｙｃｌｅＦａｔｉｇｕｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈＳｔｅｅｌ[Ｊ].ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２００８ꎬ３３.[９]㊀ＮＡＧＡＯＭꎬ平岡ꎬ和彦ꎬ等.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｎｏｎ￣ｍｅｔａｌｌｉｃｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｚｅｏｎｒｏｌｌｉｎｇｃｏｎｔａｃｔｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅ[Ｃ]//材料とプロセス:日本鉄鋼協会講演論文集＝Ｃｕｒｒｅｎｔａｄ￣ｖａｎｃｅｓｉｎｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｅｓ:ｒｅｐｏｒｔｏｆｔｈｅＩＳＩＪｍｅｅｔｉｎｇ.２００５.[１０]范海东ꎬ傅金明ꎬ周小明.高频超声波在非金属夹杂物检测中的应用[Ｊ].无损检测ꎬ２００４(６):２７. [１１]邵长禄ꎬ韩中超ꎬ姜浩.钢中宏观夹杂物的水浸超声检测[Ｊ].无损检测ꎬ２０１８(１):７５.[１２]青山陽亮.超音波探傷装置による鋼中マクロ介在物評価技術の開発[Ｊ].ＳａｎｙｏＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔꎬ２０１４ꎬ２１(１):５４.１４㊀总第２３４期㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘㊀栋ꎬ等:水浸超声检测在轴承钢纯净度评估中的应用㊀㊀㊀㊀。
黄立夫 纳米 -回复
黄立夫纳米-回复黄立夫（纳米）：开创纳米科技的新纪元引言：纳米科技是当今世界科技领域中最令人瞩目的前沿领域之一。
在众多科学家中，黄立夫被誉为纳米科技的创始人，他的研究成果对科学界和工业界产生了深远的影响。
本文将一步一步回答有关黄立夫与纳米科技的相关问题。
一、谁是黄立夫？黄立夫（Hongjie Dai）是一位华裔科学家，出生于中国四川成都。
他曾就读于中国科学技术大学，并在美国斯坦福大学获得物理化学博士学位。
黄立夫的主要研究方向是纳米科学和纳米技术。
二、什么是纳米科技？纳米科技是一门研究与控制原子和分子的特性、制造和应用的学科。
在纳米科技中，研究和制造的对象是纳米尺度的物质，也就是尺寸在1到100纳米之间的物质。
纳米尺度的物质与其它尺度的物质相比，在性质和行为上具有独特的特征。
三、黄立夫在纳米科技领域的突破黄立夫在纳米科技领域取得了许多重要突破，其中包括纳米材料的制备、性质研究和应用等方面。
1. 纳米材料的制备黄立夫利用化学方法成功地合成了各种纳米材料，包括纳米颗粒、纳米线和纳米片等。
他的研究团队开发了一种新的制备方法，通过控制化学反应条件和添加特定的添加剂，可精确控制纳米材料的尺寸、形状和结构。
这种方法不仅简单高效，而且还提供了制备高质量纳米材料的可能。
2. 纳米材料的性质研究黄立夫和他的团队对纳米材料的性质进行了深入研究。
他们通过使用高分辨率显微镜等技术手段观察纳米材料的微观结构，并使用光谱和电子显微镜等方法研究纳米材料的物理和化学性质。
这些研究为理解和控制纳米材料的性质奠定了坚实基础。
3. 纳米材料的应用黄立夫的研究对纳米材料的应用有着重要意义。
他成功地利用纳米材料制备出高效的太阳能电池、高性能的催化剂和高灵敏度的传感器等。
这些应用不仅在节能环保、能源领域起到了重要作用，还有望在医学、电子工程等领域产生重大影响。
四、黄立夫的贡献与影响黄立夫的研究成果对科学界和工业界产生了深远的影响。
他的研究开创了纳米科技的新纪元，为纳米材料的制备、性质研究和应用等方面提供了新的思路和方法。
王利民老师介绍
“我心目中的良师益友”—王利民老师介绍1、个人简介王利民（Wang Limin），博士，教授，博士生导师。
华东理工大学化学与分子工程学院精细化工系主任，“皮革化学与工程”硕士点以及“轻工技术与工程”工程硕士点的导师组组长。
王利民老师曾为2005-2006年度校优秀研究生指导教师。
1998年7月在大连理工大学获应用化学博士学位，2001年5月至今在华东理工大学化学与分子工程学院精细化工研究所从事稀土金属有机化学和精细化学品化学和技术应用化学的科研和教学工作。
学术团体兼职为美国化学学会会员，全国稀土助染助鞣协作网专家组成员，“应用化学”，“精细化工”，“中国皮革”杂志编委，徐汇区青年科技工作者联谊会理事。
从事的科研项目有国家自然科学基金和国内外大型精细化工和日化企业攻关项目等。
发表论文50余篇，获得发明专利8项，合编译著2部。
承担研究生“精细有机合成新方法”、“高等精细化学品化学”、“表面活性剂化学及助剂”和博士研究生“应用有机化学及其方法学”等课程的教学工作。
所培养的硕士研究生有4人获上海市优秀硕士论文奖，有2名硕士研究生分别获得了美国和德国博士学位，并在日本，美国继续作博士后研究。
研究生优秀论文:（1）刘骥军，论文题目：稀土化合物在有机合成中的应用，2005年上海市优秀硕士论文。
（2）盛佳，论文题目：三氟甲磺酸稀土化合物在有机合成中的应用，2006年上海市优秀硕士论文。
（3）韩建伟，论文题目：新型全氟羧酸稀土催化剂的制备及其在有机合成中应用，2007上海市优秀硕士论文。
（4）潘笑娟，论文题目：磺酰胺系中间体及其偶氮染料的合成与性能研究, 2008上海市优秀硕士论文。
论文获奖情况(1).有机光电功能材料与分子机器，2006年度上海市科学技术奖，一等奖，获奖号：20062038，完成人：田禾，陈彧，朱为宏，王利民，王巧纯。
(2). 稀土催化合成高性能有机颜料，2008年教育部技术发明奖，二等奖，获奖号：2008-115，完成人：田禾, 王利民, 王峰, 苏建华, 陈立荣, 黄卓。
黄本立事迹
黄本立是著名的原子光谱分析家，在原子光谱分析技术的研究和应用方面取得了卓越的成就。
黄本立在1933年考入岭南大学化学系，1945年毕业后留校任教。
他毅然放弃出国留学的
机会，选择留在祖国，为国家的科学事业发展献身。
在东北的钢铁、冶炼、地质勘探等产业部门急需快速、准确的原子光谱分析技术时，黄本立投身到这一领域的研究中。
他在没有专业设备、研究条件极其简陋的情况下，修复调试一台废弃的小型摄谱仪，并使用过期很久的感光板，配合研究所建立了电解锌、电炭刷石墨等的光谱分析法，并推广到工厂去。
黄本立的事迹展现了科学家在艰苦条件下，为国家和人民的事业奋斗不息的精神。
他一生致力于原子光谱分析技术的研发和推广，为国家的科技事业做出了杰出的贡献。
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队终于开始在Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ 出版 社 的ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ …ｃ
纳米材料与现实世界 。
ｅ ｐ ｏ ｒ ｔ ｓ 上发表文章了。 ２ ０ １ ２ 年 ．黄立 民初 到南科大 ，当时 Ｒ 全 校 仅 有 两 栋 办 公 楼 ，根 本 不 可 能 有 独
【 创新之路】Ｗａ ｙ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
‘ ‘ 执着 ’ ’ 连通纳 米材 料 与现 实世 界
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记南方科技大学化学系黄立 民教授
王 军
本 刊记者
上 个 世 纪 ，钱 学 森 院 士 曾经 预 言 ：
长 ，３ 年 问 他 几 乎 走 遍 了 整 个 湖 北 的 重 点 中学。
米 技 术 基 础 理 论 研 究 和 新 材 料 开 发 等 应
参与 。他把 自 己完全 了投入 了工作 中 ． 体 验着这份创业的艰辛与喜悦 。 辛 苦 的 付 出 必然 会 换 来 满 意 的 回
报 。 经 过 两 年 的 奋 斗 ，南 方 科 技 大 学 已 经 改 头 换 面 ．随 着 新 校 区 的 投 入 使 用 ， 目前 ，黄 立 民 已 经 初 步 建设 起 了属 于 自
用研究都得到 了快速的发展 ，其产 业化 的进 程也 正如火如茶。
在 中 国 ．很 多 科 学 家 在 纳 米 材 料 领 域做 出 了卓 越 的 成 绩 ．南 方 科 技 大 学 化
学系黄立 民教授 就是他们 中的一员 ．他
拥有 超过 十 五 年 关于 纳 米 材料 合 成
表 征 和 应 用 的 研 究 经 验 ，他 在 软 模 板 技 术 与 纳 米 晶 体 自 组 装 ，纳 米 多 孔 材
“ 纳 米左右和纳米 以下的结构将是 下一 阶段 科技发展的特点 ．会是一次技术 革
命 ．从 而 将 是 ２ １ 世 纪 的 又 一 次 产 业 革
除 了招生 ，实验的建设也 离不开黄 立民的亲力亲 为。从图纸设计 、施工 ．
到 通 风 厨 的安 装 ．事 无 巨细 ，他 都 全 程
命 。”时光荏苒 ．在 ２ １ 世纪的今天 ，纳
材 料 为基 础 的 新 型 催 化 剂 ．乙 醇 为碳 源 研究方 向侧重于 开发可打 印的复合金属 后 ，他 坚持 在 国 际会 议 上做 口头报 告 。
的定 向合 成 独立 单 壁 碳 纳米 管 的 化学 氧 化 物 纳 米 技 术 ．在 此 基 础 上 开 发 基 于 气 相 沉 积方 法 ．成 功地 合 成 出厘 米级 有 机 一无 机 强 结 合 的 新 型 多 功 能 纳 米 体
决意 回国 白手起 家
依 然在 美 国 安 居 乐 业 。
一
立 的办 公室和属于 自己的实验室 。 “ 也
醉心科研 成果显著
在 奇 妙 的 纳 米 世 界 里 ， 碳 纳 米 管
要 不 是 一 次 演 讲 ，黄 立 民 如今 应 该 许 我 跟 南 科 大 有 缘 ，我 刚 来 不 久 ，南 科
己的科研 实验室和研 究团队 。实验 室条
件 已 经初 具 规 模 ．可 以 和 在 美 国 的 实 验 室 条 件 相 媲 美 ．从 材 料 的 合 成 ，器 件 的 构 建 和 性 能 的 测 试 等 都 基 本 可 以在 自己
料 ．单 壁 碳纳 米 管 的定 向生 长 、表 征 及 其应 用和 可 打 印 的钙 钛 矿纳 米 氧化 的 想 法 再 次 掀 起 波 澜 。
５ ２ 科学 中国人
２ ０ １ ５ 年１ 月 ・ 综合
问 ，黄 立 民与 Ｉ Ｂ Ｍ Ｔ Ｊ Ｗａ ｔ ｓ ｏ ｎ 研 究 中心 阔 的 工 业 化 前 景 。
的人还 寥寥无几 ．机会难 得 ．会上 ．黄
的科学家 合作开发 了以金属薄膜和介孔
进 入 南 方 科 技 大 学 后 ，黄 立 民 将 立 民 一 次 就 做 了 两 个 口 头 报 告 。 出 国
的实验 室里完成 ，学校的公共测 试平台
物 晶体等 多个纳米研究领 域作 出了大量
创 新 性 的工 作 。
一
番 联络 之后 ，黄 立 民 满怀 热 情 也 开 始 着 手 建 立 。 最 让 他 感 到 欣 慰 的 是 ，在 克 服 了
的投入到 了这场中国高等教 育的改革 当
在神秘 的纳 米材 料世界里 ，黄 立民 中 ．从 此 ， “ 建 设 南 科 大 ” 成 了 他 的 关 科 研 上 的 种 种 困难 后 ．黄 立 民 的 科 研 团
作为一所 国内初创高校 ．教 学和招 景 ，成 为 全 世 界 科 学 家 都 在 关 注 和 追 寻
院 士 ．原 中 国科 学 技 术 大 学校 长 正 在 进 生是不可 回避 的难 题。对于工作 ，黄立 的焦 点 。
行一场 关于创建南方科技 大学 （ 以下简 民怀着极大 的热情 ．义不容 辞地承担 了
单 壁 碳 纳 米 管 的 定 向生 长 ．表 征
称 ：南 科 大 ）的 演 讲 。 朱 清 时 那 番 “ 改 化学 系 “ 物理 化学 ”的全英 文教学 、编 及 其 在 电子 学 方 面 的 应 用 ”是 黄 立 民 的
革 ．是 南科大之魂 ．要办出一所不一 样 写教学大纲 和培养方案 的工作。除此 之 研 究课 题 之 一 。 的大学 的话语令 黄立 民心底那份创 业 外 ，他还 连续 ３ 年担任 湖北 省招 生组 组 在 哥 伦 比亚 大 学纳 米 中心 工 作期
大就 去筹 成功 ．拿 到教育部 准 生 是最具代 表性的材料之 一。它 以具有独
特 的 结 构 、优 异 的 性 能 和 广 阔 的应 用 前
次 偶 然 的 机 会 ，黄 立 民 在 哥 伦 比 证 的时候 ．恰 好是我生 日前夕。”
亚 大 学 遇 到 了 朱 清 时 这 位 中 国 科 学 院