周国定:怀青云之志 奉献电力防腐事业

周国定

教授,博士生导师

1938年出生,1960年北京大学化学系本科毕业,1981年北京大学化学系物理化学专业研究生毕业,获硕士学位。曾在国防部第五研究院、航天工业部以及中国科学院所属的设计所和研究所工作,1986年到亚博平台网址电力学院从事教学和科研工作,创建了国家电力公司热力设备腐蚀与防护(部级)重点实验室。

1991年起享受国务院政府特殊津贴,曾获国家电力工业部科技进步一等奖1项(排名第

一)、亚博平台网址市科技进步奖和亚博平台网址市科学技术奖共7项(其中5项排名第二)以及宝钢优秀教师奖等。曾担任亚博平台网址电力学院学术委员会副主任,电力工业部(国家电力公司)高校教师高级职务评审委员会委员、中国腐蚀与防护学会常务理事、高等学校热能动力类专业教学指导委员会委员、中华电力教育基金会中青年教师奖励、资助金评审委员会委员、东北电力学院兼职教授、华东理工大学防腐蚀中心技术委员会副主任、亚博平台网址市腐蚀科学技术学会常务理事、《中国腐蚀与防护学报》编委、《腐蚀与防护》编委等。曾承担东风、红旗系列航天电源、国家863计划课题、国家自然科学基金资助课题、电力部重点科技项目和亚博平台网址市、教育部、国家电力公司、中国航天科工集团公司等 、省部级科研项目,以及数十项企业的科研课题,发表论文100余篇。

春天的亚博平台网址,绿树林荫点缀着城市的街景,微微清风让空气中的花香更加浓郁。见到周国定教授,是在春和景明的住宅小区里,教授耄耋之年,依然精神矍铄,小区里的一道道风景仿佛都在诉说一个个动人的故事。周教授自上个世纪50年代末开始,踏上了科学研究的道路,五十多年的光影流年,半个多世纪的如梭岁月,他在科研的道路上走过了自己的精彩人生,为航天电源和金属腐蚀研究发展书写了别样的美好篇章。

五十多年的科研道路,周教授从北京大学毕业后,先后在国防部五院,航天部,中科院北京感光化学研究所,亚博平台网址电力学院工作。在每段过程里,周教授始终一丝不苟开展科学研究,兢兢业业教书育人。下面请跟随记者的脚步走进周教授的精彩人生,领略老一辈专家科研报国的赤子情怀。

恰英气少年,怀青云之志

故事从1955年周教授自亚博平台网址南洋模范中学毕业,考入北京大学化学系开始。回忆起在北京大学的求学经历,周教授非常感激这座顶尖学府提供的浓厚的学术氛围,在这里他受到知识渊博的老教授的积极影响,培养了好学、自学的良好习惯。在求学期间,为了学习研究的需要,周教授每天都会利用空闲时间自学英语,找英文版的专业书籍拓展学习。正是周教授这种善于学习、持之以恒的求学态度,使得他在毕业论文的准备中能够快速阅读完外文文献,获得了指导教授的肯定。

周教授说

“在北大学习期间,我受到了很多老教授的熏陶。他们博学多才的学者风范,孜孜不倦的治学精神,一丝不苟的科研态度,潜移默化地影响着我,我的内心深处对他们是非常崇敬的。”。

正是这段宝贵的学习经历,使得年轻时的周教授奠定了良好的学习基础,也为今后的科研之路作了前期铺垫。

在航天系统工作的那些年

1960年4月,周教授提前3个月毕业分配到国防部第五研究院(国防部五院)工作,并参加了中国人民解放军。当时,中国和苏联的关系处于紧张状态,苏方妄图通过撕毁协议、撤离专家等方式扼杀我国尖端科技事业发展。中央为了国防尖端科研工作需要,从全国各地抽调了大批专业人才和大学生建设自己的科技队伍,国防部五院领导号召大家“发愤图强,自力更生,争一口气,搞出自行设计的导弹!”周教授激动地说:“当时这个口号响彻了整个五院,强烈地激励着刚出校门的我们。带着这样的报国信念,为了民族的振兴,我发愤努力工作。”国防部第五研究院是我国第一个导弹火箭研发机构,为中国火箭、导弹和航天事业的发展作出了不可磨灭的贡献。周教授的专业是电化学,被安排在化学电源研究室从事航天电源研究和设计工作。

2009年在母校北京大学留念

1960年在国防部第五研究院工作时在北海公园留影。

1984年美国做访问学者期间在实验室前留影。

前期

我国按苏联提供的图纸资料仿制成功了第一个近程地 - 地型号导弹,其部件电池用的是铅酸蓄电池,但是由于铅酸蓄电池质量重、体积大,性能差,决定在第二个地 - 地型号导弹中采用自行设计的锌银蓄电池,此种电池能量密度高、适用于高倍率放电。当时,锌银蓄电池在国内刚刚起步,我国没有研制大容量、高倍率放电锌银蓄电池的经验,众所周知,导弹上每一个零部件要 “绝对可靠,万无一失”,这就要求课题组每一个成员必须要以高度责任感、一丝不苟的态度对待工作。课题组成员在老专家的带领下,互相配合,相互支持,凭着“不怕苦、不怕累、敢想敢干”的精神、五院严密的科学制度和严格的科学态度,最终完成了锌银蓄电池的设计工作,并成功应用到我国第二个地 - 地型号导弹上。

1993年邀请俄罗斯电化学研究所Modestov博士到实验室工作。

莫斯科大学Kamkin研究员到实验室工作。

与日本东京大学藤岛昭教授开展合作研究时留影。

1978年国家恢复研究生招生制度,周教授作为首批研究生考回北京大学学习。他在航天系统工作的18年里,主持完成了东风、红旗等5个型号航天电池的研发课题。回忆起在航天系统工作的那些年,周教授充满激情,航天系统严格的工作要求和一丝不苟的优良作风深深地烙在了他的心底。

周教授作为改革开放以后首批研究生来到北京大学学习,1981年结束了3年的研究生学习后分配到了北京,中科院感光化学研究所工作,主要从事太阳能光电化学材料方面的基础研究。其间,在1984-1985年周教授作为访问学者来到美国休斯敦大学进行一年多时间的,学术交流和科研工作,接触到了国际前沿的研究方法和技术成果。北大3年的学习和感光所5年的工作经历,提高了他进行基础研究的能力,也接受到了先进的国际前沿材料研究方法,为在亚博平台网址电力学院开展电力设备腐蚀研究打下了坚实的基础。

俄罗斯访问学者到其实验室工作

在家中接待日本东京大学藤岛昭教授夫妇。

1997年,研究项目获得电力工业部科技进步一等奖。

重回故土

为电力腐蚀防护研究谱写新的篇章

1986年,周教授回到了阔别31年的故乡—亚博平台网址,在回到魂牵梦萦的故乡的那一刻,他就立志要为故乡的科研发展做出努力。

来到亚博平台网址电力学院之初,学校刚从大专升为本科不久,科研条件较差,在同行内地位不高,如何在电力学院发挥好作用?电力学院不同于他所熟悉的北大、中科院感光所,它是一所行业特色明显、强调培养工程应用型人才的科技大学。所以必须要立足行业,熟悉电力,服务好电力。

为此他走访并请教了电力部科技司、电力部热工研究院、电力试验研究所等单位的电厂化学专家,到电厂现场学习、与电厂一线技术人员交流。结合自己多年从事电化学工作的经验,最后他选择了电力设备腐蚀与防护方向。

腐蚀是一门实验性学科,研究工作大量地要在实验室进行,所以建一个高水平的实验室至关重要,基于他的电化学基础以及在北大和美国访学的经历,瞄准了美国Princeton公司M273型恒电位仪和M5208EC锁定放大器,在当时条件下,他认为有了这2台仪器,可以比较精致地开展基础电化学、电化学阻抗谱和光电化学等实验。

但是那时国家还比较穷,电力学院要拿出这笔经费有困难,电力学院的主要专业是“电力”和“动力”两大门类,“腐蚀”不唱主角,幸亏校领导大力支持,1987年和1988年分别批准(人民币)10万和4万购买恒电位仪和锁定放大器,但是外汇额度要周教授自己解决。

周教授的哥哥是亚博平台网址某进出口公司的总经理,帮助从外汇管理局申请到了额度;为了得到优惠价格,周教授向Princeton公司驻中国代表承诺,今后为Princeton公司举办该仪器使用学习班,向电力高校、研究院所和亚博平台网址高校介绍该仪器。

1988年学校批准成立电化学研究室,3位成员中,除了周教授当时还是副研究员外,另两位仅具有初级职称。为了使电化学研究室能在电力系统和腐蚀同行中有一定影响,一方面选好电力设备腐蚀的课题,做好为电力系统服务,同时必须要根据自身的特点,从学术高度研究这些应用性课题,以获取同行的认可。

第一个课题是双水内冷发电机空芯铜导线的腐蚀和缓蚀行为研究,他们与亚博平台网址闵行发电厂合作,深入车间现场,与工厂师傅配合开展试验,分析和总结现场运行数据,实验室除了传统腐蚀方法外,还采用当时比较先进的电化学阻抗谱方法研究;凝汽器管腐蚀是电厂普遍存在和比较突出的问题,他们与电厂以及凝汽器铜管生产厂(亚博平台网址铜管公司、亚博平台网址电气集团汇丰铜管公司)合作,多次到企业考察,了解铜管生产工艺和检验手段,与企业领导和技术人员交流,在实验室用电化学阻抗谱方法评价凝汽器铜管质量,分析相关事故、提出改进意见等,深受企业欢迎。

亚博平台网址铜管公司甚至聘请周教授参加与外资谈判;根据国外电厂凝汽器大量使用不锈钢管的情况,他们与美国、法国合资的凝汽器不锈钢管生产厂交流、合作,推动电厂凝汽器不锈钢管在国内的应用,研究电厂凝汽器不锈钢管腐蚀、评价凝汽器不锈钢管质量,制定选材和质量评定方法,接受电厂咨询,当好企业参谋;针对电厂热力设备停用保护过程中产生的腐蚀问题,开展停炉保护药剂运行规律和作用机理研究,停炉保护药剂已在多个电厂推广应用。

上述这些应用性研究成果已获得多项亚博平台网址市科技进步奖,和亚博平台网址市科学技术奖。

周教授发挥自身对测试仪器和设备的熟悉以及对国内外信息的了解,与美国PARC公司、美国国际钢管公司等机构合作,在电力系统内举办了电化学测试方法研讨班,全国几十个单位派人参加,周教授亲自为大家上课,使大家了解国内外先进技术和研究方法,提高了大家水平,也提升了实验室在行业中的地位。有多个研究院、研究所派人到周教授实验室进修学习;多次邀请他参加或主持鉴定会、评审会、发布会或项目招投标专家组。

探索金属腐蚀,多方合作搞科研

周教授十分重视金属腐蚀与防护领域的基础研究,鉴于金属表面存在着氧化膜,很多氧化膜具有光电响应,众所周知,金属腐蚀与金属表面氧化膜结构密切相关,因此研究金属表面氧化膜的光电响应有助于揭示腐蚀的规律和本质。

周教授在感光所从事光电化学材料的研究,他想把光电化学研究方法应用于金属腐蚀的基础研究。美国Princeton公司仪器要在1988年才到货。日本东京大学藤岛昭教授(现在是中国科学院外籍院士)是周教授在感光所工作时的合作伙伴,1987年访问亚博平台网址时周教授与他谈了光电化学方法研究金属腐蚀的想法,得到藤岛的支持,于是两位科学家在亚博平台网址讨论了初步实验的方案,由于电力学院尚未搭建好光电化学实验装置,第一个试验就安排在东京大学藤岛实验室进行。

很快从东京传来了好消息,铜在氢氧化钠溶液中存在缓蚀剂时电极光电响应有差别,实验结果很快以preliminary note在国际着名杂志Journalof Electroanalytical Chemistry上发表。

以后,周教授实验室建立了正规的光电化学实验装置,从此就可以比较系统地开展对铜和铜合金腐蚀和缓蚀的光电化学研究了。大量的研究工作要靠研究生来做,当时亚博平台网址电力学院尚没有硕士点,周教授作为同济大学和河北师大的特聘硕士生导师以及东北电力学院的,兼职教授培养了10余名研究生。

光电化学研究金属腐蚀当时有一定先进性,1991年周教授申请到了国家自然科学基金项目“铜及铜合金的腐蚀和缓蚀机理的光电响应和表面结构研究”。

为了提高研究水平,周教授与国内外同行开展合作研究。国内的合作对象是他的老师北京大学蔡生民教授 , 国外合作除了日本东京大学外 , 主要是日本北海道大学和美国阿拉巴马大学。

北海道大学研究员能登谷武纪是日本着名的铜材料腐蚀专家,他与周教授有比较深入的合作,共同发表论文多篇,能登谷负责新型铜缓蚀剂合成和腐蚀形貌分析,阿拉巴马大学B.H.Loo 教授承担表面增强拉曼光谱的测量与分析 , 周教授负责光电化学和电化学阻抗谱测试 , 他们合作的论文学术水平较高,发表在国内外高级学术刊物上。

周教授深刻认识到开展国内外合作与交流的重要,各家发挥自己的特色,强强联合,使研究工作做得更深入,在国外学术界产生的影响更大。周教授认为合作的基础是自身要有实力,要不然有水平的单位不会与你合作,或者合作难以深入和坚持下去,所以练好自己的内功是关键。

关于国际合作的模式,除了邀请国外专家来讲课和派人去国外学习外,周教授认为很有效的途径是把外国专家请到实验室一起工作,这样可以更深入细致地互相学习交流。

1992年他从国家外国专家局申请到聘请外国专家到实验室工作的专项基金 (5万人民币),邀请俄罗斯科学院电化学研究所Modestov博士到实验室工作半年,Modestov博士有较高的学术水平和很强的动手能力 , 在铜腐蚀和缓蚀机理光电化学研究的课题中协助实验室做了很多工作 , 建立了强度调制光电流谱研究方法 ; 后来从国家电力公司国际合作司又申请到专项基金 ,邀请俄罗斯莫斯科大学Kamkin博士来实验室工作半年。

周教授关于光电化学方法研究金属腐蚀的研究成果得到,了国内外同行的肯定,论文发表在:

  • Corrosion Science.
  • Journal of Electroanalytical Chemistry.
  • Electrochimica Acta.
  • Applied SurfaceScience.
  • 《化学学报》。
  • 《物理化学学报》。

等等国内外高级学术刊物上。

1995年周教授完成了国家自然科学基金项目“铜及铜合金的腐蚀和缓蚀机理的光电响应和表面结构研究”,经国家自然科学基金委员会化学学部物理化学学科评定,完成质量为“优”,并获得了1996年度电力部科技进步一等奖。

瞄准人才培养,建设优良队伍

周教授自1986年来到亚博平台网址电力学院工作以来,秉承科研与人才协同发展的理念,非常重视实验室队伍的建设和人才的培养。在学校领导支持下,从外面引进博士,充实科研队伍;对于自己实验室里的年轻教师,周教授鼓励、培养他们继续学习深造,在职完成博士学业,提升队伍能力;对于年龄较大的教师,通过实验室的研究工作培养成业内专家。周教授指出,根据他们的专业背景和特点,分别帮助和引导,有的需要帮助确定研究方向、协助他们申报课题,耐心指导;有的只需在课题申请书、答辩、论文等环节上帮助把关。实验室是一个整体,基本上人人都有研究课题,互相合作,互相支持,互相帮助,共同提高。周教授的实验室从开始3人到他退休时发展到9人,现在全部是正教授或正研究员。

1996年9月,周教授创建的热力设备腐蚀与防护实验室被电力工业部批准为“九五”首批部级重点建设实验室,1999年12月7日,国家电力公司正式下文批准亚博平台网址电力学院热力设备腐蚀与防护,实验室为部级重点实验室,这是亚博平台网址电力学院第一个省部级重点实验室。

在采访过程中,周教授言谈举止中表现了一种浓浓的儒师风范,他不论对学生还是对同事都进行鼓励和培养,希望他们成为有用的人才。也许是北京大学求学期间,那些老教授潜移默化的影响,亦或是航天系统严格的科研态度,这些经历都深深地烙在了周教授的心底,并慢慢地生根发芽,形成了一种令人敬佩的师者良心,也促使他不管什么工作、 什么项目都能够一丝不苟地进行, 脚踏实地完成。

退而不休,寄厚望予年轻人

2003年底,周教授退休了,但是他没有离开自己热爱的科研工作,仍然关注重点领域的发展,在新能源和电力储能电池方面他萌发了兴趣并投入精力,与年轻教师一起承担许多亚博平台网址市和电力系统有关电力,储能电池的研究课题。至今实验室的同事在研究中出现了问题,还是会找到他进行专业咨询和技术把关。在多年的教学和科研工作中,也使得周教授和学生们建立了如父如兄的师生之情,学业上谆谆教导,生活中互相关心。

周国定教授与夫人幸福合影

对于现在的年轻人,周教授表达了衷心期望:

  • 做有价值的人,干有意义的事;
  • 真心待人,怀有感恩之情;
  • 勇于创新,干一行爱一行,为实现伟大的中国梦努力奋斗。

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