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左禹:不忘初心 为腐蚀防护事业奋斗终生

2018-10-19 12:47:27
作者:王元
来源:中国腐蚀与防护网

左禹教授既是北京化工大学教授,同时兼任中国腐蚀与防护学会荣誉理事长,他在材料腐蚀研究方面有较高的造诣,获得过国家科技进步二等奖1项和省部级奖多项。左教授的一生是立志科教报国的写照。

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    千里之堤,溃于蚁穴。腐蚀看起来是一种悄悄地、无声无息的威胁,却常常会造成令人措手不及的恶性事故,装备的停车停产、环境污染、火灾、爆炸等重大事故都可能由腐蚀直接或者间接引起;腐蚀遍及国民经济和国防建设的各个部门,破坏力极强,损失大于各类自然灾害的总和。因此,研究材料在服役环境下的行为以及各种因素的影响并及时进行防护尤为重要。北京化工大学左禹教授数十年来一直研究材料损伤、失效的作用规律和演化过程及发展,力图延缓、控制材料环境损伤和失效,为减少因材料腐蚀造成的危害而贡献了自己毕生的青春和智慧!


    左禹教授既是北京化工大学教授,同时兼任中国腐蚀与防护学会荣誉理事长,他在材料腐蚀研究方面有较高的造诣,获得过国家科技进步二等奖1项和省部级奖多项。左教授的一生是立志科教报国的写照。


    少年壮志  与材料腐蚀研究结缘

 

    流金铄石浑不怕,少年壮志当擎云。今天的科研成就离不开昨天的知识积累和曾经的远大志向。


    左禹系左宗棠第五代孙,左宗棠第四代孙左景伊之长子。因受父辈影响,他自幼就酷爱读书,立志报国。


    青少年时期正赶上中国政治最黑暗的文化大革命时期,1966年初一刚上了一半就遇上了文革,1968年下乡插队,后来抽调到陶瓷厂当装窑工,再后来到化工厂当了操作工。在农村和工厂的艰苦劳动锻炼了他坚韧不拔的意志,为以后的科研道路打下了坚实的基础。


    在化工厂的几年里,左禹因为工作勤奋,技术熟练,年年都被评为厂里或公司的先进生产者,并担任了生产班长。更可贵的是,他利用业余时间自学了初高中的全部功课,甚至还涉足了微积分这样的大学课程,并努力学习技术知识,还在车间里开展系列技术讲座,受到车间领导和工人们的高度评价。


    1977年恢复高考,已经25岁的左禹在离开学校近十年后走进了考场,并取得了足以入学一流大学的优异成绩。然而可能是由于年龄偏大或者“家庭出身”的原因,他最终被甘肃工业大学录取。左禹开始了他大学的学习之旅,在大学里,由于勤奋刻苦再加上天资聪慧,毕业时,他又以高分考入北京钢铁学院读研究生,在朱日璋教授的指导下开始了在材料腐蚀研究领域的新征程。1988年,他又以136分的高分通过了国家英语水平考试,在化工部系统考试人员中名列第一,获得了出国学习的机会,赴美国麻省理工学院访问研究,进一步开拓了视野。


    左禹教授深切感慨道,能与材料的腐蚀研究结缘并且有一定的进步,要特别感谢他的恩师朱日璋教授的培养和扶持!令他特别感激的是,硕士在读期间,朱教授尽力为他的研究创造条件,另一位导师--朱教授的夫人郭曼玖教授对他的试验工作也给了很多直接指导,还给他机会走访了北京、洛阳、南京、上海等地的多家企业和研究所,拜访了许多着名的腐蚀科学家,大大增长了见识。同样,朱教授也是经常帮助、扶持他们青年科技人员的。记得有一次,他承担的一个项目鉴定,某厂的一台设备存在腐蚀的隐患,研究结果表明通过一定条件的控制该设备可以安全服役,但鉴定会上一些专家仍然存在疑虑,朱教授根据他们的实验结果,提出“加强监测,继续使用”的建议,得到大家认可。该设备后来安全使用了多年,项目也得到了石化总公司的奖励。第一次在全国性会议上作大会报告,朱教授也给予了他很多的鼓励,也因此有了明显的收获。同时,他参加中国腐蚀与防护学会的活动也归因于朱教授的引领。


    科教报国  兢兢业业结硕果

 

    宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。数十年来,左禹教授一直坚守在教学科研的第一线,他兢兢业业,克己奉公、尽职尽责,为祖国、为人民奉献着光和热。作为一名教师,他深受学生爱戴,三尺讲台,挥洒的不仅是汗水,更多的是真情;作为一名科研工作者,他紧盯国家重大需求搞科研,为国奉献矢志不渝,屡获嘉奖,但从不居功自傲,始终谦虚谨慎、平易近人。


    百年大计为教育

 

    据了解,1996至2007年,左禹担任北京化工大学副校长,分管科研工作,并先后分管研究生、学科建设、科技产业等工作。他清楚地认识到,优质的课程教学是高等学校的立校之本,而高水平的学术研究是强校之路;另一方面,工程院校的发展之源在于与产业密切结合。在校党委和行政领导下,他积极组织教师争取国家重大项目和企业项目,努力推进国家、省部级重点实验室等研究基地和平台的建设,采取各种措施鼓励教师从事基础类研究、积极申请国家自然科学基金项目,在国际期刊上发表高水平论文。同时,他也抓住机遇,积极推动学校的国防科研工作。数年来,学校的科研规模显着发展,学术水平明显提高,在国内、国际的影响力也显着增强,左禹教授在其中做出了重要的贡献。


    左禹尽管多年担任校、系领导并承担大量科研任务,几十年来始终站在教学第一线,他先后为本科生、研究生主讲过12门不同课程,指导了110多名硕士、博士研究生及博士后。他坚持亲力亲为、互动式的教学方式,他对于研究生并不简单地注重其最终的研究结果,而是对所有研究生从选题、实验到撰写论文的各个环节都给予具体、深入的指导,特别注意要求学生通过多方面训练,自觉地形成严谨、认真、求实、敢于创新的研究思路,掌握更多的研究方法和技能,从而为他们未来的发展奠定更坚实的基础。研究生撰写的论文,他通常都要修改五、六稿甚至更多遍,个别论文甚至修改到十几稿,使学生在过程中收获颇多。指导的研究生大部分成为所在单位的技术或管理骨干,有些还成长为单位的学术或技术带头人。


    国计民生需防腐

 

    据统计,石化工业中大约占60%的设备失效事件与腐蚀有关;油、气田的管道腐蚀泄露、桥梁的钢筋腐蚀、地下水管的腐蚀等,每年都造成极大的直接、间接损失;对于军事装备,腐蚀也是很大的威胁,装备的腐蚀控制是保证战斗力所需要解决的重要问题。


    左禹教授针对材料腐蚀防护领域的重大需求,在硫化氢环境中的不锈钢应力腐蚀、非晶态合金的氢脆、亚稳态小孔腐蚀、铝合金阳极氧化等方面开展了一系列卓有成效的研究,近年间又获得多项有创新性的研究进展。


    (一)亚稳态孔蚀机理及材料服役寿命早期监、检测技术研究

 

    材料服役性能的早期预测可以避免因腐蚀所造成事故的发生,左禹教授致力于研究腐蚀早期电化学波动信号的特征与材料表面缺陷的关系及小孔萌生和发展过程的机制,力图建立电流波动信号的统计规律及其与孔蚀发生倾向和发展速度之间的关系,进而发展根据电化学信号来预测孔蚀倾向及孔蚀速度的方法与技术。在这一方向承担了多项国家自然科学基金项目,并在该领域重要国际刊物上发表系列论文数十篇,观察到电流噪声信号与小孔腐蚀萌生、发展与消亡过程的联系,首次阐述了亚稳态小孔腐蚀电位的物理意义,观察到亚稳态孔蚀电位和稳定孔蚀电位之间的线性关系,解释了二者的本质联系:两个特征电位分别对应于不同体积的小孔,亚稳态孔蚀电位与实际测量的电流精度有关,而稳定孔蚀电位对应于由亚稳态小孔向稳定小孔转变的临界小孔体积。2010年左禹教授应邀分别在莫斯科举办的欧洲腐蚀大会和在河内举办的国际腐蚀工程大会上发表了大会邀请报告,阐述了“小孔腐蚀早期的电流波动”和“涂层性能的快速电化学评价方法”等问题及研究进展,他也是第一位在欧洲腐蚀大会上作主题报告的中国学者。


    (二)不锈钢表面大面积电化学沉积制备钯合金薄膜技术

 

    不锈钢在高温稀硫酸等强腐蚀环境中腐蚀速度非常快,左禹教授带领课题组在国内外首次研发了在不锈钢表面通过电刷镀大面积制备钯、钯-铜和铬-钯合金薄膜技术,可有效促进不锈钢钝化,从而在非氧化性腐蚀介质中耐蚀性大幅提高。同时针对在用的不锈钢设备,研发了表面处理、镀液循环回收和大面积快速刷镀钯的成套工艺。这项技术方法新颖,实用性强,可以解决强还原腐蚀环境中大型不锈钢设备现场维修、延长服役寿命的问题,该项目顺利完成了科技部十二五支撑计划课题,获得多项专利技术,在数家大型化工企业实现工程应用,效果良好、解决了企业的难题,正在进一步推广。


    (三)涂层服役性能现场快速检测与评价技术

 

    金属装备与结构例如船舶、塔架、桥梁等表面都有涂层保护,及时检测结构表面防腐蚀涂层的服役性能是保证装备正常运行的重要手段,但过去缺少在工程现场检测涂层性能的方法,实验室通常使用的涂层阻抗测试仪器设备昂贵,检测时间长,解析复杂,很难应用到现场进行快速检测与评价。左禹带领课题组在国内外首次提出利用10Hz频率下的相位角代替低频阻抗值、从而快速获得涂层服役性能参数的方法。在此基础上研究开发了涂层服役性能快速检测与评价系统,建立了相关的模型,利用这项技术可以对各种金属表面的涂层性能和涂层寿命进行现场快速评价和预测,具有广泛的应用前景。该技术作为“大跨度钢结构防火防腐关键技术及应用”成果的一部分,于2014年获得国家科技进步二等奖。在船舶、钢结构桥梁领域实现了重要的应用,获得军队科技进步奖2项,成果推广到多家企业。


    (四)镁合金高耐蚀性涂层研究

 

    镁合金的腐蚀控制是当今材料腐蚀与防护领域的研究热点与难点之一,左禹教授在国内外首次研究开发了对镁合金具有阴极保护作用的富镁涂层,在涂层中加入纯镁粉对镁合金基材起到一定的阴极保护作用,研究了控制阳极颗粒活性、增强耐蚀性的涂层添加剂,通过硅烷处理进一步提高涂层与镁合金的结合力,开发出对AZ91D镁合金具有优良屏蔽作用、阴极保护作用和高结合力的新型耐蚀涂层,保护性能显着提高,耐盐雾试验超过2200小时。同时进一步开发了针对铝合金保护的新型富镁-铝耐蚀涂层,在铝合金表面耐盐雾试验超过4000 小时。上述成果正在积极推广应用。


    建言献策   促进腐蚀学科发展

 

    鉴于材料腐蚀在国民经济中的重大影响,左禹教授呼吁我们应该更加重视腐蚀学科的发展,并提出以下几点建议:


    (一)重视腐蚀学科的学科建设

 

    材料的的腐蚀及其控制在国民经济发展和国防建设中起着非常重要的作用,但当前的科研总体上倾向于一些热点学科的发展,不少腐蚀科研人员转向化学电源、生物材料、纳米材料等热门方向,这种趋势不利于腐蚀等与国民经济密切相关的传统学科的研究与发展。我们呼吁相关管理部门加强对传统学科的支持,采取有力政策扶持和引导青年科研人员开展腐蚀与防护的研究。腐蚀学科属于材料科学与电化学的交叉学科,需要物理学、化学、数学、力学等基础学科的支持,并涉及电子学、微生物学、计算机科学等学科专业,而其应用遍及几乎所有工程领域。对这样的交叉学科应当从政策上重点支持。实际上,随着科技的快速发展,传统材料与先进材料之间的界限越来越模糊,材料的腐蚀与防护既涉及所谓的传统材料,也包括各种先进材料,在腐蚀与防护学科的基础科学和技术创新上一旦取得突破,不但对于国民经济和国防建设会产生巨大的效益,也会进一步有力地推进新材料的发展。


    (二)加强腐蚀科学基础研究

 

    当前材料腐蚀领域面临的许多重大技术问题有赖一些基本科学问题的解决,应当开拓更多的支持应用基础类科学研究的渠道,在政策上鼓励一批科学家摒弃急功近利的思想,站在国际前沿,重视具有前瞻性的腐蚀基本过程和机理的研究。腐蚀过程本质上与电化学过程密切相关,如果能够尖端技术有效地建立宏观意义的电化学测试技术与腐蚀过程的原子尺度反应之间的联系,有望在腐蚀研究上取得突破性进展。


    (三)大力加强腐蚀工程教育

 

    据估计,材料腐蚀问题中大约有三分之一属于设计、选材不当,或利用现有的知识技术可以得到有效控制。应鼓励高校开设特色本科及研究生方向,培养专门人才,同时在工科专业中广泛开设材料环境失效与延寿方面的课程,鼓励高校面向企业开设讲座、培训课程及工程硕士班,这样将有利于从规划、设计、制造、生产、维修、管理等各个环节加强腐蚀管理,控制腐蚀损失。


    (四)大力加强对防腐蚀新材料、新技术研究的支持

 

    腐蚀与防护学科直接与工程应用密切相关,在提倡自主创新的大时期,应特别强调具有自主知识产权,创新性强的防腐蚀新技术和新材料的研究开发;鼓励和扶持一批具有研发能力、专业化、专门从事新技术研发和推广的公司,有效推广腐蚀控制新技术。


    后记

 

    为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平 <https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%BA%E4%B8%87%E4%B8%96%E5%BC%80%E5%A4%AA%E5%B9%B3/8219524>。作为践行中国梦、实现中国梦的重要力量,科教兴国是一个从事教育事业者的使命。作为千千万万优秀的教育事业者之一,左禹教授用行动践行了初心与使命,用成绩见证了决心。我们作为新一代有理想、有抱负的科研学者,更应该担负起历史赋予的光荣使命,勇立时代的潮头,为祖国的科技崛起而奋发图强!


    人物简介

 

    左禹,北京科技大学博士,1984年以来在北京化工大学从事材料环境失效机理及材料表面保护技术等方面的研究,其中1989-1991年在美国麻省理工学院作访问研究。1995年起任北京化工大学材料科学与工程学院教授,1997年任博士生导师。主持或参加了国家自然科学基金、973、支撑计划、国防配套等各类科研项目50余项;在国内外正式出版的学术刊物上发表论文400余篇, 被SCI或EI收录180余篇,其中作为第一作者或唯一通信作者的SCI论文约120篇,主编或参编专着、手册8部,获国家科技进步二等奖1项、部级科技进步奖7项、获授权发明专利14项;1993年获政府特贴,1997年被评为跨世纪百万人才工程国家级人选,2003年获中组部、科技部、教育部等六部联合颁发的“留学回国人员成就奖”,2014年获中国科协“全国优秀科技工作者”表彰,同年还获得中国腐蚀与防护学会腐蚀电化学及测试方法专业委员会颁发的“杰出成就奖”。1996-2007年担任北京化工大学副校长,分管科研、研究生、学科建设、外事、科技产业等方面工作,曾担任校学位委员会主席及校学术委员会主任。先后任中国腐蚀与防护学会副理事长、监事长、荣誉理事长、中国工业防腐蚀协会副会长、国际腐蚀理事会理事、国家自然科学基金委工材部专家评审组专家、教育部第五、六届科技委委员暨科技委材料学部委员、华中科技大学及兰州理工大学兼职教授、金属腐蚀与防护国家重点实验室学术委员会委员兼客座研究员、中国科学院核用材料与安全评价重点实验室学术委员会副主任、“中国腐蚀与防护学报”、“腐蚀科学与防护技术”、“表面技术”、“Surface and Coatings Technology”等期刊编委等学术职务。

标签: 左禹, 北京化工大学教授, 腐蚀防护事业

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