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穷格物理,百年韶华

科普小知识2022-07-09 19:59:54
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柯军院士百年诞辰是在春秋十周年和一百周年之际庆祝的。日前,北京科技大学为柯老举办了盛大的百年纪念座谈会,并成立了“柯均科技教育基金”。

“柯总是一个很受尊敬的学者。据我所见、所知、所感,每个人都尊敬他,不仅因为他是一位著名的学者和高级院士,还因为他有一种精神。”沈在他的文章《我心的老柯》中写道。

钢铁的生命已经发展了一百年。根据柯军在奥氏体向贝氏体转变方面的学术成就,他被国际金属物理学界称为“贝氏体先生”。他一直在冶金、材料科学技术、教育等领域努力奋斗。他爱好矿冶,学有所成,养有所成,成就了钢铁辉煌的一生。

坚持不懈

学术问题终于解决了

亲身经历过中国抗日战争的残酷现实,使柯军深刻认识到“落后就是挨打”的道理。1944年,年仅27岁的柯军踏上了去英国学习的道路,下定决心要掌握先进的科学技术,并用它来改变这个国家的命运。

在伯明翰大学金属系攻读博士学位时,柯军认真研读了以往的所有论文,了解了当时学术界的研究现状。在结合工业实践研究“低碳钢在焊接过程中的变化”这一课题时,他发现钢在锻造过程中会随着温度的升高而过热烧穿,冷却后容易开裂,对钢零件的性能影响很大。如果这个问题能够解决,钢铁将发挥重要的战略作用。

科学研究是一个积累和发展的过程。科学研究人员必须首先阅读大量的文献,以了解在这个问题上的研究成果或进展。对于外国学生来说,首先要克服语言困难。柯军在高中和大学阶段就已经掌握了优秀的英语技能,他阅读了大量的文献,为进一步的研究打下了良好的基础。然而,进入实验阶段后,一切都变得不再那么容易了。

实验开始时,柯军没有经验。尽管他每天都在实验桌前工作到深夜,整天都在处理实验仪器、材料和数据,但他无法得到预期的结果。他的导师汉森教授带领他反复验证实验数据。柯军不禁想:做实验有什么规律吗?

经过反复实践和思考,柯军逐渐掌握了实验的诀窍,形成了一套自己的方法:首先,他要对初步的知识和材料做好准备,并充分考虑,避免实验过程中的混乱。其次,交流和记录是最好的科学研究方法,整个实验过程受到很好的监控。第三,做好后处理工作,减少实验室环境污染。最后,科学研究应该戒骄戒躁,一丝不苟的耐心是一项必不可少的科学成就。

经过反复的失效、总结和从零开始,柯军终于首次通过金相方法创造性地解释了钢在锻造过程中过热和过烧的根本原因,即硫化锰在高温加热时会溶解在钢中,但在冷却时会沉淀在晶界或晶面上,导致脆化。据此,他发表了《钢铁过热过烧后的晶界现象》,解决了长期困扰冶金工业的一大难题。在研究钢中固溶体的分解和转变过程中,首次发现贝氏体的形成伴随着表面起伏,建立了贝氏体相变扩散控制的剪切理论。

一生的专注

钢铁工业是

1953年,柯军礼貌地拒绝了外国的优惠待遇,和家人一起回到了失散已久的祖国。柯军深知钢铁工业对新中国建设的重要性以及高等教育对专业人才培养的重要性,基于自己的经历,他毅然选择了北京钢铁工业学院(现北京科技大学)。

柯军毕业于化学系,深知物理化学与金属材料的关系,因此他向魏京昌学院常务院长兼教务长魏守昆教授提出,建立金属物理专业的金属物理化学专业,以培养适应钢铁技术快速发展、从事跨学科研究新方向的人才。

作为当时参与筹建金属物理化学专业的当事人,朱元开教授回忆道:“柯军教授对金属物理化学专业的筹建给予了具体的指导。1956年,他是物理化学系主任。他亲自参与了物理化学专业的建设,从制定教学计划、培养中青年教师到指导如何开展科学研究。那时,我的宿舍在四旬斋,柯俊有一次去宿舍给我看关于脱硫的外文文章,并给我解释。我深受感动。”

物理化学专业毕业后,该专业为钢铁工业的发展做出了巨大贡献,柯军也更加关注战略金属新资源和新材料的研发。

1971年,军用雷达用变压器由78%的铁镍合金制成。为了节约镍资源,冶金局和北京金属研究所发布了一项科研任务,要求用6.5%的硅钢来代替它。

为了完成这项科研任务,北京钢铁学院金属物理专业派出柯军、董、陈学芳等金属物理专业学生组成课题组,与上海钢铁研究所、北京清河钢铁厂等单位共同攻关。

当时,柯军负责中间退火过程,需要分解液氨以获得氨气,然后在氢气气氛中退火。当时,柯军仍处于政治动荡的影响之下。在寒冷的冬天,下雪天,他骑着三轮平板车,把液氨瓶从中关村运到钢铁学院。他默默地努力工作,为科学研究和实验创造条件。经过多方共同努力,他终于找到了稳定的工艺,解决了我国镍资源和6.5%硅钢冷轧的难题。

言行一致

关注青年科研的成长

“春风化雨,桃李香”。柯军先生学识渊博,具有独特的人格魅力,为年轻一代的学术态度等方面树立了重要榜样。

那一年,北京科技大学材料学院的刘德树教授在笔记本上记录了一个深深打动他的故事。1976年,北京钢铁学院金属物理系在北京钢铁厂开馆。老师和学生们不得不深入车间采集样本并制作样本用于研究。有一次,柯军和他的老师骑自行车去钢铁研究所参观102锅炉钢的问题。当他到达时,研究所还没有到上班时间,所有的房间都是空的。柯军坐在楼内走廊尽头的台阶上,拿出一本又大又厚的英语书,教年轻的老师们科学研究和英语。他的言传身教精神为学生以后的学习和工作树立了榜样。

钱伟于1997年进入北京科技大学技术历史专业攻读博士学位。在入学之初,柯军指导他阅读原版英语书,每个月提交一份经历,每学期至少参加一次英语研讨会。进入实验室后,他要求学生整理出几乎苛刻要求的实验数据。如果样品不清楚,他会耐心地反复解释,直到重复实验取得满意的结果。“在2001年初,我以为我的论文快完成了,但是柯老非常认真地修改了他的论文。从第一份草稿到最后一份草稿,他修改了七次草稿,最后把它从准备春季防御改为夏季防御。每一次修改,柯劳都可以根据具体的错别字甚至标点符号来修改章节结构。在辩护的前一天晚上,柯先生还发现了一些小错误,并叫我在明天的报告中注意。”钱伟说:“到目前为止,我已经收集了张先生亲笔写的所有论文的草稿,这既是一个纪念品,也是对我自己的一个警告。”他严谨治学的崇高精神值得永远传承下去。