1月8日,37歲的許崇海教授度過了忙碌的一天。身為山東輕工業(yè)學(xué)院研究生處處長,幾乎每天都有繁忙的管理工作等待他去處理。對(duì)于接受采訪,他幾番推辭,理由是“比我優(yōu)秀的人才多的是”。但當(dāng)他終于坐在記者面前時(shí),并沒有令人失望——他從包里拿出一塊小小的薄片,揭開了他所研究的新材料的面紗。
這塊小薄片大約16毫米見方,厚度約有6毫米,表面光滑,很精致,呈現(xiàn)出略帶灰色的光澤,用手摸上去硬度很高。如果不是許崇海教授介紹,很難想象這塊小薄片和桌上的茶杯同屬一種材料——陶瓷。
“這是一塊結(jié)構(gòu)陶瓷刀片,可以用來切割鋼鐵。”許崇海教授說。結(jié)構(gòu)陶瓷作為一種新材料,其獨(dú)特的性能打破了人們對(duì)陶瓷的傳統(tǒng)印象,正在逐漸得到社會(huì)的認(rèn)可,運(yùn)用到越來越多的工程領(lǐng)域中。許崇海教授承擔(dān)過多項(xiàng)有關(guān)結(jié)構(gòu)陶瓷材料方面的科研項(xiàng)目,并獲得多項(xiàng)省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)。他所主持承擔(dān)的“納米復(fù)合陶瓷模具”項(xiàng)目,嘗試用納米級(jí)原材料改進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷性能,用于制造鋼鐵、有色金屬等材料成型過程中使用的模具。這項(xiàng)研究工作獲得了國家自然科學(xué)基金支持,已經(jīng)于2007年底結(jié)項(xiàng)。
“在工廠里,鋼鐵想要切割成一定的形狀,需要找到一種比鋼鐵還要堅(jiān)硬的材料做刀具。在傳統(tǒng)的工藝中,通常使用比所要加工的鋼鐵硬度更高的材料來制作刀具。我們現(xiàn)在用結(jié)構(gòu)陶瓷來代替,因?yàn)樗哂懈玫男阅堋Ec其他刀具相比,結(jié)構(gòu)陶瓷刀片在室溫下硬度更高,在高溫的情況下,不會(huì)變軟,又不易氧化,壽命更長,有利于企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高效率。”許崇海教授在講解結(jié)構(gòu)陶瓷刀片的性能時(shí),習(xí)慣把手邊的小物品(如茶杯、煙灰缸)當(dāng)做道具,并輔以形象的手勢(shì),條理十分清晰,表現(xiàn)出一位教師特有的氣質(zhì)。據(jù)他介紹,由于結(jié)構(gòu)陶瓷材料具備耐磨和耐高溫的特性,很適合用于制作汽車零部件,未來的汽車有可能不再是印象中的鋼鐵家伙,而是長出一副陶瓷“內(nèi)臟”。
新材料性能奇特,得來卻并非偶然天成。一種新材料的設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷改進(jìn)、不斷更新的過程,如何研發(fā)出更合適的材料,對(duì)科研人員而言意味著大量的試驗(yàn)。
對(duì)此,許崇海教授有個(gè)形象的比喻:“就像炒菜一樣,蘿卜、土豆原料放多少,調(diào)料放多少,都決定著味道的好壞。除此之外還有火候的把握,這些都需要試驗(yàn)。”
能不能用電腦代替人工?在他所主持的“結(jié)構(gòu)陶瓷材料的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)及其應(yīng)用開發(fā)研究”項(xiàng)目中,就是通過計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì),模擬試驗(yàn)過程,優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果,是研究的重要內(nèi)容。
“以前也許要做上百次試驗(yàn),現(xiàn)在做十幾次試驗(yàn)就可能成功。”許崇海說,計(jì)算機(jī)在試驗(yàn)過程中起到輔助功能,從嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度出發(fā),雖然不能說一兩次計(jì)算就得到最優(yōu)結(jié)果,卻可以省去很多機(jī)械而繁瑣的工作。不僅獲得了新材料,而且在新材料的設(shè)計(jì)過程中,實(shí)現(xiàn)了“方法論”意義上的突破——許崇海將材料設(shè)計(jì)、制備與應(yīng)用研究融為一體,形成一個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)陶瓷材料研究開發(fā)體系,成為科研的一大亮點(diǎn)。
30歲就破格晉升為教授的許崇海,曾被評(píng)為省優(yōu)秀青年知識(shí)分子,他留給人的印象卻是低調(diào)的,談吐溫和,不露鋒芒。“我感到很幸運(yùn)的一點(diǎn)是,學(xué)校提供了一個(gè)做實(shí)事的環(huán)境,只要腳踏實(shí)地做事,就能看到成績。”許崇海說。目前,山東的陶瓷業(yè)面臨著大發(fā)展的局面,他希望結(jié)構(gòu)陶瓷的開發(fā)能在這個(gè)過程中起到推動(dòng)作用。最近,他正在聯(lián)系一些省內(nèi)企業(yè),通過改進(jìn)陶瓷水果刀等的制作工藝,把美觀高檔、不易生銹的新材料更多地融入人們?nèi)粘5纳钪小?/p>