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前不久,我们来到了中科院上海硅酸盐研究所,拜访了该所所长、我国中年无机材料科学家郭景坤教授。郭景坤教授从事结构陶瓷理论和工艺研究已有30多个春秋,为我国陶瓷材料的研制和推广应用作出了重大贡献。

郭教授身负全所科研和行政管理工作的重担,时间对他来说,犹如金子那样珍贵。在整个访谈过程中,这位56岁的材料科学家思维敏捷,言词简练,给我们留下了很深的印象。

中科院上海硅酸盐研究所是国内外知名度颇高的一个科研机构,也是我国无机材料研究、开发的一个中心。郭教授说,大家都知道,材料的发展对整个科学事业的发展起到“先行官”的作用,因为没有新材料的出现,有些学科的发展往往因此而受到牵制;同样,其它学科的发展,也促进了材料本身的发展。这两者是相辅相成、缺一不可的。他告诉我们,硅酸盐研究所主要是从事无机材料方面的研究,目前,我国无机材料的研究情况与国外比,总的来说存在着一定的差距,但在个别领域并不比国外差,有些方面甚至超过他们,具有我们自己的研究特色。就拿锗酸铋(BGO)来说,在国际上能够大批量、大尺寸的和质量稳定地提供的,到目前为止只有我们中国。

他继续介绍说:“目前在结构陶瓷的研究方面,重点的趋势是研制陶瓷发动机,这项研究从‘六五’一直搞到‘七五’时期,其中有的关键部件的研究取得了突破。与国外研究情况相比,在陶瓷发动机部件方面我们还存在着一些差距,但从材料的发展角度来看,我们研制的一些新的材料并不比国外差,尤其是在材料的高温性能方面,我们采用了晶界工程的研究方法,从晶界的角度去改进材料,取得了较好的进展,所研制的材料具有很高的强度,而且这个强度性能能够维持到1400°C,这在国外同类报道中还是相当少的。一旦陶瓷发动机的问题得到解决,结构陶瓷应用在其它领域就毫无问题,因为它的要求是很苛刻的,同时难度也相当大,看来这块硬骨头还得继续啃下去。”

在复合材料的研究方面:郭教授说:“由于我们在这方面起步较早,而且不久就得到了具体的应用,为国家解决了一些实际问题。当时在国际上复合材料还没有一个国家真正进入具体应用,而我国不但实际应用,并且得到了重大的效果。”在谈及复合材料的研制过程时他又说:“因为复合材料的发展受限于它的补强剂,即纤维和晶须,在这方面的发展也并不太顺利。所以,在材料的发展过程中,材料本身也受到自己的限制。为此,我们已加强了这方面的基础研究。”

谈到功能陶瓷的研究现状时,郭教授坦言这方面的研究与国外相比差距较大,"我国虽然在30年前就开始了这方面的研究工作,在前期研究方面,我们做得还比较好,取得了一些成绩。但是近期进展并不理想,也可以说功能陶瓷研究是我们的薄弱环节。”他强调说:“陶瓷材料的研究与将来的趋势,尤其是功能陶瓷的研究在我国材料科学的研究中应该放在一个相当重要的地位上来考虑。因为功能陶瓷在整个陶瓷材料领域内,它的市场需求量国际上约占60 ~ 70%,而我国目前在这方面所占的比重相当小。如果再不投入相应的人力和物力,加紧这方面的研究,那么我国在这方面与世界水平的差距就会越来越大。”

在谈到无机材料研究中另一个重要方面——非晶态物质的研究时,郭教授说:“我们在研究非晶态物质的过程中,发现了许多新的东西,如在光通讯方面,光盘技术就需要用到非晶态物质。过去,我们在这方面做了些工作,但我们在整个光电子技术方面相对还是比较弱的,原因之一,是在微电子技术方面已经处于一个比较落后的状态,而光电子技术是在微电子基细上发展起来的,我们曾经大胆设想过,是否可以直接跨入光电子技术,这样做效果会不会更好一些呢?现在我们还不敢断定,但我们希望是这样,并且已经朝这方面去努力了。”

应我们的要求,郭教授还就陶瓷材料的发展前景谈了自己的见解:“目前陶瓷材料的发展中,高温超导已成为最为活跃的领域之一,因为陶瓷的高温超导性能远比金属的TC温度高的多,陶瓷的TC温度可以在液氮条件下工作,而金属一般是在液氦条件下工作,液氮是很容易得到的,而液氦的价格与液氮相比就显得太贵了。现在世界上对高温超导极为重视,这是因为陶瓷的高温超导将来的应用前景可以对整个超导的发展带来一个新的希望。”从整个陶瓷材料的发展过程看,就足以证明它的应用前景是相当广泛的,陶瓷最初给人们的认识它是绝缘体,后来发展到半导体、导体,现在已发展到超导体。随着研究工作的深入和发展,陶瓷超导材料的应用将会对其它领域的发展起着巨大的推动作用。

接着,郭教授给我们说了一个有趣的现象:“现在国际上已形成了一个陶瓷研究热,好多原来不是搞陶瓷材料研究的科学家,纷纷转向研究陶瓷,以图在陶瓷材料研究上再来一个新的突破,使陶瓷材料的应用得到更进一步的推广。”

最后,郭所长在展望我国材料工业的发展前景时,乐观地说:“我相信在今后10 ~ 20年内,无机材料的发展对整个国民经济的发展将产牟相当大的作用。现在我国不但对陶瓷材料的研究非常重视,而且在许多重大的研究计划内都包括有无机材料方面的研究,在不远的将来,无机材料的研究和发展肯定会给我国的国民经济带来很大的社会效益和经济效益。”

郭景坤教授很少谈他自己的成就:可是,我们从上海硅酸盐研究所其他同志那儿了解到,郭景坤同志早在60年代就率先研究成功两种高铝氧瓷的金属化及其与金属材料的封接机理与工艺,为我国电真空事业及国防工程作出了出色的贡献,曾荣获国家发明二等奖和全国新产品二等奖。70年代,郭景坤带领课题组全体同志经过长期顽强的努力,研究成功了纤维补强陶瓷复合材料等,为我国陶瓷材料研究开辟了新途径,同时也为我国的国防和空间技术作出了突出的贡献,曾荣获全国科学大会重大科技成果奖和国家科技发明一等奖。80年代,他又投入到国家“七五”期间重点攻关项目——陶瓷发动机的氮化硅、碳化硅、氧化锆增韧陶瓷材料和部件的研制工作,并兼任我国“高温结构陶瓷和陶瓷绝热发动机研制”专家小组成员职务。目前,这个项目已取得了良好的试验结果,一代新的发动机正在逐步孕育之中。

郭景坤教授知识渊博,治学严谨,对许多问题有着独特的见解。他与他人合作出版《现代陶瓷》—书并发表了40余篇颇有学术价值的论文,同时还兼任《无机材料学报》的主编,堪称我国高温陶瓷及复合材料学科领域的学术带头人。我们祝愿他在我国材料工业领域这一浩瀚无际的海洋里自由游弋,绕过一个又一个“险滩”和“暗礁”,为材料科学的发展作出新的贡献。