交大要闻

从手机外壳到航天部件 实现装备大幅减重

丁文江院士:让中国的镁合金技术及产品走向世界

坚持“瞄准应用”理念,他带领团队让“镁”和“镁合金”持续华丽“变身”,使中国轻量化镁技术扩大应用领域并走向世界,实现了从手机外壳到航空航天等装备部件的大幅度减重。中国工程院院士、上海交通大学材料科学与工程学院教授丁文江的团队在世界镁合金研究上形成了三个第一:发表论文总数第一;发明专利拥有数第一;应用部件开发数及开发能力第一。今年10月,丁文江当选2021年上海“最美科技工作者”。

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丰富经历磨练出敏锐的洞察力

丁文江经历丰富,从16岁和知识青年一起到江西务农,到1987年考取上海交大研究生,从工厂到大学,他曾担任过上海交通大学副校长、上海市科委副主任、上海市科协副主席等职位,在多个学术团体担任理事长、副理事长、副会长、常务理事等职务。

自从事科研工作以来,丁文江一直从事轻合金材料及其成型技术方向研究。1986年受日本三菱轻金属公司技术开发中心邀请赴日做高级客座研究员,从事铝基复合材料开发,为三菱公司提出颗粒增强铝基复合材料的熔体制备新方法并申请了专利,受到高度评价,并极力挽留他留日本工作。但他婉拒日方好意,毅然回国,继续教学与科研工作。

在轻合金研究方面,丁文江始终坚持“瞄准应用”理念,认为“‘有用’是材料研究的灵魂”。在日本访问经历让他开拓了眼界,认准了轻合金将是一个重要的方向,尤其是镁合金作为最轻的、资源丰富的结构材料必然大有用武之地,从而成为国内率先倡导和从事镁合金研究的先行者之一。

1987年底,他回国参与了上海大众桑塔纳轿车镁合金变速箱国产化工作,发明了发泡镁合金覆盖剂,取代进口熔剂在轿车变速箱壳体生产中获得应用,为其国产化做出重要贡献。他敏锐地洞察到轻合金研究中的关键技术和关键领域,在一些重大需求上取得突破性研究成果。

让镁华丽“变身”不断扩大应用领域

镁在实用金属结构材料中比重最小(密度为铝的2/3,钢的1/4)。这一特性对于现代社会的手提类产品减轻重量、车辆减少能耗以及重要装备的轻量化具有重要意义。丁文江带领团队,从手机外壳到飞机大型复杂部件,实现装备大幅度减重,促进了中国的镁技术及制品走向世界。

他将我国两种优势资源——镁和稀土相结合,创制了5种新型高性能镁合金、开发了10余种新型加工工艺和装备,研制了50余种关键重要部件。丁文江和团队不断钻研,多次让“镁””和“镁合金”华丽变身,大大拓展延伸了其应用领域。经过持续努力,他们让“易燃”的镁不再易燃,显著降低了环境污染,实现了镁、铝合金汽车零部件制造技术转移与产业化;让“软质”的镁不再软质,扩大了镁合金使用范围,实施了高品质镁合金及其制品产业化示范工程;让“不稳定”的镁合金不再“活跃”,实现多种上天入地装备重要部件的精密成型。

丁文江研究材料坚持“材尽其性,顺性而为”的理念,他充分利用镁合金作为结构件时活泼的“缺点”,实现了从结构材料到功能材料的跨越,开发了系列镁基生物医用材料、镁基能源材料和镁基农业材料等,大大拓展了镁材料的应用领域。

丁文江团队的研究还为美国通用汽车、日立公司、波音公司等国际知名公司研制提供先进产品,取得较高国际影响,促进了中国的镁技术及制品走向世界。

打造“中国镁产业最优人才培育基地”

“我一直认为在团队建设中,第一要务是育人。”丁文江表示,他要求团队成员在境界、胸怀、能力和激情四个方面努力提高。其次就是团队要有个共同愿景,他的团队建设的共同愿景是“上海交大最有凝聚力的研究团队之一”、“中国镁产业最优人才培育基地”、“世界镁研究最有竞争力的基地之一”。

他形象地将发展过程形容为“吃饭—吃好饭—开心地吃饭”三个阶段。“吃饭”是为了求生存阶段,“吃好饭”是小康阶段,“开心地吃饭”大家既能高效工作,又能愉快相处,其乐融融。

他始终要求他自己和他的团队成员做到4个“N”,既耐烦、耐看、内省、内敛。他特别重视创新人才队伍的建设,在团队内部形成一整套人才培养、引进、使用、评价和激励机制,最大限度地调动科技人员的创新积极性。他团队中拥有多名40岁以下的青年教授、研究员,在轻合金的研究中取得优秀成绩。

“做人做学问要具备一些钝感力”

“做人、做学问都要具备一些钝感力才行。”据他的团队同事介绍,丁文江多次和同事们谈起日本作家渡边淳一写的《钝感力》一书,“钝感”就是学会包容、吸收、容忍与平淡,往往成大事者多是不“斤斤计较”者。丁文江喜欢阅读,涉足甚广,且善于总结,每次读到好书,均会把心得跟青年骨干交流。 

“科研一定要做有效的科研,能够有所创新、做出技术原型、做开发这都是有效的科研。而既无原创,也无效果,仅仅是模仿、翻版,这就是完全无效的科研。无效的科研花费大量人力物力,却无法给人以启迪,也不能促进经济发展”,而想要做出“有效的科研”,丁文江说“沉得住气”是应该具备的首要素质。在一个领域不断进行深入研究、辛勤耕耘,长此以往乐此不疲,如此才能根深叶茂。尤其是工科领域,更应关注国家的需求和民生的发展,把学术研究和生产力发展紧密结合,这样才能有更大的发展空间。 

“寓精于料,料要成材,材要成器,器要好用”,这16字凝聚着一位材料人几十年的不懈追求。丁文江正是做到了将基础研究、应用开发、工程化研究和技术转移的有机融合。 

在他的带领下,如今的轻合金精密成型国家工程研究中心经过十多年的发展,已经成为了我国重要的镁合金材料研发基地和世界范围内最大最先进的镁合金研究团队之一。这支队伍在科学研究、平台基础设施建设、队伍建设和人才培养、国际合作与交流以及成果产业化等多方面取得了显著成果,尤其是在高性能镁稀土合金材料、金属材料的仿生功能化、镁基可降解生物医用材料、镁基能源材料等方面完成了多项具有国际先进水平的研究成果,在国际一流刊物发表了一批影响力颇高的学术论文,并且为国家重大工程提供了一批关键材料和轻质高强构件。近五年来,科研成果实现技术转移和产业化累计产值达5亿余元,丁文江教授作为团队带头人,极大地推动了中国乃至世界镁合金研究的发展。

在面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向经济主战场、面向人民生命健康的科研阵地,丁文江院士团队还在不断前行。

【人物简介】

丁文江 1953年3月出生,中共党员,教授,博士生导师。1981年毕业于上海交通大学铸造专业。现任轻合金精密成型国家工程研究中心主任。作为第一获奖人,获国家一等奖、国家二等奖、上海市技术发明一等奖等国家及省部级奖项。在SCI源期刊上发表论文370余篇,获得授权发明专利300余项,其中两项获中国专利优秀奖。2000年,经发改委(原计委)批准,创建了轻合金精密成型国家工程研究中心,将基础研究、应用开发、工程化研究和技术转移有机融合,加快科研成果的转化。培养了博士后20余人、博/硕士研究生近300人。2013年,当选中国工程院化工、冶金与材料工程学部院士。

材料学院 新闻中心
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