《科技创新与品牌》杂志社封面报道

薛群基的特种润滑人生

  薛群基

  研究员、博士生导师。现任中科院兰州化学物理研究所学委会主任,固体润滑国家重点实验室学术委员会主任,中科院宁波材料技术与工程所学委会主任,清华大学摩擦学国家重点实验室学术委员会副主任,宁波海洋材料和防护技术重点实验室学委会主任。1997年当选中国工程院院士。

  “薛群基院士是40年来世界上最杰出和有影响力的摩擦学家之一。他创建并领导了中国固体润滑国家重点实验室,这个实验室现已成长为中国最大和最出色的摩擦学研究团队之一,为中国的经济建设,特别是在降低成本、能源消耗、摩擦和磨损、提高工业设备的可靠性以及在空间领域应用的出色研究等方面作出了突出贡献。”

  2012年2月,英国机械工程协会将“2011年度国际摩擦学金奖”授予中国工程院院士、中科院兰州化学物理研究所学术委员会主任薛群基,并给出了以上评价。

  该奖项是国际摩擦学领域的最高奖,这是其自1972年设立以来第一次授予中国科学家。“这个奖是我国摩擦学研究得到世界认可的客观表现。能够获奖是大家共同努力的结果,凝结了几代专家的智慧和力量,我只是有幸作为代表接受了这个肯定。”薛群基院士在接受本刊电话采访时表示。

  薛群基是我国材料化学和摩擦化学领域的主要学术带头人之一,长期从事特种润滑材料和摩擦化学的研究工作,带领团队以多项具有国际领先或先进水平的成果为解决国家重点应用领域关键润滑技术打下了坚实基础,甚至引领了世界摩擦化学的研究。

  从0到1的跨越

  人类对摩擦现象早有认识,比如钻木取火便是将摩擦为我所用的典型案例。但摩擦真正发展为学科则是在上世纪60年代,从一开始,它的发展就与工业的每一次进步、产业的每一次升级密切相关。

  作为一门应用性很强的交叉学科,摩擦学覆盖了人类生产生活的每个角落。中国工程院2006年至2007年开展的“摩擦学科学及工程应用现状与发展战略研究”显示,摩擦消耗掉全世界1/3的一次性能源。我国摩擦磨损造成的损失约占GDP的3%,而在美、英、德等工业国家,每年因摩擦、磨损造成的损失约占其国民生产总值的2%~7%。

  薛群基指出,“通过摩擦学相关新技术的使用,这个损失的比例可以大幅度下降。”这个古老而又现代的新兴学科,在节约能源资源、改善生态环境、消除安全隐患、提高生命质量等过程中,发挥着不可小觑的力量。

  薛群基1965年从山东大学化学系毕业,考入中科院兰州化学物理研究所攻读研究生,师从我国著名润滑材料专家陈绍灃先生。上世纪80年代初,他曾作为访问学者赴美国密执安大学进修。经过两年半的学习和历练后回国,挑起了兰州化物所特种润滑材料和材料化学学术带头人的担子,和同事们一起开始了新时期的研究和攻关工作。

  1987年,经申报批准,中科院固体润滑开放研究实验室在兰州化物所摩擦、磨损与润滑实验室的基础上成立,薛群基任主任。1999年10月,经科技部批准建设固体润滑国家重点实验室,2001年4月实验室建成并通过验收。

  实验室初建时期,是真正的从零开始,白手起家。十来个人,30万经费,没设备没资源,有的只有一颗颗发奋图强的心。

  但今天,在几代人的共同努力下,实验室已经实现了从0到1的完美跨越。固定工作人员达70人,研究生上百,每年的研究经费达几千万。而这一切的获得都来自于不懈的坚持和拼搏。

  多年来,在薛群基的领导下,实验室开辟了聚合物摩擦学、陶瓷摩擦与润滑、纳米材料和摩擦学、添加剂摩擦化学和新型润滑材料的设计与制备等方面的研究工作,并达到了较高的水平。同时,紧紧围绕国家需求,他们在空间润滑材料、超低温齿轮润滑材料、海洋环境用特种润滑与防污降噪涂层,以及节能型润滑添加剂和含稀土润滑材料等方面刻苦攻关,为航天、航空等高技术国家重点工程领域研制、提供了20余种关键的润滑材料及润滑技术,在我国摩擦学领域发挥了骨干和引领作用,更使我国在该领域的研究和应用跻身国际先进行列。

  紧贴国家需求,联动产业发展

  2008年9月27日,神七航天员翟志刚成功实现了我国首次空间舱外活动,使我国成为继美苏外第三个实现太空漫步的国家。

  相信不少人仍对那激动人心的一刻记忆犹新:翟志刚高举五星红旗向世界人民致以问候,然后在轨道舱外壁取下了一件实验装置,返回舱内。

  翟志刚取回的物品就是固体润滑材料外太空暴露实验装置,里面装的是由兰州化物所固体润滑国家重点实验室研制的高可靠性、长寿命的“固体润滑材料样品”。

  薛群基介绍,这是我国第一次开展的真实太空环境下的润滑材料暴露试验,装置里是四大类11个品种的80多个材料样品,目的就是为了检验在太空轨道上原子氧对材料的侵蚀作用。“我们要获得低地球轨道环境对固体润滑与防护材料性能、结构、失效破坏机制的影响规律,进而开展高可靠、抗侵蚀、长寿命固体润滑与防护材料及其相关技术的研究,最终为发展具有良好耐空间环境特性的新型润滑防护材料技术,满足中国航天发展对先进润滑材料的需求以及为飞行器长期稳定运行提供技术支撑。”

  这次实验最终获得了成功,成为了中国空间材料研究,特别是润滑材料研究领域一个新的里程碑。

  值得一提的是,2011年神八和天宫一号两次成功对接过程中所采用的对接挂钩的润滑,也是由兰州化物所固体润滑国家重点实验室完成的。

  固体润滑材料的主要作用是节约材料、节约能源,提高设备的可靠性和延长寿命,除了在航天航空等国家高技术领域应用外,在汽车、机械制造、海洋等领域也有广泛应用。