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為先進陶瓷做好“體檢”工作——萬德田


來源:中國粉體網(wǎng)   山川

[導(dǎo)讀]  有一位科學(xué)家致力于制定和研發(fā)針對超高溫極端氧化環(huán)境下材料力學(xué)性能評價的標(biāo)準和測試方法,這位科學(xué)家就是萬德田。

中國粉體網(wǎng)訊  隨著我國航空航天工業(yè)的超音速飛機、導(dǎo)彈火箭、宇宙飛船和航天飛機等飛行器的迅速發(fā)展,可以說材料性能的優(yōu)劣決定了人類探索飛行的極限。


有一位科學(xué)家致力于制定和研發(fā)針對超高溫極端氧化環(huán)境下材料力學(xué)性能評價的標(biāo)準和測試方法,這位科學(xué)家就是萬德田。



與特種陶瓷結(jié)緣


說起來,進入這個行業(yè),萬德田有些“誤打誤撞”。1997年,高中畢業(yè)的他在諸多學(xué)校的宣傳材料中,看到了當(dāng)時武漢工業(yè)大學(xué)(即現(xiàn)在的武漢理工大學(xué))“無機非金屬材料”專業(yè)的介紹,時隔20多年,萬德田依然記得學(xué)校對這個專業(yè)的介紹:“博士后流動站”“國家級重點學(xué)科”。萬德田一下子被打動了,將其列為自己的高考志愿。


當(dāng)時的萬德田對于“無機非金屬材料”的認識幾乎為零。進入大學(xué)他才知道,傳統(tǒng)的無機非金屬材料制品實際上是混凝土制品,“通俗來說,就是研究如何配制混凝土的。”對此,萬德田感到興味索然。一次水泥廠的實習(xí)參觀,更是讓他堅定了“轉(zhuǎn)行”的想法——工廠里,嗡嗡響的機器、飛揚的塵土讓他感到的不是進入一個新行業(yè)的新奇和激動,而是覺得前途茫然。


高性能陶瓷材料專家傅正義的一次講座給萬德田打開了一扇門。當(dāng)時,無機非金屬領(lǐng)域的一種新材料——特種陶瓷開始蓬勃發(fā)展。這是一種具有特殊力學(xué)、物理或化學(xué)性能的陶瓷,應(yīng)用于各種現(xiàn)代工業(yè)和尖端科學(xué)技術(shù)。隨著傅正義的講述,萬德田對這神奇的陶瓷材料著了迷,他朦朧地感覺到,這才是自己的志趣所在。



2001年,萬德田如愿進入中科院金屬研究所深造。師從陶瓷材料領(lǐng)域赫赫有名的周延春教授,他如饑似渴地學(xué)習(xí)著陶瓷材料的制備工藝。正逢中國建材總院的包亦望教授在金屬所做“百人計劃”,于是萬德田同時跟隨包亦望學(xué)習(xí)陶瓷材料性能表征及評價技術(shù)。在兩位導(dǎo)師的指導(dǎo)下,萬德田兼攻陶瓷制備工藝和陶瓷性能評價兩大領(lǐng)域,這也造就了他日后科研的兩大方向。


初露鋒芒


2007年,從中國科學(xué)院金屬研究所研究生畢業(yè)的萬德田跟隨導(dǎo)師包亦望進入了中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司(簡稱“中國建材總院”),就在進入中國建材總院后的第二年,萬德田便開啟了人生中第一個獨立承擔(dān)的項目《夾層玻璃老化后界面和抗風(fēng)壓殘余強度評價技術(shù)》。這一時期,城市建筑中玻璃幕墻的“老年化”成為了20世紀的遺留問題,玻璃幕墻破碎下墜傷人事件頻發(fā)。如何測試玻璃幕墻在臺風(fēng)等極端天氣環(huán)境中出現(xiàn)脫落和墜落的風(fēng)險,如何讓玻璃幕墻不再成為“空中殺手”成為了萬德田科研內(nèi)容中的一項重要任務(wù)。


經(jīng)過兩年的刻苦鉆研,他建立了夾膠玻璃抗風(fēng)壓失效風(fēng)險的模型,提出了夾膠玻璃界面強度的測試方法,并在此基礎(chǔ)上不斷突破革新,經(jīng)過十年的辛苦努力,2017年由他參與設(shè)計并完成的《建筑玻璃服役風(fēng)險檢測和可靠性評價關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備及應(yīng)用》獲得國家科技進步獎二等獎。


作為中國建材總院“新生”的萬德田,在玻璃幕墻領(lǐng)域的“小試牛刀”便獲得了巨大突破,這也為萬德田在科研領(lǐng)域積累了寶貴的實操經(jīng)驗。


厚積薄發(fā),碩果累累


近年來,我國建筑鋼化玻璃自爆或墜落事故每年有上萬起。為解決這個城市公共安全難題,在導(dǎo)師包亦望教授的指導(dǎo)下,萬德田及其研發(fā)團隊深入研究了鋼化玻璃內(nèi)部雜質(zhì)顆粒與周邊應(yīng)力場分布的關(guān)聯(lián)性,發(fā)明了鋼化玻璃自爆源檢測的新方法,設(shè)計研發(fā)的既有玻璃幕墻自爆風(fēng)險預(yù)測的機器人裝置和軟件,既有建筑幕墻風(fēng)險檢測技術(shù)與裝置及應(yīng)用,成功解決了鋼化玻璃自爆無法診斷和建筑玻璃墜落風(fēng)險難以預(yù)測的技術(shù)難題,為建筑玻璃及玻璃制品的安全使用提供了科學(xué)、系統(tǒng)的在線檢測方法,成果獲2017年國家科技進步二等獎(排名第五)。



隨著我國航空航天工業(yè)的超音速飛機、導(dǎo)彈,火箭、宇宙飛船和航天飛機等飛行器的迅速發(fā)展,可以說材料性能的優(yōu)劣一定程度決定了人類探索飛行的極限。為保證超高溫材料和構(gòu)件在超高溫極端環(huán)境服役期間的安全性和可靠性,在前期方法和技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,萬德田所在項目組獲批了科技部重大科學(xué)儀器專項項目。陶瓷與復(fù)合材料力學(xué)性能評價新技術(shù)及在特殊環(huán)境下的應(yīng)用,成功解決了高溫和超高溫等環(huán)境下陶瓷與復(fù)合材料力學(xué)性能評價技術(shù)難題,促進我國航空航天與建材行業(yè)的健康發(fā)展,成果獲2014年國家科技進步二等獎(排名第二)。


科研面向市場,充分轉(zhuǎn)化成果


在萬德田看來,應(yīng)用科學(xué)的發(fā)展是我國當(dāng)前社會形態(tài)下最為迫切的需求,要將科研人員十幾年的心血轉(zhuǎn)化為真正改變?nèi)祟惿鐣畹臇|西,要讓材料真正服務(wù)人類美好生活,高效可行的成果轉(zhuǎn)化手段無疑是科研的最后一道關(guān)卡,他也一直在結(jié)合市場做科研。


《陶瓷涂層物理性能和殘余應(yīng)力評價關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》的技術(shù)成果在團隊的不懈努力、不斷推廣應(yīng)用中獲得了極佳的效益。


目前,該成果已在中國國檢測試控股集團股份有限公司(簡稱“國檢集團”)、中航復(fù)材、中科院金屬研究所等幾十家單位得到了應(yīng)用,成果同時被延伸應(yīng)用到評價超薄玻璃和混凝土表面腐蝕層的彈性模量和強度評價等領(lǐng)域,整體技術(shù)應(yīng)用超過兩年。經(jīng)濟效益明顯,社會效益巨大,解決了陶瓷涂層熱物理性能評價技術(shù)的國際性難題,推動了涂層性能測試評價學(xué)科發(fā)展,并將創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)化為國際標(biāo)準向全世界推廣應(yīng)用,極大地提升了我國在陶瓷涂層性能測試領(lǐng)域的話語權(quán)。


參考來源:

[1]最美建材人 | 國檢集團萬德田:不忘初心的攀“研”者.中國建材集團

[2]建材行業(yè)十大科技突破領(lǐng)軍人物 | 萬德田:不忘初心 方得始終. 中國建材雜志

[3]給陶瓷裝“盔甲”、打破“測量禁區(qū)”,他在材料科學(xué)領(lǐng)域不斷探索.北京日報

[4]不忘初心的攀“研”者——萬德田. BRTV創(chuàng)新北京


(中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川)

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作者:山川

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