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,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,其獨特的性能打破了人們對陶瓷的傳統(tǒng)印象,正在逐漸得到社會的認可,運用到越來越多的工程領(lǐng)域中。許崇海教授承擔(dān)過多項有關(guān)結(jié)構(gòu)陶瓷材料方面的科研項目,并獲得多項省部級科技獎勵。他所主持承擔(dān)的“納米復(fù)合陶瓷模具”項目,嘗試用納米級原材料改進結(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。
“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,因為它具有更好的性能。與其他刀具相比,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,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,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)計是一個不斷改進、不斷更新的過程,如何研發(fā)出更合適的材料,對科研人員而言意味著大量的試驗。
對此,許崇海教授有個形象的比喻:“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。”
能不能用電腦代替人工?在他所主持的“結(jié)構(gòu)陶瓷材料的計算機輔助設(shè)計技術(shù)及其應(yīng)用開發(fā)研究”項目中,就是通過計算機程序設(shè)計,模擬試驗過程,優(yōu)化試驗結(jié)果,是研究的重要內(nèi)容。
“以前也許要做上百次試驗,現(xiàn)在做十幾次試驗就可能成功。”許崇海說,計算機在試驗過程中起到輔助功能,從嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度出發(fā),雖然不能說一兩次計算就得到最優(yōu)結(jié)果,卻可以省去很多機械而繁瑣的工作。不僅獲得了新材料,而且在新材料的設(shè)計過程中,實現(xiàn)了“方法論”意義上的突破——許崇海將材料設(shè)計、制備與應(yīng)用研究融為一體,形成一個系統(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。
30歲就破格晉升為教授的許崇海,曾被評為省優(yōu)秀青年知識分子,他留給人的印象卻是低調(diào)的,談吐溫和,不露鋒芒。“我感到很幸運的一點是,學(xué)校提供了一個做實事的環(huán)境,只要腳踏實地做事,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)能在這個過程中起到推動作用。最近,他正在聯(lián)系一些省內(nèi)企業(yè),通過改進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>