
劉昱在實驗室 姜泊遠攝
通訊員蔣子興 見習記者姜泊遠
“我期盼在未來做出更多的學術成果,為冶金行業貢獻自己的綿薄之力,也希望我們的學生越來越追求論文的‘質’,把論文發表在冶金領域權威期刊上?!蔽倚2牧吓c冶金學院冶金工程系副教授劉昱談及對未來的展望時說。
近日,劉昱成功入選中國科協第八屆“青年人才托舉工程”。他主持國家自然科學基金青年項目、湖北省自然科學基金面上項目等國家和省部級課題5項,截至目前以第一作者或通訊作者發表SCI論文36篇。相比這些榮譽,劉昱更看重的是他做出的學術貢獻,如提出真空渣-鋼反應均質化稀土處理新思路等。
不懼艱險 反復探索求真知
“如果不是近視眼鏡和護目鏡的雙重保護,那我就只剩一只眼睛了。”劉昱指著照片,向記者講述了他在2019年進行感應爐內電解碎錳脫硫實驗時遇到的險情。由于沒有觀察到應有的實驗現象,他嘗試用石英管檢查熔渣下物質的狀態來了解實驗進程,沒想到被石英管扎開的小洞突然噴出了高溫的錳蒸氣,帶著爐渣向外噴濺,將護目鏡直接燒穿。
當問及這段經歷會不會讓他害怕做實驗時,他回答說:“這段插曲確實給我留下一定的心理陰影,但這些實驗總是要去做,所以我及時調整好了心態。做實驗不光要得出不錯的結果,讓我有很強的獲得感,更要做到安全第一。”
九年前,實驗室的高溫設備是使用了十多年的“老伙伴”。因為耐火材料的損耗及部件老化,溫度時常還沒達到實驗溫度,接線柱及鋁帶就已經熔斷。為此,劉昱花費在設備維修上的時間比實際實驗時間要長得多?!袄罟鈴娎蠋熆偸枪膭钗覀?,自己動手解決問題。當時比較煎熬,后來覺得反而鍛煉了自己的動手能力,也使我們對冶金物理化學實驗研究方法的學習不僅僅停留在課本上,加深了對高溫爐結構、恒溫帶、耐火材料材質等的認知?!眲㈥判Φ?。
在電解法拋光的實驗中,劉昱需要反復實驗以摸索出合適的電解液種類、濃度以及電解電位。為了得出相關的工藝參數,他在實驗室一待就是9個小時?!爱敃r一個10毫米厚的樣品,磨完就拿去摸索電解拋光條件,最后就只有3毫米厚了?!眲㈥呕貞浀馈?/p>
在博士期間,劉昱發表了學術論文30篇,其中以第一作者發表SCI論文14篇。求真務實、吃苦耐勞的品質,讓他在2017年、2018年兩次獲得博士研究生國家獎學金,2019年博士畢業時獲得了武科大校長獎章。
刨根問底 勤于思考尋本質
在主持項目的過程中,劉昱在導師李光強教授的指引及團隊老師的支持下,提出了真空渣-鋼反應均質化稀土處理的新思路,揭示了部分煅燒石灰石的自破碎效應對加快其在爐渣中溶解的作用效果,還深入闡述了氧化物冶金的機理。
這得益于他做實驗的同時,有善于深入思考的良好習慣。在進行實驗時,劉昱總能從一個問題聯想到另一個問題,在不斷解決新問題的過程中,研究也不斷地深入。
潔凈化、均質化和組織精細化,是提升鋼鐵材料品質的關鍵。潔凈化要求鋼中夾雜物含量少、尺寸小且彌散分布。電渣重熔由于能有效去除大顆粒夾雜物、提供定向凝固冷卻條件,而被廣泛應用于高品質特殊鋼的制備。
電渣重熔過程中,電渣中氟化物含量較高。為了研究氟化物的揮發機理,劉昱向電渣中加入稀土氧化物,通過降低渣中揮發組元的活度及蒸氣壓,以期減少氟化物的揮發。碳作為萬能還原劑,其產物是氣體,在高溫高真空下其還原能力將被大幅提高,鋼液中的碳會將渣中稀土氧化物還原成稀土金屬進入鋼液,劉昱因此意外發現了獲得均質化稀土處理鋼的稀土加入方法,避開了外加還原劑或電極鋼中直接加入稀土金屬再重熔導致的稀土分布不均勻或稀土燒損嚴重的問題,且真空條件也有利于深度凈化鋼液。
但是,新的問題接踵而來。如何連續穩定可控制備均質化稀土鋼?這成為了下一步的研究內容。
言傳身教 啟迪思維育人才
除了在科研里求真務實,劉昱也是教育學生、指導學生的一把好手。
在讀研的第一個學期,劉昱看的論文比較少,實驗也沒有什么進展。意識到自己的知識體系比較薄弱后,為了能夠專注地學習文獻,他每天早上六點半到實驗室,看文獻一直到九點,堅持了整整一個學期。這段看文獻的經歷,讓他對自己的研究領域有了較為深入的了解。
“研一的學生不能只上課,學會查找信息、熟悉實驗設備并開展一些基礎實驗也是十分重要的一環?!眲㈥畔驅W生們講述自己的經驗,將心得體會傳授給學生們。他強調,當對冶煉鋼的所有流程有了整體理解后,對研究內容也會有更深刻的認識,能更全面地思考問題。
“查閱某一研究領域的文獻時,要先看綜述,整體把握這個領域的最新動態及研究進展,再根據各個影響因素去查找相關的論文。”劉昱鼓勵學生養成批判性思維,學會發現問題、思考問題、解決問題,并經常做總結。
在培養學生時,劉昱指導他們如何對文獻進行歸納總結,如何結合前人的實驗結果和理論更系統地提出新概念:“只有對前人的研究深入理解,才可能找到新的起點。”
劉昱告訴學生,科研過程中有困難要在第一時間找他,這樣可以更好地發揮群策群力的效果。當了解到一名學生因為連續兩次被拒稿,準備放棄時,劉昱鼓勵他:“你并不比別人差,就投了幾次稿,怎么知道不能上呢?”劉昱希望幫助學生建立起學術自信,讓學生的研究成果有綻放的機會。
“劉昱有著堅定的意志和積極的目標。無論是在專業的學術問題上,還是在團隊工作中,他執行力很強,做事不拖拉,總能保質保量地完成工作,不斷完善自身,向前向上。”劉昱的導師李光強教授表示,“希望他日后能取得更大的成就,做出更大的學術貢獻。”