傳媒視角
劉維民：結緣固體潤滑
中國科學(xué)報報記者 劉 丹
世界能源的1/3最終消耗在哪里？
答案是，消耗在摩擦上。除此之外，全球一半以上的機械零件失效由磨損引起；摩擦和磨損造成的損失相當于全球GDP的2%左右……
“對抗”摩擦，潤滑是重要一途。而在航天航空領(lǐng)域，固體潤滑技術(shù)更是直接關(guān)系重大工程的成敗。
目前，在這一國際前沿領(lǐng)域，中國已占據一席之地。在國內該領(lǐng)域執牛耳者，當推中科院蘭州化學(xué)物理所固體潤滑國家重點(diǎn)實(shí)驗室，他們發(fā)展了系列化的固體潤滑材料并在固體潤滑材料中使用了稀土元素，創(chuàng )國際先例。
劉維民，是該所所長(cháng)和實(shí)驗室主任。
“神七”出艙的潤滑實(shí)驗
2008年11月7日，人民大會(huì )堂，翟志剛從國家主席胡錦濤的手中，接過(guò)了“航天英雄”勛章。
勛章只有一枚，但航天英雄背后是千萬(wàn)個(gè)無(wú)名英雄，劉維民就是其中的一位。劉維民帶領(lǐng)的團隊，承擔并圓滿(mǎn)完成了“神七”固體潤滑材料試驗項目——翟志剛出艙取回的那個(gè)試驗樣品，就是他們制造的80片各種各樣的固體潤滑材料。
“試驗的圓滿(mǎn)完成，是中國空間材料研究，特別是潤滑材料研究領(lǐng)域的一個(gè)新的里程碑?！毖θ夯菏咳绱嗽u價(jià)實(shí)驗的重大意義。
鏡頭切換到2008年10月6日上午，蘭州化物所的一間試驗室里。
劉維民小心翼翼地把翟志剛取回的試驗材料放進(jìn)一個(gè)潔凈工作臺里，然后剪開(kāi)密封袋，曾暴露于太空環(huán)境中的固體潤滑材料樣品展現在人們面前。
這些樣品與地面上的同類(lèi)樣品相比，肉眼就能看清楚其中的變化。尤其兩片銀色的樣品已經(jīng)變成了淡黃色。
“看起來(lái)至少兩類(lèi)變化很大。接下來(lái)要對樣品表面形貌和化學(xué)成分進(jìn)行分析，3至6個(gè)月時(shí)間估計會(huì )有初步結果?！眲⒕S民說(shuō)。
固體潤滑材料一般能適應大約-200℃到200℃的溫度變化，且不易揮發(fā)，比較穩定。航天和軍事等方面用的固體潤滑材料，有些價(jià)格賽過(guò)黃金。
以風(fēng)云三號為例，它的35套運動(dòng)部件里，絕大部分需要使用固體潤滑材料。中國早在東方紅衛星發(fā)射時(shí)，就開(kāi)始使用固體潤滑材料；從神舟一號飛船開(kāi)始，重視固體潤滑材料空間環(huán)境行為以及空間應用試驗。
“通過(guò)這次試驗，我們還希望能考察太空環(huán)境對固體潤滑材料的影響，發(fā)展新的空間潤滑材料?！眲⒕S民說(shuō)。
在“神七”試驗中，除了固體潤滑材料本身的試驗外，還要保證航天員順利地把固定在艙外的樣品取下來(lái)。為此，蘭州化物所與中科院光電研究院聯(lián)合攻關(guān)，經(jīng)過(guò)2000多次反復試驗驗證，設計并研制了同時(shí)具備鎖緊及解鎖功能的試驗裝置。
翟志剛出艙那天，劉維民守在中央電視臺的直播間里?！翱吹剿茼樌?，沒(méi)有出錯，我心里一下就踏實(shí)了?！?/P>
自那以后的半年多時(shí)間里，劉維民團隊對經(jīng)過(guò)空間環(huán)境試驗的數十片樣品的形貌與結構、機械力學(xué)性能、摩擦學(xué)性能、化學(xué)成分等進(jìn)行了系統分析，獲得了一批原子氧、紫外光等對固體潤滑材料性能及化學(xué)變化的科學(xué)數據，為發(fā)展新型潤滑材料奠定了重要的科學(xué)和技術(shù)基礎
與潤滑結緣
劉維民和固體潤滑的結緣，是“純屬偶然”：“可以說(shuō)，是黨鴻辛院士的一句話(huà)改變了我一生的命運?！?984年，剛剛畢業(yè)于山東師范大學(xué)化學(xué)系的劉維民接到了黨鴻辛先生的一封電報，問(wèn)他是否愿意讀固體潤滑的研究生。
在劉維民的面前，一條延展的科研道路正逐漸清晰。
博士期間，劉維民進(jìn)行硼類(lèi)化合物作為潤滑添加劑的研究，是他人生道路上最重要的一塊基石。此后二十多年間，他與其所帶領(lǐng)的科研團隊密切合作，在航天、航空、裝備制造等高技術(shù)工業(yè)用潤滑材料領(lǐng)域取得了多項重要成果。
2004年，由他參與完成的“航空用特種潤滑和密封材料技術(shù)”，獲得了國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎；2006年，由他主持完成的“先進(jìn)潤滑材料制備與性能”，獲得了國家自然科學(xué)獎二等獎。此外，他還作為第一獲獎人獲得了4項甘肅省科技進(jìn)步或技術(shù)發(fā)明獎一等獎。
“國家需要什么，我們就做什么”
在潤滑研究科技資源并不充實(shí)的大西北，為何能夠得到如此迅速的發(fā)展？這是采訪(fǎng)中記者不斷追索的疑問(wèn)?！斑@也是我一直在問(wèn)自己的問(wèn)題?！眲⒕S民說(shuō)。
“我們潤滑科技所取得的發(fā)展，始終立足于滿(mǎn)足國家戰略需求，國家需要什么，我們就做什么?！眲⒕S民告訴記者，這是他在二十多年前就得到的認識，“答案雖然很簡(jiǎn)樸，但卻是不變的真理?！?/P>
1991年，博士畢業(yè)后劉維民獲得一次去美國圣路易斯參加國際學(xué)術(shù)會(huì )議的機會(huì )，那是他第一次邁出國門(mén)，無(wú)論是圣路易斯的大拱門(mén)，還是洛杉磯的迪士尼樂(lè )園，在他的記憶中依然感到十分震撼，而中美之間工業(yè)化社會(huì )發(fā)展程度的巨大差距，也給他留下了至今沒(méi)有停息的追索。
“從那時(shí)候起，我就沒(méi)有停止過(guò)追問(wèn)：美國為什么走在我們前面？他們的經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展有需求，才有了科技進(jìn)步的動(dòng)力。也許我們能夠在一些科學(xué)問(wèn)題上超越對手，但在工業(yè)和工程領(lǐng)域，我們憑什么才能夠追趕？”劉維民說(shuō)。
當時(shí)的劉維民想不到，僅僅用了不到20年，中國人發(fā)射的“神七”，就將他們的潤滑材料帶上了太空。
這么多年科研生涯中，多年前的一件小事讓劉維民始終記憶猶新。為了一個(gè)國家項目的突擊攻關(guān)，時(shí)任蘭化所所長(cháng)的薛群基院士搬了個(gè)凳子，就坐在實(shí)驗室的門(mén)口督陣?！澳菚r(shí)我們的壓力很大，剛好是‘五一’長(cháng)假期間，天天雨都在下個(gè)不停，所里前面一條路正在修，我主要負責技術(shù)方案的改進(jìn)，和大家通宵奮戰，每天都是一腳泥地來(lái)到實(shí)驗室。在整整吃了兩個(gè)星期的盒飯之后，才終于得到滿(mǎn)意的實(shí)驗結果?！闭窃谶@樣不懈絲毫的追趕中，他們成就了中國科研力量的積累與進(jìn)步。
“我覺(jué)得我一直追問(wèn)的問(wèn)題，現在已經(jīng)有了答案?！眲⒕S民說(shuō)，“我們憑什么追趕？我們?yōu)槭裁茨芸焖侔l(fā)展？因為我們始終立足于滿(mǎn)足國家需求?！?/P>
《科學(xué)時(shí)報》 (2011-11-29 A1 要聞)
