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    書軌道交通新材料情 品32載致學芬芳——訪中車青島四方車輛研究所有限公司新材料試驗室主任于全蕾

    儀器信息網 2019/05/14 09:11:14 點擊 3310 次
    默克工藝
    [導讀] 突破國外卡脖子掣肘的創新研發,背后是32年的學無止境。如今他聚焦環保與防火,為我國高鐵事業不竭燃燒。

    中車青島四方車輛研究所有限公司(以下簡稱:中車四方所)坐落在青島市北區和城陽區國家高新技術產業開發區的四研產業園,是我國軌道交通關鍵系統和關鍵部件的研發生產樞紐基地之一。在中車四方所,有這樣一位鉤沉科海、孜孜不倦的專家,他曾參與我國鐵路貨車用厚漿型醇酸漆的研制和推廣,為我國鐵路涂料突破國外卡脖子的制約貢獻了重要力量;他的研發履歷等身,還參加了鐵總《鐵路標準技術研究——動車組防火技術標準研究》、鐵總重大專項《CRH380動車組服役狀態及安全規律研究》之課題3《動車組用非金屬材料阻燃壽命的評估研究》,主持鐵道車輛用快干清漆的研制及應用、動車組膠粘劑老化壽命檢測方法研究、國家重大專項《綠色水性工業涂料與涂裝技術研究及產業化》等科研工作,多次榮獲我國科技進步獎項。他,就是我國鐵路系統著名專家,中車四方所教授級高工,新材料試驗室主任于全蕾。近日,儀器信息網編輯有幸來到中車四方所,采訪了這位沉浸于軌道交通新材料研究32載的專家,走進他與軌道交通新材料的研發生涯。   

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    中車青島四方車輛研究所有限公司新材料試驗室主任于全蕾

    于尖端科研基地結緣鐵路車輛涂料

    于全蕾1987年畢業于吉林大學化學系,當時畢業生找工作還是國家分配制度,甫一走出學堂的他因學習成績優異被分配到中車四方所,一直工作至今。中車四方所幾十年的變遷,于全蕾娓娓道來:“中車四方所始建于1959年,在2000年由科研事業單位轉制為企業,隸屬中國北車。2015年,中國北車和中國南車合并為中國中車股份有限公司,中車四方所成為中國中車全資子公司。”幾十年如一日的堅守,讓他幾乎成為了中車四方所的一本活字典。

    如今的中車四方所共占地20余萬平方米,下轄2個全資子公司,控股參股6個合資公司,是中國軌道車輛關鍵系統技術和產品的重要供應商,重點發展軌道車輛電氣、減振、鉤緩、制動、智能裝備、綠色節能系統、信號系統等核心產業,向客戶提供軌道交通核心系統集成解決方案。中車四方所經過多年的發展,目前共有兩大核心業務體系:在鐵路裝備現代化進程方面,參與和引領了高速動車組關鍵技術自主創新,投入運行的高速動車組和大功率交流傳動電力機車批量裝用中車四方所生產的電氣、減振、鉤緩、制動等產品,為中國高寒高速動車組、高鐵動臥等高鐵列車提供先進的核心系統。在城市軌道車輛領域,中車四方所攻克了牽引傳動系統、網絡控制系統和制動系統三項核心技術,首次實現了中國企業軌道交通三大核心系統的一體化。建所以來,中車四方所共獲得了國家科學技術進步獎特等獎等國家、鐵道部和省、市科技進步獎共180余項,擁有授權專利478件,其中授權國外發明52件、國內發明130件、實用新型289件,外觀設計7件。

    于全蕾在八十年代開始正式接觸鐵路用涂料的相關研發工作。“那個年代中國的涂料研究剛剛起步不久,奔著為國家做貢獻的心愿,我進入了中車四方所新材料室,從事涂料研究,一干就是三十多年。”于全蕾笑著說。如今已經成為中車四方所新材料室帶頭人的他,研究的領域除了涂料外,還延伸到軌道交通相關的更多非金屬材料領域,包括車輛防火阻燃、內裝材料的禁限用物質和TVOC,為我國的高鐵事業做出了突出貢獻。

    攻堅克難 突破國外卡脖子掣肘

    在于全蕾參與過的重大科研成果中讓其印象最深刻的,是參與的鐵路貨車用厚漿型醇酸漆的研制工作。項目的研制標志著我國首次研制成功鐵路貨車用厚漿型醇酸漆,該項目于1989年通過鐵道部中車公司鑒定,1990年榮獲科技進步三等獎。在該項目研發的背后還有著突破國外公司卡脖子掣肘的激動人心的故事。

    “當時中國國內的鐵路貨車,按照標準要求涂裝120μm的油漆,需要噴涂四遍,因受車輛停放臺位限制五天以上才能出廠,但在當時歐洲有一項水性厚漿醇酸漆的技術,可以一次性噴涂120μm成膜,只需要24h就可以出廠。因此鐵道部下達了一個重點課題,希望可以引入這項生產技術。”于全蕾說。在談判的過程中,外方提出了高額的技術轉讓費,這在我國外匯儲備有限的當年不是一筆小數目。但是為了盡快造車解決煤炭運輸問題,鐵路部經過幾次會議的慎重討論決定咬牙接受。“沒想到外方代表得寸進尺,隨后又提出了難以接受的附加條款,主要原材料和生產設備都要引用他們的。”面對國外的連番刁難,鐵路部清醒地意識到絕不能再妥協,于是于全蕾所在團隊就承擔起了自主研發的重任。

    當時的于全蕾剛剛步入工作崗位不久,立即和前輩投入到緊張的研發工作中。“記得當時我們在施工中遇到了兩個很大的問題,一個是受限于噴涂工具,噴涂效果不好,另外一個是產品的細度要求較高,在研磨過程中需要使用玻璃微珠,但是玻璃微珠易碎,很容易參雜到油漆里面。”類似的困難不勝枚舉,干性、縮孔、成膜厚度等問題不斷摧殘著科研工作者的神經,但是于全蕾所在團隊則展現了迎難而上的韌性,經過歷時兩年的研發和攻堅,我國首例鐵路貨車用厚漿醇酸漆研制成功。“我們研發成功的產品,在技術水平方面甚至超過了外方當年的產品,他們的耐鹽霧性能只能達到168h,他們的專家也告訴我們,這種產品的耐鹽霧性能超不過300h,但是我們的厚漿型醇酸漆,耐鹽霧性能可以高達500h。”于全蕾開心地說,臉上洋溢著一個科研學者特有的自豪和驕傲。

    聚焦環保與防火 為我國高鐵事業燃燒黃昏

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    于全蕾新材料試驗室剪影

    如今的于全蕾早已成為新材料試驗室的帶頭人。近年來我國中東部地區頻繁暴發強霧霾污染,京津冀地區僅2013年1月就曾經發生過五次大范圍持續性強霧霾事件。英美等發達國家也曾經遇到類似情況,但用了四、五十年的時間才得以根除。如何減少甚至根治霧霾,是一件刻不容緩的事情。為此國家科技部2016年下達了重大專項課題《綠色水性工業涂料與涂裝技術研究及產業化》,盡快在軌道交通地鐵、高鐵車輛上使用和推廣水性涂料,于全蕾作為課題的主要承擔者之一,又開始了兢兢業業的研究工作。昔年的戰友們都已不在中車四方所的工作崗位,但是他卻依舊在不竭地燃燒著自我,在中國鐵路發展的洪流之中,分擔著國家前進的舵槳。“近年來,高鐵的發展成為這個社會的熱點,我們所在的新材料室目前也主要承擔著高鐵、地鐵上的非金屬材料研究工作。”于全蕾說。他告訴筆者,如今環保涂料和功能性涂料(如防火涂料,防滑涂料,易清潔涂料等)在軌道交通車輛上使用廣泛,而他目前也在著手制定這方面的標準。

    在環保方面,如何減少車輛用非金屬材料帶來的揮發性有害物質是未來發展的方向,但是成本控制與環保當前仍然是一對矛盾,如何研發出高性價比的環保產品是業內人士朝思暮想的熱點。“我們現在的研究方向是想創新研究思路,提出一個理論模型并不斷修正,研究隨著時間推移,內裝材料中的有害物質會釋放到什么程度,以達到提高環保性能的效果。”于全蕾說,目前他所在的團隊已經開展了車輛室內空氣TVOC及禁用限用物質的監測工作。

    在防火阻燃方面,其團隊目前的工作方向主要是研究國際通用的歐盟防火標準,制定符合我國國情的標準,以達到與國際標準的接軌和互聯互通。“這方面我們已經做了幾年工作,歐盟的標準比較多,而且側重點各不相同。目前我們已經借鑒了國外標準的先進性,制定了適合我們國家的部分行業標準。”于全蕾說,該標準在熱釋放速率、煙密度、毒性等方面規定比較科學合理。他表示,后續其新材料團隊將進一步完善防火阻燃行業標準,制定適合我國國情的各種軌道車輛的系列行業標準。此外,其團隊還正在籌備相關國家重大專項的申請工作,對車輛防火性能開展系統性的研究。

    學無止境 桃李成蹊

    雖然已經年過半百,但是對于全蕾來說,學習是永無止境的。“我的人生座右銘是朝聞道夕死可矣。”他認真地告訴筆者,“知識是會不斷老化的,可能很多年前學到的東西現在已經過時了,如果不持續學習,可能就會跟不上時代發展的步伐了。”他非常喜歡看書,除了鐵道行業研究方面的書籍、雜志和論文外,還會廣泛瀏覽其他方面的如世界名著等書籍,不斷思考,并積極關注不同領域的新技術新發明。“人生不斷學習,大腦不斷運轉,你就會變得年輕,大腦就不會生銹,這也是長壽的法門吶!”于全蕾開玩笑說,“到了我這個年齡,如果大腦惰于思考和學習,可能老天覺得你就應該到馬克思他老人家那報到了。”

    數十年的不斷學習和深入鉆研,為他贏得了周遭人和業內的敬仰,“師兄是一個技術大拿,對技術一絲不茍,同時又把這種一絲不茍帶入生活中。他對自己要求很高,很愿意幫助別人。”他的師弟這樣評價他。正如師弟所言,除了自己醉心于科研和學習外,于全蕾也非常重視對年輕人的培養,傳道受業解惑對他而言是義不容辭的責任。

    “現如今我們試驗室年輕人很多,代差最大能差到30歲。毛主席他老人家曾經說過,‘世界是你們的,也是我們的,但是歸根結底是你們的’,培養年輕人盡快成長是我們義不容辭的責任,如何能把有用的知識有效地傳授給他們是我經常思考的問題。”于全蕾說,“年輕人充滿了活力,只要他們愿意學習,我會把我掌握的東西傾囊相授,知識只有傳授給需要的人,才會發揮它的最大作用。”也正是這樣的態度,讓他在某種意義上成為了桃李不言下自成蹊的教育園丁。在采訪結束后,于全蕾送筆者出所,遇到的年輕人,見到他時都會叫一聲“于工”,那聲音中充滿了親切、崇敬和滿滿的信任。

    遴選必備武器 不放過每一個細節的“于工type”

    于全蕾的試驗室還從事第三方檢測服務工作,長期從事軌道交通車輛用涂料、膠粘劑、玻璃鋼、膠合板、復合材料等研究,非金屬材料的物理機械性能、防火阻燃性能、禁用限用等有害物質及TVOC的檢測,能夠按照TB/T3138、TB/T3237 、EN45545、BS6853、DIN5510、NFF16-101、ISO16000-3、ISO16000-6、ISO12219-2等標準出具第三方檢測報告。主持和參加了多項課題研究和行業標準起草工作,是國內軌道交通車輛新材料試驗研究方面最權威的專業團隊。

    好馬配好鞍,科研和檢測事業離不開儀器設備的助力,訪談中,筆者也向于全蕾詢問了試驗室團隊對于儀器的需求。“我們團隊使用的儀器設備種類豐富,目前常用的主要有煙密度試驗箱、錐形量熱儀、氣相色譜儀、氣質聯用儀、電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES)等。”于全蕾說。據他介紹,其團隊的儀器平常主要有兩方面重要用途,一方面是進行科學研究,另一方面是出具大量第三方檢測報告。因此,于全蕾將他做事一絲不茍的態度也延伸到了對儀器的遴選過程中。“儀器是我們為國出力的必備武器,是科研檢測工作的重要抓手,所以在購買前的調研和遴選過程馬虎不得。”于全蕾嚴肅地說,“就我們而言,看的主要是兩個維度,一個是儀器本身要技術過硬,可靠性有保證;另一個是需要具備及時的服務響應機制,一旦出現狀況,售后團隊可以在24h內到位。”

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    德國耶拿PlasmaQuant PQ 9000 ICP-OES

    對于儀器的采購調研,于全蕾可謂親力親為。ICP-OES的購買過程就是例證,2017年新材料試驗室承接了一個關于水性涂料產業化的國家重大專項,需要購買一臺ICP-OES檢測重金屬含量。由于之前試驗室沒有購買過這種設備,因此于全蕾親自上陣,在繁忙的科研工作之余進行了大量調研,準備的資料就簡直可以出版一本小型的儀器選型刊物。“我們對于ICP-OES的性能需求,最重要的有兩點,一個是盡可能低的檢出限,另一個是盡可能高的測量準確度。但是賣方肯定會說本家的好,你必須有自己的判斷。”

    據于全蕾手下職工透露,為了能選到最可靠的儀器,他還查找了所有能搜集到的同類儀器的用戶單位,一個一個地打電話咨詢甚至上門調研拜訪。在經過歷時數月的調研,橫向對比了5、6家ICP-OES的生產商后,最后選擇了德國耶拿的PlasmaQuant PQ 9000 ICP-OES。“這家公司的口碑在業內不錯,儀器性能指標和相關服務也能達到我們的要求。所以就決定購買了他們家設備。”于全蕾說。輕描淡寫的背后,是他鉆牛角尖般的辛勤付出。而其購買的ICP-OES也不負眾望,使用近兩年來表現良好。據了解,就在采訪前不久,他們團隊剛剛又購買了一臺同樣來產自德國耶拿的AOX,用于對禁用物質和限用物質的總鹵素分析。而購買該設備的調研過程,他又是親力親為,并且絲毫沒有因為最終購買同家產品而對調研環節有所放松,“這就是典型的于工type!”于全蕾試驗室的一個年輕人調皮地說到。

    后記:性格率真,平易近人,品行耿直,馳而不息。一門心思做科研,丹心不改為祖國。這些是筆者在采訪中對于全蕾老師所形成的最直觀的印象。中華民族的傳統美德和嚴謹真誠的學者風骨在他身上交相輝映。在采訪過程中,筆者曾笑著問于全蕾,您最滿意的科研成果是哪一項。他笑著回答到:“永遠是下一項。”這不僅是一種希冀,更是一種態度,一種精神。這或許是時代的烙印和他數十年個人修煉的結晶,同時也是值得當下年輕人傳承并發揚的可貴財富。

    [來源:儀器信息網]
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    編輯: 李易明
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