Los campos académicos de Fu Hengzhi
Se puede decir que la vida de Fu Hengzhi es una vida de conocimiento e innovación.
En 1988 fundó el único laboratorio estatal clave de tecnología de solidificación de China.
Presidió importantes proyectos de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, importantes proyectos nacionales de investigación básica (973) y proyectos preliminares de investigación de defensa nacional, publicó 4 monografías como "High Temperature Alloys and Melting Technology", y cuenta con más de 30 supervisores de doctorado y 40 estudiantes de maestría. Más de 10 personas son becarios postdoctorales.
De 65438 a 0958, Fu Hengzhi, como el único estudiante de posgrado que estudiaba en la Unión Soviética en ese momento, fue a estudiar al Instituto de Tecnología de Leningrado en la Unión Soviética. El profesor Nie Hengqi, el profesor de fundición más famoso de la Unión Soviética, fue el mentor de Fu Hengzhi. Una vez elogió su idea de una nueva tecnología de aleación de alta temperatura para fundir materiales especiales: "Atrévete a pensar en cosas en las que nadie ha pensado antes, atrévete a hacer lo que nadie ha hecho antes y ten un pensamiento innovador". !" En ese momento, Fu Hengzhi desarrolló una serie de nuevas aleaciones de alta temperatura, entre las cuales las nuevas aleaciones de alta temperatura basadas en Ni-Cr que se utilizan en las palas de los motores aeroespaciales soviéticos, han llenado el vacío en el campo internacional de la alta temperatura. aleaciones de temperatura y obtuvo patentes de invención científica y tecnológica soviéticas.
En 1962, Fu Hengzhi se graduó de la escuela de posgrado y recibió un doctorado asociado debido a sus destacados logros.
Después de regresar de la Unión Soviética, Fu Hengzhi se ha dedicado a la investigación de la ciencia de los materiales durante muchos años. También tiene muchas primicias en ciencia y educación: es uno de los fundadores de la especialidad de fundición en la Universidad Politécnica Northwestern, formó el primer doctorado de China en ingeniería de fundición y fue pionero en simulaciones por computadora de solidificación direccional estable e inestable basadas en el control de la posición de la interfaz líquido-sólido en China, tecnología de control tridimensional, la primera en China en establecer el Laboratorio Nacional Clave de Tecnología de Solidificación y la primera en el mundo en proponer los conceptos de redistribución de solutos en desequilibrio y organización direccional ultrafina en la interfaz líquido-sólido. Estas ideas novedosas han atraído gran atención de académicos nacionales y extranjeros y se consideran solidificacionistas.
El académico Fu Hengzhi se dedicó a la causa de la educación científica y logró numerosos logros. Ha ganado 4 Premios Nacionales de Progreso Científico y Tecnológico y Premios de Invención, 4 premios especiales ministeriales y provinciales y 1 primer premio. Ha publicado más de 300 artículos, cientos de los cuales se han incluido en SCI "EI", "American Chemical Abstracts", "International Astronautical Abstracts", "Journal of Applied Physics" y otros resúmenes internacionales y publicaciones famosas. Sus destacados logros en la investigación científica llevaron a su recomendación como miembro de la Junta Directiva de la Quinta Federación Internacional de Universidades. En 1992, la Universidad Técnica Estatal de San Petersburgo le otorgó un doctorado honorario y fue nominado por el Instituto Americano de Biografía. Ese mismo año ganó el Premio Mundial a la Trayectoria. En 1993, se convirtió en el primer académico de China. de la Academia de Ciencias de la Universidad Internacional compuesta por científicos y educadores de renombre mundial. A principios de 1995, 65438 fue elegido académico extranjero de la Academia Rusa de Ciencias Aeroespaciales. En mayo del mismo año, fue elegido académico de la Academia China de Ingeniería con una alta votación.
Tiene bastante experiencia en materiales aeroespaciales y su tecnología de procesamiento, y ha presidido una serie de tareas de desarrollo de modelos. Su tecnología de formación electromagnética líquida sin modelo y de solidificación direccional ultrafina de gradiente ultraalto de aleaciones especiales y sus compuestos intermetálicos para palas de motores de aviación es la primera del mundo y proporciona un material científico y una base técnica para el desarrollo de motores de aviación en mi país con una relación de empuje de más de 10.
El académico Fu Hengzhi tiene conocimientos, es riguroso en sus estudios y tiene un agudo pensamiento científico. Siempre ha estado a la vanguardia del desarrollo de la ciencia de los materiales y ha extraído de manera incisiva las cuestiones científicas de los materiales y su procesamiento. En particular, ha hecho grandes contribuciones al desarrollo de materiales estructurales de alta temperatura para el sector aeroespacial. Es indulgente con los demás, estricto consigo mismo e incansable a la hora de enseñar a los demás. Con el coraje y la determinación de un científico, impulsó el desarrollo de materiales y disciplinas de procesamiento. Fundó el único laboratorio estatal clave de tecnología de solidificación de China en 1988.
El académico Fu Hengzhi lleva mucho tiempo dedicado a la enseñanza y la investigación de la fundición de acero, la fundición de aleaciones de alta temperatura, la orientación y la teoría y tecnología de la solidificación de un solo cristal. Fue el primero en proponer el concepto de redistribución de solutos en desequilibrio en la interfaz líquido-sólido y sus relaciones funcionales relacionadas en el mundo. Realizó investigaciones pioneras sobre la solidificación direccional sub-rápida y la estructura ultrafina, la estructura y las propiedades de la solidificación; de superaleaciones y aleaciones de imanes permanentes de tierras raras, y obtuvo una estructura orientada a supercélula/dendrita con un rendimiento varias veces mejorado. El "Método y dispositivo de solidificación direccional con gradiente de temperatura ultra alta ZMLMC" ganó el segundo premio del Premio Nacional al Progreso de la Ciencia y la Tecnología en 1994.
Al mismo tiempo, también ganó varios premios nacionales de invención y premios provinciales y ministeriales de progreso científico y tecnológico, como "estructura columnar ultrafina de solidificación direccional y su mecanismo de formación". En la actualidad, ha publicado más de 400 artículos académicos, incluidas 4 monografías como "Aleaciones de alta temperatura y tecnología de fundición", y cuenta con más de 30 supervisores de doctorado, más de 40 maestrías y 10 becarios postdoctorales.
Enseñar e investigar la teoría y tecnología de la fundición de acero, fundición de aleaciones de alta temperatura, solidificación direccional y solidificación monocristalina, y presidir importantes proyectos de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales, importantes proyectos nacionales de investigación básica (973 ) y proyectos de preinvestigación de defensa nacional, basados en los antecedentes de investigación de motores de alto empuje y temperatura ultra alta, desarrollaron de forma independiente la tecnología de preparación de palas de motor de solidificación direccional de cristal único de formación electromagnética sin contacto de compuestos intermetálicos de Ti-Al con resistencia al calor. de más de 1000°C. El desarrollo exitoso de esta tecnología llevará el nivel de material de los motores de aviación de China a un nuevo nivel y creará una nueva situación.
En 1961, se desarrolló para la producción una nueva aleación de alta temperatura. En el estudio de la solidificación direccional en desequilibrio y el control de la estructura de aleaciones, se propuso un nuevo concepto de distribución de solutos en desequilibrio. Escribió artículos como "Características de solidificación de aleaciones de alta temperatura en condiciones de no equilibrio". Ha sido pionero en investigaciones sobre la teoría de la solidificación sin equilibrio, la microestructura direccional sub-rápida y la microestructura ultrafina, la microestructura de solidificación y las propiedades de aleaciones de alta temperatura y aleaciones de imanes permanentes de tierras raras, y la tecnología de solidificación direccional para la formación de confinamiento electromagnético. El dispositivo de solidificación direccional de gradiente ultra alto desarrollado por el líder tiene un gradiente de temperatura de hasta 1300 C/cm/cm, que es tres veces mayor que el mejor nivel internacional en ese momento. Se estableció el marco teórico de la transformación de las dendritas y la solidificación direccional sub-rápida, y se abrió un nuevo campo de investigación sobre monocristales ultrafinos y estructuras direccionales. Sobre esta base, se propuso una nueva tecnología de solidificación direccional por formación electromagnética.
En 1938, al comienzo de la Guerra Antijaponesa, toda la familia huyó y se trasladó a Xi'an.
Del 65438 al 0947, Fu Hengzhi fue admitido en el Departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto Politécnico del Noroeste con excelentes resultados. El día de la liberación, este joven apasionado se unió a la Liga Juvenil y sirvió como secretario de la rama de la Liga.
Se unió al *** Partido de la Producción en 1950 y se graduó ese mismo año.
De 1952 a 1955, fue admitido en el Instituto de Tecnología de Harbin para estudiar una maestría.
En 1958, Fu Hengzhi, como el único estudiante graduado en la disciplina de fundición en el país en ese momento, fue al Instituto Industrial de Leningrado de la Unión Soviética para estudiar aleaciones resistentes al calor con el profesor Nie Hengqi. la autoridad más prestigiosa de la industria de fundición soviética.
¿Las superaleaciones a base de níquel utilizadas en la tecnología aeroespacial más puntera de aquella época tenían excelentes propiedades? Sin embargo, a nivel internacional, esta aleación utiliza un alto contenido de aluminio y titanio como principales elementos de refuerzo y debe fundirse al vacío, de lo contrario se oxidará fácilmente. A principios de la década de 1960, China casi no tenía tales equipos de fundición al vacío. En vista de esta situación real, Fu Hengzhi se preguntó: ¿Se puede producir una aleación de alta temperatura que no contenga aluminio ni titanio, que no requiera fusión al vacío y que tenga propiedades comparables a las aleaciones de alta temperatura a base de níquel que contengan aluminio y titanio? Si existiera una aleación de tan alta temperatura, ¿no resolvería la urgente demanda interna de materiales de tan alta temperatura? ¡Esta es una idea audaz sin precedentes! Fu Hengzhi le contó cuidadosamente esta idea a su mentor, el profesor Nie Hengqi, y recibió grandes elogios de su mentor: "Atrévete a pensar en lo que nadie ha pensado antes, atrévete a hacer lo que nadie ha hecho antes y ten un pensamiento innovador". !"
Con el apoyo de su mentor, Fu Hengzhi llevó a cabo una ardua exploración. Diseñó más de 60 soluciones de aleaciones y las pruebas de rendimiento de cada solución se realizaron a 800 °C durante 6000 horas. Para experimentar, a menudo se olvidaba de comer y dormir y permanecía despierto toda la noche. Después de más de dos años de esfuerzos incansables y exámenes repetidos, basados en una investigación sistemática sobre la serie de aleaciones de níquel-cromo-molibdeno-tungsteno-niobio, se ha creado una nueva serie de aleaciones de alta temperatura "base de níquel-cromo sin aluminio y sin titanio". finalmente fue desarrollado. Fu Hengzhi escribió los resultados de esta investigación en el artículo "Investigación sobre la microestructura y propiedades de las superaleaciones de fundición a base de níquel-cromo". Antes de la defensa de la tesis y la finalización de la aleación, la nueva aleación de alta temperatura a base de níquel-cromo que desarrolló se utilizó en las palas guía de los motores aeronáuticos soviéticos. ¿Por qué les gustó especialmente a los expertos en aviación soviética esta nueva aleación? Dado que esta aleación no contiene aluminio ni titanio, no requiere fusión al vacío y logra las excelentes propiedades de las aleaciones de alta temperatura a base de níquel que contienen aluminio y titanio en el mundo en ese momento, es decir, no solo tiene buenas propiedades mecánicas. , pero también tiene excelentes propiedades de fundición.
En ese momento, se consideraba que había llenado un vacío en el campo de la investigación internacional de aleaciones de alta temperatura. Era bien merecido estar en el nivel líder internacional y ser muy elogiado por expertos nacionales y extranjeros. Es precisamente por esto que los resultados de su investigación obtuvieron una patente de invención científica y tecnológica soviética. En 1962, cuando se graduó en el Departamento de Física y Metalurgia del Instituto Politécnico de Leningrado, recibió un doctorado asociado en ciencia y tecnología de la Unión Soviética.
Pionero e innovador para alcanzar la cima de la investigación de superaleaciones:
Después de regresar de la Unión Soviética en 1962, Fu Hengzhi continuó estudiando la relación entre la composición, la microestructura, el rendimiento de la fundición y Propiedades mecánicas de las superaleaciones. Las aleaciones de alta temperatura se utilizan ampliamente en la aviación, la industria aeroespacial, la construcción naval, la generación de energía, las máquinas herramienta, la petroquímica y otras industrias, y se utilizan principalmente para fabricar componentes de extremo caliente en motores aeroespaciales. Para satisfacer las necesidades del desarrollo de nuevos motores, hemos llevado a cabo investigaciones sobre solidificación direccional y tecnología monocristal de álabes de turbina. Hemos sido pioneros en simulaciones por ordenador de los procesos de solidificación direccional y tridireccional en estado estacionario y no estacionario. Tecnología de control de orientación de cristal dimensional basada en el control de la posición de la interfaz líquido-sólido. Ha mejorado significativamente la estructura y el rendimiento de las láminas direccionales y de cristal único, proporcionando tecnología clave para el desarrollo de la solidificación direccional de láminas y la tecnología de cristal único en mi país. Desde entonces, en vista de las deficiencias actuales de la solidificación direccional, como el bajo gradiente de temperatura, la velocidad de enfriamiento lenta y el tejido grueso, propuso nuevas ideas para la solidificación direccional de gradiente ultra alto y estructuras ultrafinas, y obtuvo con éxito la solidificación direccional ultrafina. estructuras columnares. En las aleaciones a base de níquel y cobalto, la estructura cristalina obtenida es de 4 a 10 veces más refinada que la solidificación direccional HRS, y la durabilidad a alta temperatura es 12 veces mayor que la de aleaciones similares. El dispositivo de solidificación direccional de gradiente ultraalto que desarrolló tiene un gradiente de temperatura más de tres veces mayor que el nivel más alto del mundo actual. A medida que la investigación sobre el crecimiento de cristales de alto gradiente y los equipos de solidificación direccional de gradiente ultra alto ha alcanzado el nivel líder internacional, estas dos tecnologías ganaron el primer y segundo premio del Ministerio de Aeronáutica y Astronáutica y el segundo y tercer premio del Instituto Nacional de Ciencia. y Premio al Progreso Tecnológico respectivamente.
El desarrollo de la industria de la instrumentación ha planteado nuevos requisitos para los materiales magnéticos. Los materiales de imanes permanentes de tierras raras fabricados mediante métodos tradicionales de pulvimetalurgia son extremadamente frágiles y se dañan fácilmente, lo que hace imposible fabricar imanes permanentes delgados o complejos. Para resolver este problema, el profesor Fu Hengzhi, bajo la guía de la teoría de la solidificación, la teoría magnética y la teoría de los materiales compuestos, propuso una nueva idea: introducir una fase plástica y utilizar nuevos medios para controlar el proceso de solidificación. Después de varios años de esfuerzos, se estableció la relación entre la estructura de fundición, la composición, las características de solidificación, la orientación de los cristales y las propiedades magnéticas de los imanes permanentes de segunda generación (Sm-Co) y tercera generación (NdFeB), y las tierras raras procesables. Material de imán permanente de cobalto. Este material se puede girar, deformar o cortar en láminas magnéticas ultrafinas con un espesor de sólo 0,2 mm, rompiendo así la prohibición de que las aleaciones de Sm-Co sean completamente frágiles e inprocesables. Además, la energía magnética obtenida estaba en el nivel líder entre materiales similares en el mundo en ese momento. Se ha utilizado con éxito en aisladores de satélites domésticos y ganó el primer premio al progreso científico y tecnológico del Ministerio de Aeronáutica y Astronáutica y el tercer premio a la invención nacional.
En la década de 1990, para satisfacer las necesidades de la industria aeroespacial, el profesor Fu Hengzhi dirigió la investigación sobre el mecanismo de procesamiento y cristalización de fibras estacionales ultrafinas. La fibra estacional ultrafina de alta pureza desarrollada fue reconocida por el Grupo Nacional de Evaluación de Nuevos Materiales y Alta Tecnología como: "su rendimiento alcanza el nivel de productos similares en los Estados Unidos, llenando el vacío nacional de hoy en día". La fibra estacional ultrafina de pureza se ha utilizado en baldosas cerámicas de protección térmica aeroespacial y su rendimiento ha alcanzado el nivel de productos similares en los Estados Unidos. Sus logros teóricos ganaron el Premio al Progreso de Ciencia y Tecnología de la Comisión Estatal de Educación en 1994.
De 65438 a 0995, el profesor Fu Hengzhi llevó a cabo la investigación sobre el tema "Estructura de hoja direccional monocristalina ultra refinada y tecnología de integración de conformado autolimitada". La investigación sobre este tema intenta resolver dos problemas principales en la tecnología de la metalurgia de materiales: uno es cómo mejorar el gradiente de temperatura del monocristal y los equipos de solidificación direccional; el otro es cómo eliminar la contaminación de la aleación líquida durante el proceso de formación. El profesor Fu Hengzhi está comprometido con la investigación de la tecnología de solidificación direccional de aleaciones de alta temperatura, explorando métodos para mejorar el gradiente de temperatura en el proceso de solidificación direccional e introdujo el método de solidificación direccional ZMLMC de gradiente ultra alto, logrando un gradiente de temperatura de más de 1000K. /cm en el laboratorio, que es mayor que el de la empresa alemana Leybold. El equipo de solidificación direccional producido es aproximadamente 10 veces mayor, alcanzando el nivel líder mundial en la actualidad. Este logro obtuvo el primer premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico del Ministerio de Aeronáutica y Astronáutica y el segundo premio del Premio Nacional al Progreso Científico y Tecnológico (Defensa Nacional).
Lucha constante y fructífera:
El académico Fu Hengzhi se dedicó a la causa de la educación científica y logró numerosos logros.
Ha ganado 4 Premios Nacionales de Invención al Progreso de la Ciencia y la Tecnología, 4 premios especiales a nivel ministerial y primeros premios. Ha publicado más de 300 artículos, cientos de los cuales han sido publicados en resúmenes internacionales y publicaciones famosas como American Chemical Abstracts, International Astronautical; Resúmenes y revista de física aplicada. Ha sido invitado a asistir a congresos académicos internacionales y a dar conferencias en el extranjero en numerosas ocasiones: ha presentado informes académicos en la Universidad de Lehigh, la Oficina Nacional de Estándares, la Universidad Técnica de Berlín, la Universidad RWTH Aachen, etc. También visitó y dio conferencias en varias prestigiosas universidades e instituciones de investigación en la ex Unión Soviética, Rusia y Ucrania.
Sus conferencias sobre "Crecimiento cristalino orientado y superaleaciones monocristalinas" fueron muy elogiadas en la Universidad Politécnica Estatal de San Petersburgo y en el Instituto de Materiales Aeronáuticos de Moscú. Haro Shailov, profesor de la Universidad Politécnica de San Petersburgo, científico meritorio de la Unión Soviética y académico de la Academia de Ciencias, cree que la conferencia del profesor Fu Hengzhi sobre "Redistribución del soluto en la solidificación direccional" es un "gran avance en la aleación". Teoría del cambio de fase”.
Sus destacados logros en la investigación científica llevaron a su recomendación como miembro de la Junta Directiva de la Quinta Federación Internacional de Universidades. En 1992, la Universidad Técnica Estatal de San Petersburgo le otorgó un doctorado honorario y fue nominado por el Instituto Americano de Biografía. Ese mismo año ganó el Premio Mundial a la Trayectoria. En 1993, se convirtió en el primer académico de China. de la Academia de Ciencias de la Universidad Internacional compuesta por científicos y educadores de renombre mundial. A principios de 1995, fue elegido académico extranjero de la Academia Rusa de Ciencias Aeroespaciales. En mayo, tuvo el honor de convertirse en académico de la Academia China de Ingeniería. Actualmente es director del Comité Académico de la Universidad Politécnica del Noroeste, presidente de la Sociedad Aeronáutica de Shaanxi y vicepresidente de la Sociedad Aeronáutica de China.
Sang Zi está profundamente dispuesto a contribuir más a su ciudad natal;
El académico Fu Hengzhi, de 76 años, no cambió su acento local cuando conoció a familiares en su ciudad natal. Estaba muy emocionado y entusiasmado. Dijo: Soy de Henan, amo Henan, soy mayor, presto más atención a mi ciudad natal y estoy ansioso por hacer alguna contribución a mi ciudad natal. De 19438 a 2006, mi compañero de clase He Zhukang, que estudió en la Unión Soviética, fue gobernador de la provincia de Henan, mi alumno Zhao Di fue subsecretario del Comité Provincial del Partido de Henan y yo fui presidente de la Universidad Politécnica del Noroeste. Por su amable invitación, varios líderes de la Universidad Politécnica del Noroeste y yo vinimos a Zhengzhou desde Xi para discutir cómo contribuir al desarrollo económico de Henan. Acompañados por el camarada Zhao Di, visitamos Luoyang y otras ciudades en rápido desarrollo, y llegamos al Instituto de Tecnología de Luoyang, donde fuimos recibidos calurosamente por los líderes y dejamos una buena impresión. Más tarde, el camarada Zhao Di regresó a la Universidad Politécnica Northwestern para asistir al aniversario y habló sobre hacer cosas prácticas para Henan. Finalmente, elegí el Instituto de Tecnología de Luoyang.
Durante la Feria de las Peonías de 1998, fui una vez más al Instituto de Tecnología de Luoyang para una inspección en profundidad y las dos partes comenzaron a cooperar. Desde el establecimiento de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Henan, he trabajado como académico y profesor de *** a tiempo parcial y se ha establecido una oficina especial. Siento que la responsabilidad recae sobre mis hombros y siempre lo tengo presente. Aunque en los últimos años he ido a la Universidad de Ciencia y Tecnología de Henan dos veces al año para dar informes académicos y guiar algunos trabajos, siempre espero hacer más y mejores trabajos. Se espera que la Universidad de Ciencia y Tecnología de Henan se desarrolle más rápido y haga mayores contribuciones al desarrollo económico y social de la provincia de Henan.
El académico Fu Hengzhi trabajó en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Henan:
En marzo de 2005, después de que el académico Fu Hengzhi trabajara en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Henan, decidió gastar 200.000 yuanes cada año del salario que le otorga la escuela, más 654,38 millones de yuanes y *** 300.000 yuanes proporcionados por la escuela como fuentes de financiación, se estableció el "Fondo de Desarrollo de Disciplina de Ingeniería de Procesamiento y Materiales Metálicos" para recompensar a profesores y estudiantes. de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Henan. El fondo de desarrollo se creó en junio de 2005 y hasta ahora se han beneficiado de él más de 40 profesores y estudiantes. Este fondo se utiliza principalmente para apoyar la construcción de disciplinas de materiales, activar el ambiente académico, promover intercambios académicos, premiar a estudiantes de maestría y doctorado en ciencia de materiales y disciplinas afines con excelente desempeño académico, e incentivarlos a lograr resultados creativos en sus estudios e investigaciones. trabajar.
Desde que trabajó como profesor en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Henan en 2005, fundó el Instituto de Física de Materiales y Metalurgia, dirigió la construcción y el desarrollo de la disciplina de materiales de la escuela y ayudó a refinar y formar Tecnología de solidificación, materiales metaestables y materiales avanzados. Se han logrado avances importantes en direcciones de investigación académica como la tecnología de conexión, la teoría del cambio de fase y la simulación numérica del procesamiento de materiales.