报道

地火——记中国工程院资深院士黄培云

来源:《三湘院士风采录》      日期:2016-04-06

黄培云(1917年8月23日生)福建福州人。中共党员。粉末冶金专家。现为中南工业大学粉末冶金系教授,博士生导师。1994年当选为中国工程院化工、冶金与材料工程学部院士,1998年被国务院授予“中国工程院资深院士”称号。

科学探测表明,人类赖以生存的地球,其内核是由铁和镍构成的一个巨大的火球,直径约为2740千米,温度高达4500℃,这就是人们通常所说的“地火”。这些冶金的溶液在地底运行着、奔腾着、燃烧着,亘古不灭……

黄培云教授正在作题为《粉末压制方程的统计验证》的学术报告,话音刚落,会场响起了热烈的掌声。人们用经久不息的掌声表达欣喜、赞美与祝贺。

1984年美国粉末冶金学会(APMI)郑重推选黄培云担任该学会国际联络委员会委员。1988年再次推选他担任P/M88国际协调委员会成员。黄培云创立的压形理论,被国际粉末冶金学术界誉为“黄氏理论”。黄培云教授为世界粉末冶金基础理论作出了卓越贡献,也为祖国赢得了荣誉。

粉末冶金就是制造金属或合金粉末,然后用这些粉末(或者再添加少量非金属粉末)经过混合、压型、烧结,制成材料或制品的工艺技术。其工艺过程很像制陶过程,所以又被人们称为金属制陶术。

粉末冶金可以直接做出合乎尺寸要求的产品,既省工省料省能源,又能满足各种特殊使用环境的苛刻要求。原子能、航空、航天……一切高新科技都离不开粉末冶金。

黄培云教授的学术水平是我国粉末冶金界公认的最高水平,也是世界著名的粉末冶金权威之一。

在一些名人辞典中,关于黄培云,有如下记载:

黄培云,男,1917年8月出生,中国福建省福州市人。中国工程院院士、中共党员,中共十二大代表。

1938年毕业于中国北平清华大学化学系。1945年获美国麻省理工学院博士学位。现任中国中南工业大学教授、博士生导师、校学术委员会主任委员、中国有色金属学会粉末冶金与金属陶瓷委员会主任委员、美国粉末冶金学会国际联络委员会委员等职。

共发表学术论文46篇(其中国外刊物及国际会议发表14篇),出版专著2本,译著1本。

黄培云教授作为我国粉末冶金学科的启蒙人和创始人之一,长期从事粉末冶金、金属材料和冶金物理化学的科学研究和教育工作。他创办了中国第一个粉末冶金专业和粉末冶金研究所,提出了粉末冶金过程综合作用理论和双对数粉末压型理论,开拓了中国粉末冶金应用基础理论研究领域,多项成果获得国家自然科学奖和省部级以上奖励,为中国粉末冶金学科的发展、专业技术人才的培养和国防现代化建设事业取得了重大成就。

年过八旬的黄培云,满头银发。他身材高大,步履平稳,神态祥和。在这位儒雅学者的心胸里,对国家的爱,对事业的执著追求,对学生们的期望,就像地核里炽热的地火,几十年来冶铸着这位中国知识分子的灵魂。

           

约1934年, 黄培云(右2)刚入清华大学期间, 看望三伯父一家人。这是目前能找到的黄培云最早的照片。

学成报国,为中华崛起贡献力量

对于世界冶金学术界来说,黄培云这个名字并不陌生。自从1945年,博士论文《铜反射炉渣中铜的存在形态研究》在美国矿冶工程学会杂志(AIME)发表之后,黄培云这个中国学者的名字就开始为人们所称道。

这一研究结果像一股强劲清新的风刮过欧美大陆,在美国、原苏联引起了强烈反响,冶金专业书刊纷纷介绍。英国出版的《冶铜物理化学》一书,更是不惜篇幅,详尽地采纳了这一新成果。

黄培云,小学读于北京,初中读于山东,高中读于苏州。举家搬迁,颠沛流离的生活并没有影响他的学业,反而使他开阔了眼界,增长了见识。列强逞凶、国家落后、民不聊生的情景更激发了他勤奋好学、立志科学报国的决心。1934年,他以优异的成绩考入了清华大学化学系。

1940年,黄培云考取清华大学第五届公费留美生。1941年秋抵美,在麻省理工学院研究生院攻读博士学位。此间他在日记中表示一定要学成报国。1945年,黄培云获得科学博士学位,后留在该院从事博士后科学研究工作。同年7月与哈佛大学国际著名语言学家赵元任的次女赵新娜结为伉俪……

往事如烟,岁月如云。

绚丽的光环在头上闪耀,黄培云受到了母校——麻省理工大学研究生院师生们的器重和慰留:“这里有世界第一流的研究条件,在这里,你可以取得更大的成绩!”

他微笑不语。

“科学没有国籍,它属于全人类。”

他点头,接着摇头:“我要回去!”

“孤独?想家?……你们中国人不了解美国!”

不,错了,错了。他并不感到孤独,他的小家庭就在美国,在美国,他们有众多的亲友。不错,美国尊重人才。中国人了解美国。然而,他还是头摇得像个拨浪鼓。

“在中国,没有研究条件,英雄无用武之地……”

诚然,很难想象,饱经蹂躏的贫穷的旧中国能够提供像样的研究条件。但是,条件靠人去创造,难道要坐等条件成熟了,再回国去?

         

1936年清华大学十级化学班同学游颐和园合影留念。自左:朱亚杰,后来任石油学院院长;黄培云,后来任中南矿冶学院副院长;罗钰如,后来任肖劲光的秘书,海军部办公厅主任;须浩风,后来任国家标准局局长。

黄培云毅然舍弃了优厚待遇,告别师友……

“很遗憾,你为什么一定要回国去?”美国人不了解这位中国青年,更不了解中国。

小轿车象一匹轻捷的奔鹿,告别波士顿,一路嘶鸣,跨过密西西比河,穿越中部大平原,一直向西飞驰。车身轻轻摇晃,发出微微的磕碰声,叽叽嘎嘎响个不停。

同样是长途跋涉,也是这么车轮滚滚……“咣咣!”大货车猛烈颠簸着,在险陡的盘山公路上爬行,在幽深的峡谷中滑行……嘎然一声,车停了,司机探头对沿途步行的一群青年喊道:“没有掉队的?走得动?”“没事儿,走吧!”大家一挥手,货车启动,一颠一扭渐渐远去,消失在山道拐弯处。

这是1938年,清华大学流亡师生组成的步行团。几百人的队伍仅有这一辆破旧的货车。每天清晨,打前站的人员装上锅盆什物、粮食油盐,提前到达预定的前方宿营地,寻找住处埋锅造饭。货车再返回出发点,装运行李辎重,来回运送,顺便捎带掉队的伤病号。

在闻一多教授率领下,步行团从长沙出发,风雨兼程,跨越万水千山,直奔昆明。学生小组长黄培云走在队伍中。温室里发芽,校园里拔节的苗苗,伸展着稚嫩的枝桠,接受风雨的考验。

一路上,看到的是荒凉的村落、破败的农舍、田间的杂草、饭箩里的野菜;听到的是敌机的嚎叫、军匪的咒骂、母亲的悲啼、孩子的哭喊。大道旁斑斑血痕,山涯下累累白骨……人间惨剧一幕连一幕、一场接一场。

日落黄昏,同学们围坐在一起,或沉吟低语,或高谈阔论,或齐声歌唱。每当这时候,黄培云悄悄地翻开日记本,动中求静,一笔一笔记下一天的见闻,一波一波荡起情感的涟漪。他记下了对侵略者的仇恨、对人间不平的愤懑。在日记本这不盈尺的天地里,训练思维、净化灵魂、锤炼意志。

在回顾因为第二次世界大战而滞留美国两年的生活时,他写道:“公费留学。公费,每分每元都是汗水和鲜血……”

多少回,他对着日记本沉思。多少回啊!田野里背驮婴儿耕耘的农妇,纤道上四肢爬行的纤夫在眼前重现……他分明看见整个中国在呻吟颤栗。

“我不能留在美国!中国人要靠自己救自己!”祖国母亲干瘪乳房哺育的孩子,怎能忘恩负义!

笛——笛!轿车翻过西部沿海山脉,芝加哥遥遥在望了。那里有约定一同归国的学友陈新民正在等候。

在卡内奇钢铁公司芝加哥南厂,工程师陈新民领着黄培云夫妇,来到炼钢炉前。

火光四射、烟雾腾腾、钢花飞溅、铁水奔流,高炉像一座拔地而起的火焰山。没见过高炉的人,很难想象它有多高多大,站在高炉面前你会觉得自己非常渺小。日产千吨的高炉,“卡内奇”共有11座,总产量比整个日本的产量还要多。而区区日本帝国,就是凭借着钢枪、钢炮,横行于幅员辽阔的中华大地。

威力无比的高炉哟,中国青年望炉兴叹了:哪年,哪月,我们中国才能建起擎天立地的高炉啊!祖国,你不能没有高炉,不能没有足够的钢铁!黄培云心潮滚滚,随着铁水奔流,随着钢花飞溅。快回国去,为祖国的冶金事业贡献力量!他的心,在急切叫喊。

          

1938年2月  湘黔滇步行团第一大队第五分队在途中留影

可是,适逢旧金山海员大罢工,船舶停航。等呀,等呀,在姐姐黄瑞珍家里住了两个多月好容易才买到了船票。

螺旋桨以强大的动力,推醒沉睡的大海,掀起前进的巨浪。海轮欢笑着,启航了。

迎接光明,从绝望中重燃希望之火。

1946年秋,黄培云来到武汉,就任武汉大学冶金系主任。庆祝抗日胜利的锣鼓声,还在江汉平川上空回荡,反动派又重新点燃了反共的战火。

反动政府腐败无能,官僚利欲熏心,物价飞涨、民不聊生。黑暗笼罩了武汉,笼罩了“国统区”。

“武大”师生群情愤激。1947年春开始了游行罢课,学潮持续了三个多月。6月1日军警数千人包围“武大”,逮捕进步师生,学生奋起反抗。一煞时,枪声四起,枪弹射向为和平而呼号的学生,爱国青年倒在血泊之中。

黄培云教授震怒了,心碎了。反动政府让他伤透了心,天真、善良的教育救国的愿望被撕得粉碎,他绝望了,报国无门,事业无望!国家已经被糟蹋得不成样子,简直没有值得留恋的。

“走为上计!对黑暗势力避而远之,”友人劝他说,“重返美国,做一个清高的学者。”

淮海战役近在眉睫。父兄发来了急电:“火速来沪!”

哥哥黄培西经营的闽江航运公司,以上海——福州——台湾为营运航线。父亲决定:全家暂迁台湾,躲避战祸,再图出国。

电报,加急电报!十万火急!这是亲人在呼唤。短短的电文沉甸甸地压在培云心头,深夜里,躺在床上,难以入睡,他仿佛看见父亲在搔首、踱步,看见母亲在抹泪、叹息。一家人迟迟不肯启航,掰着指头在计算时辰焦急地等待自己……他心里漾起阵阵的哀戚。天各一方,无法对话。年迈退休的父亲,足不出户的母亲,怎能理解儿子的心志。好容易盼到的复电是“不能离校”,闽江号一声哀鸣,告别上海……

几十年后父母早已作古。他们始终未能理解培云是怎样从绝望中重新燃起希望之火,又是怎样勇敢地投身革命洪流的。是党的地下组织给爱国的正直的教授们送来了《新民主主义论》、《论联合政府》和进步书刊,是党在“武大”组织了“新民主主义教育协会”。黄培云惊喜地暗中阅读,兴奋地参加讨论,他看到了光明,决定与同志们风雨同舟,患难与共,迎接光明。       

肩负重任,向粉末冶金领域进军

旭日东升,灿烂的阳光照亮了贫穷、落后的辽阔中华大地。开发、建设、教育、科技,第一次被提到了议事日程。1952年党中央和国务院着手调整大专院校,集中优势力量、合理布局,建立起第一批专业化人才培训园地。也就在此时,黄培云教授从东湖之滨来到岳麓山下,参加中南矿冶学院(中南工业大学的前身)筹建工作,担任副院长兼教务长。1954后他担当起创办我国第一个粉末冶金专业的重任。

1956年周总理亲自主持制订了“12年科技发展规划”。黄培云作为冶金专家的代表,参加了这一宏伟工作。当周总理伸出温暖的手紧握住他的手的时候,他感到一股热流传遍整个身心,浑身充满力量。党的巨大感召力驱使着他,他不知疲倦地工作、学习。粉末冶金是一门制取金属、非金属和化合物粉末及其材料的高新科学技术,它能满足航空、航天、核能、兵器、电子、电气等一些高新技术领域各种特殊环境中使用的特殊材料的要求。早在20世纪初,一些发达国家就开始注重对该领域的研究,而我国则起步于50年代初。

1954年,我国实施第一个五年计划的第二个年头,全国156个重点建设项目上马。为满足生产建设第一线对技术人才的需要,黄培云承担了实现硬质合金专门化的任务,在中南矿冶学院亲手筹建了中国第一个粉末冶金专业,从而填补了我国高校专业设置

中的一项空白,也开始了向粉末冶金领域的进军。1960年,他根据国防尖端工业所用特殊材料的需要,创办了新材料研究室,从事粉末冶金科学研究。当时该室承担了国家重大科研项目——浓缩铀用多孔分离膜的研究,黄培云是该项目的领导者和参加者。后来,根据上级指示,该项任务集中到另一科研单位。但黄培云及其同事所进行的大量理论计算和实验为这项研究的最终完成并获得国家科技进步一等奖奠定了基础。在新材料研究室承担的所有重要研究工作中,黄培云都予以指导,并亲自组织攻关,提出研究方案,解决实际难题。1980年,该室扩建成粉末冶金研究所,黄培云兼任所长。1988年,经国家教委和国家计委专家组联合评审,确认以该所为基础成立我国第一个粉末冶金国家重点实验室。1993年上半年,该所又通过了由国家计委支持的国家级粉末冶金工程研究中心专家组及世界银行专家组评审,成为我国首批高校国家级工程研究中心。该所还拥有全国有色金属产品质量监督检测中心,同时也是我国首批100家科研院所享有科技产品对外经营权的单位之一。经过30多个春秋的艰苦创业,黄培云领导的中南工业大学粉末冶金研究所被誉为“粉末冶金宝库”,世界几种著名粉末冶金刊物都载文对黄培云及该所进行了介绍。多年来,黄培云和他的同事及学生一道共完成国家重点科研项目300项,获得省部级以上奖励近40项,其中获得国家级重大奖励7项,为我国原子弹、导弹、卫星、雷达等的发展作出了重大贡献。为此,粉末冶金研究所分别于1980年和1982年两次受到中共中央、国务院和中央军委的联合嘉奖。1985年,国防科工委、国家计委、国家经委、国家科委联合授予该所“国防军工成绩显著先进单位”称号。1990年该所又被评为“全国高等学校科技工作先进集体”,黄培云本人于国庆39周年之际获得了国防科工委颁发的“献身国防科技事业荣誉证章”。

        

1941年清华第五届公费留美同学,赴美前在香港合影留念

潜心钻研,首创“黄氏理论”

在粉末冶金过程中,成型和烧结是其中的两道主要工序,因此也是各国学者主要研究攻克的对象。半个世纪以来,许多学者对把烧结过程看作是扩散机制还是流动机制在起作用一直各抒己见。60年代初期,黄培云在经过潜心研究、反复计算之后,提出了粉末冶金烧结过程综合作用理论,即把复杂的粉末烧结过程看作是扩散、流动和物理化学反应综合作用的过程。这一理论既可对烧结过程所发生的现象正确地定性描述,也可对烧结过程的参数进行精确的计算。运用黄培云烧结过程综合作用理论,不仅能够很好地定性描述多种粉末(Ni、Co、Mo、Ta、Fe等)的烧结规律,而且对粉末的活化烧结、粉末热压、陶瓷粉末烧结均能很好地进行定量描述。这一理论得到国内外学者的广泛承认和验证,成为国际上著名的烧结理论之一。

粉末压制成型(简称压型)是粉末冶金中仅次于烧结的一个主要工序。粉末因压缩而发生的变形涉及到松散介质变形、弹塑体的流变行为等一系列错综复杂的力学问题。这些问题在力学领域中也属于未能圆满解决的问题。随着粉末冶金技术的发展,各国学者们为这一问题的解决进行了长期艰苦的努力。自从1923年国外学者汪克尔(Walker)根据实验,首次提出了粉末体的相对体积与压制力的对数呈线性关系的经验公式以来,人们提出了众多的压制理论公式和经验公式,但都不能反应从软的锡粉、铜粉到硬的碳化钨粉的成型范围,这是由于多数理论都把粉体作为弹性体处理,未考虑到粉末压制过程中的加工硬化和变形的弛豫过程,有的则未考虑粉末之间的磨擦,而且多数理论忽略了压制的时间问题,因而难于对压制过程作出正确的定性分析和准确的定量分析。

1964年,黄培云对粉末压型问题进行了研究之后,考虑了粉末体的非线性弹滞的特征与压型时应变大幅度变化这些事实,根据理论推导和实验验证,提出了一种新的压型理论和双对数压制方程式的数学模型。他认为,前人关于标准线性固体的概念尽管已广泛应用于金属内耗的研究中,但不适用于粉末体的压制研究。

1980年,黄培云对双对数压制理论又作了补充和完善,使这一理论不仅适用于等静压制,也适用于一般单向压制。与当今国际上提出的许多压制理论和方程式相比较,黄培云压型理论不仅是目前最精确的粉末压制定量模型,而且是具有深刻物理含义的理论模型。20年的艰辛使他的理论成为国际上著名的粉末压制理论的重要学派之一,引起了国际粉末冶金界的关注和高度评价。1986年,这一理论被评为湖南省十大科技成果奖之一,同年获国家教委科技进步一等奖。80年代,黄培云还多次去瑞典、联邦德国、

英国、西班牙、美国等国家进行访问和讲学。黄培云是国际上最早采用粉末流变学理论研究粉末压制的学者之一。他提出的“体应变推迟”、“应力松弛”、“粉末变形弛豫”以及粉末的非线性流动模型等一系列新概念和新理论,对粉末冶金学科理论的发展具有重大贡献。他提出的动压理论在运用于大块准晶和非金属固结研究方面取得了初步成果,特别是采用粉末冶金方法制造出大块准晶材料在世界上尚属首次。

          

40年代在美国康桥行人街27号赵元任家门口与赵家全家合影影留念

甘当人梯,为祖国冶金事业培养栋梁之才

甘当人梯,是黄培云的一个特点。几十年来,他呕心沥血,循循善诱,培育造就了我国粉末冶金事业的一代栋梁之才。早在1956年,黄培云就率先招收了有色金属专业四年制副博士生,60年代初他为我国培养了第一批粉末冶金专业的研究生(当时尚未实行学位制)。80年代又为我国培养了该专业的第一批博士生。他学识渊博,治学严谨,除亲自制订教学计划,撰写教材外,还先后给学生上过硬质合金生产、冶金物理化学、粉末冶金原理等课程。他主编的教材《粉末冶金原理》获得有色金属工业总公司优秀教材一等奖(1986年)和国家教委颁发的全国高等学校优秀教材奖(1987年)。40多年来,该专业为我国粉末冶金行业培养了大批人材,其中已毕业本科生约2400人,硕士生、博士生约120人,其中很多人已成为我国粉末冶金领域的骨干力量,发挥着学术带头人的作用。

黄培云不苟言笑,要求极严。学生在他面前,学习研究不敢怠慢,一言一行也不敢随便。曾德麟教授是60年代黄培云的研究生。他至今还保留着四份开题报告,珍藏着许多难忘的回忆:每周星期三下午,研究生们照例来到黄培云的办公室,逐一汇报一周学习、实验的进度、提出疑难。不一会儿,大家谈完了,开始指导,答疑。话题多,话也就多。有时越说越远,国际、国内科技信息、动态、前景、意义,时而分析,时而归纳。学生们可以插话、可以质疑、可以反驳,他谈笑风生,一点尊严的影子也没有。遇到不易说清的问题,就侧身在房门后挂着的小黑板上,写写画画,总想让人信服。偶尔,有人还是不服,他满脸堆笑、不急不躁:“大家回去再仔细思考研究,下次再谈。真知靠大家一起探求!”研究生选择研究课题,黄培云从不包办。当年的研究生曾德麟绞尽脑汁写出了第一份开题报告。黄老师反复看过几遍后,仔细修改增删,当面评讲,充分肯定课题的意义,可是最后却说:“再选一题试试。”曾德麟开始了第二次选题。跑图书馆、资料室,捕捉信息、估量力量、设计方案……忙乎了十多天,第二份开题报告送来了。黄培云又一次不厌其烦地修改、增删、评讲。

如此反复,直到第四次曾德麟高高兴兴送来开题报告。黄培云一看大加赞赏。曾德麟选择的是“粉末压型理论”这一研究课题。

粉末压制是粉末冶金的一个重要环节。粉末的压缩变形涉及到松散介质的弹性变形、弹塑性体的流变行为等一系列错综复杂的力学问题。而这些问题,在力学领域中属于未能圆满解决的问题。

从1923年汪克尔(Walker)首次发现粉末体的相对体积与压制压力的对数呈线性关系,并总结出一个经验公式以来,许多国家为数众多的研究者们绞尽了脑汁,进行了长期艰苦的努力。几十年间,世界各国粉末冶金专家提出了压制理论100多种,主要学派有20多家。

各家之言众说纷纭。但是大家都近似地把粉末体作为弹性体来研究,且未考虑粉末压制过程中的加工硬化,有的则未考虑粉末之间的磨擦,或者忽略了压制时间的影响,因而难于对压制过程作出正确的定性分析和准确的定量分析,未能取得令人满意的重大突破。

由此可见,压型理论是粉末冶金基础理论中难度很大的一个重要课题。黄培云特别赞赏曾德麟知难而进、不肯步人后尘的精神。在黄培云精心指导下曾德麟开始了艰难的攀登,朝着粉末冶金基本理论的高峰发起了冲刺。

早在1960年黄培云教授就提出了粉末压制变形充分弛豫和

未充分弛豫的观点(“弛豫”是描述物质系统变化状况的词。如

物质系统内部温度由不一致趋于一致,是一个弛豫过程)并建立了粉体变形的非线粘弹模型(一个高等数学公式),在此基础上推导出粉末压制的双对数方程式。

然而,证明这一方程式的适用性及其准确性,需要通过实践验证。实验需要设备,而某些设备要靠自己设计制作。在黄培云的学术思想指导下,曾德麟日夜奋战,设计了水静压成型实验装置,他废寝忘食,不辞劳苦地实验——总结——实验。1964年终于完成了《水静压制规律的研究》硕士论文,初步证明了“双对数方程式”的精确性。

1964年黄培云的大弟子青年教师吕海波开始了冷动压、热动压成型的实验。这种实验乍看起来,似乎很简单,用5~10千克的重锤,从一定的高度坠落下来,冲击模套,将粉末冲压成坯块。当时,没有计算机,连计算器也没有,完全靠七位对数表人工计算,成捆的演算统计稿纸凝聚了他的心血,大量的数据再次证明“黄氏理论”同样可以准确描述动压过程。

1977~1979年间,吕海波又对锡、铜、铁、镍、钼等不同硬度的粉末,进行不同速度、不同压力的系统实验,付出了大量的艰苦的劳动。在断断续续长达15年的压制理论研究中,吕海波由一名助教成长为教授,成为黄培云的主要助手,如今已成为博士生导师。

辛勤耕耘,48载春华秋实

一分耕耘,一分收获。历史跨进80年代,“黄氏理论”取得了新的进展。

——贺安安在黄老师指导下,进行了“模压时模壁摩擦的影响的研究”、“压型理论中的力学松弛”的研究,并取得博士学位。

——李旭专题研究了“黄氏压制理论在热压中的应用”,发表了论文《热压方程的研究——铁粉热压实验验证》获硕士学位。黄老师辛勤浇灌,一茬茬新苗茁壮成长。我国自己培养的第一位博士生——陈振华,就出自黄老师门下。

也正是博士研究生陈振华,运用“黄氏理论“创造性描述了动压过程。陈振华在研究生阶段,发表重要论文6篇,这些论文均被美国金属文摘、化学文摘转摘,并被1988年世界粉末冶金会议接受,在大会上宣读。博士毕业后留校任教,他和课题组的同志们研究快速凝固、准晶粉末制取、制备大块准晶合金等项目达到了国际先进水平。运用“黄氏理论”获得大批成果的还有他的小弟子曲选辉教授。

曲选辉教授继承了老师的特点,学术思想活跃,善于开拓创新。近年来,他在粉末冶金领域中取得了多项具有国际先进水平的成果,先后获部级科技进步二等奖2项,三等奖1项,国家发明专利1项,在国内外发表学术论文107篇。他创建的TiAI金属间化合物孪生变形错位模型和合金元素选择准则提示了TiAI的脆性机理,为金属间化合物材料设计奠定了理论基础。他研制的TiAI金属间化合物的力学性能“超过了目前国际上报道的最高水平”。他为我国重要军工工程研制的特种粉末,结束了长期依赖于从美国进口、常被人“卡脖子”的被动局面,并在民用新产品开发中得到了广泛的应用,取得了显著的社会效益和经济效益。该产品“在生产技术和工艺经济性方面具有国际先进水平”。他首次发现的磷和硅两种合金元素在铁基粉末压坯烧结过程中的协合作用效应和在此基础上发明的强化烧结技术“为进一步降低烧结温度、节省能源和提高材料性能开辟了一条新的途径”。现在,年仅38岁的曲选辉博士已成为我国学术带头人之一,在我国粉末冶金国家重点实验室和工程研究中心的建设中发挥了关键性的作用,并参与了国家自然科学《粉末冶金学科发展战略》的编写,为我国粉末冶金学科的发展作出重要贡献。曲博士的突出成绩和才华受到了国内外同行专家的关注和好评,被誉为“一流的科学家和工程师”。1996年他被选为优秀留学回国人员代表,受到了李鹏总理等国家领导人的亲切接见。48载春华秋实,漫长的岁月过去了。如今黄培云耕耘的丛林里,已经苍苍郁郁,万木竞秀。黄培云的许多学生已经成为参天大树。他学生的学生也已经蔚然成材了。年逾古稀的黄培云教授却仍然在孜孜不息地探索,勤勤恳恳地耕耘。

他的献身精神,他的热情,仍像炽热的“地火”在燃烧、在运行。

(选自杨敬东、李海珍主编《三湘院士风采录》第一卷,湖南科技出版社1998年11月版)

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地火——记中国工程院资深院士黄培云

来源:《三湘院士风采录》 日期:2016-04-06

黄培云(1917年8月23日生)福建福州人。中共党员。粉末冶金专家。现为中南工业大学粉末冶金系教授,博士生导师。1994年当选为中国工程院化工、冶金与材料工程学部院士,1998年被国务院授予“中国工程院资深院士”称号。

科学探测表明,人类赖以生存的地球,其内核是由铁和镍构成的一个巨大的火球,直径约为2740千米,温度高达4500℃,这就是人们通常所说的“地火”。这些冶金的溶液在地底运行着、奔腾着、燃烧着,亘古不灭……

黄培云教授正在作题为《粉末压制方程的统计验证》的学术报告,话音刚落,会场响起了热烈的掌声。人们用经久不息的掌声表达欣喜、赞美与祝贺。

1984年美国粉末冶金学会(APMI)郑重推选黄培云担任该学会国际联络委员会委员。1988年再次推选他担任P/M88国际协调委员会成员。黄培云创立的压形理论,被国际粉末冶金学术界誉为“黄氏理论”。黄培云教授为世界粉末冶金基础理论作出了卓越贡献,也为祖国赢得了荣誉。

粉末冶金就是制造金属或合金粉末,然后用这些粉末(或者再添加少量非金属粉末)经过混合、压型、烧结,制成材料或制品的工艺技术。其工艺过程很像制陶过程,所以又被人们称为金属制陶术。

粉末冶金可以直接做出合乎尺寸要求的产品,既省工省料省能源,又能满足各种特殊使用环境的苛刻要求。原子能、航空、航天……一切高新科技都离不开粉末冶金。

黄培云教授的学术水平是我国粉末冶金界公认的最高水平,也是世界著名的粉末冶金权威之一。

在一些名人辞典中,关于黄培云,有如下记载:

黄培云,男,1917年8月出生,中国福建省福州市人。中国工程院院士、中共党员,中共十二大代表。

1938年毕业于中国北平清华大学化学系。1945年获美国麻省理工学院博士学位。现任中国中南工业大学教授、博士生导师、校学术委员会主任委员、中国有色金属学会粉末冶金与金属陶瓷委员会主任委员、美国粉末冶金学会国际联络委员会委员等职。

共发表学术论文46篇(其中国外刊物及国际会议发表14篇),出版专著2本,译著1本。

黄培云教授作为我国粉末冶金学科的启蒙人和创始人之一,长期从事粉末冶金、金属材料和冶金物理化学的科学研究和教育工作。他创办了中国第一个粉末冶金专业和粉末冶金研究所,提出了粉末冶金过程综合作用理论和双对数粉末压型理论,开拓了中国粉末冶金应用基础理论研究领域,多项成果获得国家自然科学奖和省部级以上奖励,为中国粉末冶金学科的发展、专业技术人才的培养和国防现代化建设事业取得了重大成就。

年过八旬的黄培云,满头银发。他身材高大,步履平稳,神态祥和。在这位儒雅学者的心胸里,对国家的爱,对事业的执著追求,对学生们的期望,就像地核里炽热的地火,几十年来冶铸着这位中国知识分子的灵魂。

           

约1934年, 黄培云(右2)刚入清华大学期间, 看望三伯父一家人。这是目前能找到的黄培云最早的照片。

学成报国,为中华崛起贡献力量

对于世界冶金学术界来说,黄培云这个名字并不陌生。自从1945年,博士论文《铜反射炉渣中铜的存在形态研究》在美国矿冶工程学会杂志(AIME)发表之后,黄培云这个中国学者的名字就开始为人们所称道。

这一研究结果像一股强劲清新的风刮过欧美大陆,在美国、原苏联引起了强烈反响,冶金专业书刊纷纷介绍。英国出版的《冶铜物理化学》一书,更是不惜篇幅,详尽地采纳了这一新成果。

黄培云,小学读于北京,初中读于山东,高中读于苏州。举家搬迁,颠沛流离的生活并没有影响他的学业,反而使他开阔了眼界,增长了见识。列强逞凶、国家落后、民不聊生的情景更激发了他勤奋好学、立志科学报国的决心。1934年,他以优异的成绩考入了清华大学化学系。

1940年,黄培云考取清华大学第五届公费留美生。1941年秋抵美,在麻省理工学院研究生院攻读博士学位。此间他在日记中表示一定要学成报国。1945年,黄培云获得科学博士学位,后留在该院从事博士后科学研究工作。同年7月与哈佛大学国际著名语言学家赵元任的次女赵新娜结为伉俪……

往事如烟,岁月如云。

绚丽的光环在头上闪耀,黄培云受到了母校——麻省理工大学研究生院师生们的器重和慰留:“这里有世界第一流的研究条件,在这里,你可以取得更大的成绩!”

他微笑不语。

“科学没有国籍,它属于全人类。”

他点头,接着摇头:“我要回去!”

“孤独?想家?……你们中国人不了解美国!”

不,错了,错了。他并不感到孤独,他的小家庭就在美国,在美国,他们有众多的亲友。不错,美国尊重人才。中国人了解美国。然而,他还是头摇得像个拨浪鼓。

“在中国,没有研究条件,英雄无用武之地……”

诚然,很难想象,饱经蹂躏的贫穷的旧中国能够提供像样的研究条件。但是,条件靠人去创造,难道要坐等条件成熟了,再回国去?

         

1936年清华大学十级化学班同学游颐和园合影留念。自左:朱亚杰,后来任石油学院院长;黄培云,后来任中南矿冶学院副院长;罗钰如,后来任肖劲光的秘书,海军部办公厅主任;须浩风,后来任国家标准局局长。

黄培云毅然舍弃了优厚待遇,告别师友……

“很遗憾,你为什么一定要回国去?”美国人不了解这位中国青年,更不了解中国。

小轿车象一匹轻捷的奔鹿,告别波士顿,一路嘶鸣,跨过密西西比河,穿越中部大平原,一直向西飞驰。车身轻轻摇晃,发出微微的磕碰声,叽叽嘎嘎响个不停。

同样是长途跋涉,也是这么车轮滚滚……“咣咣!”大货车猛烈颠簸着,在险陡的盘山公路上爬行,在幽深的峡谷中滑行……嘎然一声,车停了,司机探头对沿途步行的一群青年喊道:“没有掉队的?走得动?”“没事儿,走吧!”大家一挥手,货车启动,一颠一扭渐渐远去,消失在山道拐弯处。

这是1938年,清华大学流亡师生组成的步行团。几百人的队伍仅有这一辆破旧的货车。每天清晨,打前站的人员装上锅盆什物、粮食油盐,提前到达预定的前方宿营地,寻找住处埋锅造饭。货车再返回出发点,装运行李辎重,来回运送,顺便捎带掉队的伤病号。

在闻一多教授率领下,步行团从长沙出发,风雨兼程,跨越万水千山,直奔昆明。学生小组长黄培云走在队伍中。温室里发芽,校园里拔节的苗苗,伸展着稚嫩的枝桠,接受风雨的考验。

一路上,看到的是荒凉的村落、破败的农舍、田间的杂草、饭箩里的野菜;听到的是敌机的嚎叫、军匪的咒骂、母亲的悲啼、孩子的哭喊。大道旁斑斑血痕,山涯下累累白骨……人间惨剧一幕连一幕、一场接一场。

日落黄昏,同学们围坐在一起,或沉吟低语,或高谈阔论,或齐声歌唱。每当这时候,黄培云悄悄地翻开日记本,动中求静,一笔一笔记下一天的见闻,一波一波荡起情感的涟漪。他记下了对侵略者的仇恨、对人间不平的愤懑。在日记本这不盈尺的天地里,训练思维、净化灵魂、锤炼意志。

在回顾因为第二次世界大战而滞留美国两年的生活时,他写道:“公费留学。公费,每分每元都是汗水和鲜血……”

多少回,他对着日记本沉思。多少回啊!田野里背驮婴儿耕耘的农妇,纤道上四肢爬行的纤夫在眼前重现……他分明看见整个中国在呻吟颤栗。

“我不能留在美国!中国人要靠自己救自己!”祖国母亲干瘪乳房哺育的孩子,怎能忘恩负义!

笛——笛!轿车翻过西部沿海山脉,芝加哥遥遥在望了。那里有约定一同归国的学友陈新民正在等候。

在卡内奇钢铁公司芝加哥南厂,工程师陈新民领着黄培云夫妇,来到炼钢炉前。

火光四射、烟雾腾腾、钢花飞溅、铁水奔流,高炉像一座拔地而起的火焰山。没见过高炉的人,很难想象它有多高多大,站在高炉面前你会觉得自己非常渺小。日产千吨的高炉,“卡内奇”共有11座,总产量比整个日本的产量还要多。而区区日本帝国,就是凭借着钢枪、钢炮,横行于幅员辽阔的中华大地。

威力无比的高炉哟,中国青年望炉兴叹了:哪年,哪月,我们中国才能建起擎天立地的高炉啊!祖国,你不能没有高炉,不能没有足够的钢铁!黄培云心潮滚滚,随着铁水奔流,随着钢花飞溅。快回国去,为祖国的冶金事业贡献力量!他的心,在急切叫喊。

          

1938年2月  湘黔滇步行团第一大队第五分队在途中留影

可是,适逢旧金山海员大罢工,船舶停航。等呀,等呀,在姐姐黄瑞珍家里住了两个多月好容易才买到了船票。

螺旋桨以强大的动力,推醒沉睡的大海,掀起前进的巨浪。海轮欢笑着,启航了。

迎接光明,从绝望中重燃希望之火。

1946年秋,黄培云来到武汉,就任武汉大学冶金系主任。庆祝抗日胜利的锣鼓声,还在江汉平川上空回荡,反动派又重新点燃了反共的战火。

反动政府腐败无能,官僚利欲熏心,物价飞涨、民不聊生。黑暗笼罩了武汉,笼罩了“国统区”。

“武大”师生群情愤激。1947年春开始了游行罢课,学潮持续了三个多月。6月1日军警数千人包围“武大”,逮捕进步师生,学生奋起反抗。一煞时,枪声四起,枪弹射向为和平而呼号的学生,爱国青年倒在血泊之中。

黄培云教授震怒了,心碎了。反动政府让他伤透了心,天真、善良的教育救国的愿望被撕得粉碎,他绝望了,报国无门,事业无望!国家已经被糟蹋得不成样子,简直没有值得留恋的。

“走为上计!对黑暗势力避而远之,”友人劝他说,“重返美国,做一个清高的学者。”

淮海战役近在眉睫。父兄发来了急电:“火速来沪!”

哥哥黄培西经营的闽江航运公司,以上海——福州——台湾为营运航线。父亲决定:全家暂迁台湾,躲避战祸,再图出国。

电报,加急电报!十万火急!这是亲人在呼唤。短短的电文沉甸甸地压在培云心头,深夜里,躺在床上,难以入睡,他仿佛看见父亲在搔首、踱步,看见母亲在抹泪、叹息。一家人迟迟不肯启航,掰着指头在计算时辰焦急地等待自己……他心里漾起阵阵的哀戚。天各一方,无法对话。年迈退休的父亲,足不出户的母亲,怎能理解儿子的心志。好容易盼到的复电是“不能离校”,闽江号一声哀鸣,告别上海……

几十年后父母早已作古。他们始终未能理解培云是怎样从绝望中重新燃起希望之火,又是怎样勇敢地投身革命洪流的。是党的地下组织给爱国的正直的教授们送来了《新民主主义论》、《论联合政府》和进步书刊,是党在“武大”组织了“新民主主义教育协会”。黄培云惊喜地暗中阅读,兴奋地参加讨论,他看到了光明,决定与同志们风雨同舟,患难与共,迎接光明。       

肩负重任,向粉末冶金领域进军

旭日东升,灿烂的阳光照亮了贫穷、落后的辽阔中华大地。开发、建设、教育、科技,第一次被提到了议事日程。1952年党中央和国务院着手调整大专院校,集中优势力量、合理布局,建立起第一批专业化人才培训园地。也就在此时,黄培云教授从东湖之滨来到岳麓山下,参加中南矿冶学院(中南工业大学的前身)筹建工作,担任副院长兼教务长。1954后他担当起创办我国第一个粉末冶金专业的重任。

1956年周总理亲自主持制订了“12年科技发展规划”。黄培云作为冶金专家的代表,参加了这一宏伟工作。当周总理伸出温暖的手紧握住他的手的时候,他感到一股热流传遍整个身心,浑身充满力量。党的巨大感召力驱使着他,他不知疲倦地工作、学习。粉末冶金是一门制取金属、非金属和化合物粉末及其材料的高新科学技术,它能满足航空、航天、核能、兵器、电子、电气等一些高新技术领域各种特殊环境中使用的特殊材料的要求。早在20世纪初,一些发达国家就开始注重对该领域的研究,而我国则起步于50年代初。

1954年,我国实施第一个五年计划的第二个年头,全国156个重点建设项目上马。为满足生产建设第一线对技术人才的需要,黄培云承担了实现硬质合金专门化的任务,在中南矿冶学院亲手筹建了中国第一个粉末冶金专业,从而填补了我国高校专业设置

中的一项空白,也开始了向粉末冶金领域的进军。1960年,他根据国防尖端工业所用特殊材料的需要,创办了新材料研究室,从事粉末冶金科学研究。当时该室承担了国家重大科研项目——浓缩铀用多孔分离膜的研究,黄培云是该项目的领导者和参加者。后来,根据上级指示,该项任务集中到另一科研单位。但黄培云及其同事所进行的大量理论计算和实验为这项研究的最终完成并获得国家科技进步一等奖奠定了基础。在新材料研究室承担的所有重要研究工作中,黄培云都予以指导,并亲自组织攻关,提出研究方案,解决实际难题。1980年,该室扩建成粉末冶金研究所,黄培云兼任所长。1988年,经国家教委和国家计委专家组联合评审,确认以该所为基础成立我国第一个粉末冶金国家重点实验室。1993年上半年,该所又通过了由国家计委支持的国家级粉末冶金工程研究中心专家组及世界银行专家组评审,成为我国首批高校国家级工程研究中心。该所还拥有全国有色金属产品质量监督检测中心,同时也是我国首批100家科研院所享有科技产品对外经营权的单位之一。经过30多个春秋的艰苦创业,黄培云领导的中南工业大学粉末冶金研究所被誉为“粉末冶金宝库”,世界几种著名粉末冶金刊物都载文对黄培云及该所进行了介绍。多年来,黄培云和他的同事及学生一道共完成国家重点科研项目300项,获得省部级以上奖励近40项,其中获得国家级重大奖励7项,为我国原子弹、导弹、卫星、雷达等的发展作出了重大贡献。为此,粉末冶金研究所分别于1980年和1982年两次受到中共中央、国务院和中央军委的联合嘉奖。1985年,国防科工委、国家计委、国家经委、国家科委联合授予该所“国防军工成绩显著先进单位”称号。1990年该所又被评为“全国高等学校科技工作先进集体”,黄培云本人于国庆39周年之际获得了国防科工委颁发的“献身国防科技事业荣誉证章”。

        

1941年清华第五届公费留美同学,赴美前在香港合影留念

潜心钻研,首创“黄氏理论”

在粉末冶金过程中,成型和烧结是其中的两道主要工序,因此也是各国学者主要研究攻克的对象。半个世纪以来,许多学者对把烧结过程看作是扩散机制还是流动机制在起作用一直各抒己见。60年代初期,黄培云在经过潜心研究、反复计算之后,提出了粉末冶金烧结过程综合作用理论,即把复杂的粉末烧结过程看作是扩散、流动和物理化学反应综合作用的过程。这一理论既可对烧结过程所发生的现象正确地定性描述,也可对烧结过程的参数进行精确的计算。运用黄培云烧结过程综合作用理论,不仅能够很好地定性描述多种粉末(Ni、Co、Mo、Ta、Fe等)的烧结规律,而且对粉末的活化烧结、粉末热压、陶瓷粉末烧结均能很好地进行定量描述。这一理论得到国内外学者的广泛承认和验证,成为国际上著名的烧结理论之一。

粉末压制成型(简称压型)是粉末冶金中仅次于烧结的一个主要工序。粉末因压缩而发生的变形涉及到松散介质变形、弹塑体的流变行为等一系列错综复杂的力学问题。这些问题在力学领域中也属于未能圆满解决的问题。随着粉末冶金技术的发展,各国学者们为这一问题的解决进行了长期艰苦的努力。自从1923年国外学者汪克尔(Walker)根据实验,首次提出了粉末体的相对体积与压制力的对数呈线性关系的经验公式以来,人们提出了众多的压制理论公式和经验公式,但都不能反应从软的锡粉、铜粉到硬的碳化钨粉的成型范围,这是由于多数理论都把粉体作为弹性体处理,未考虑到粉末压制过程中的加工硬化和变形的弛豫过程,有的则未考虑粉末之间的磨擦,而且多数理论忽略了压制的时间问题,因而难于对压制过程作出正确的定性分析和准确的定量分析。

1964年,黄培云对粉末压型问题进行了研究之后,考虑了粉末体的非线性弹滞的特征与压型时应变大幅度变化这些事实,根据理论推导和实验验证,提出了一种新的压型理论和双对数压制方程式的数学模型。他认为,前人关于标准线性固体的概念尽管已广泛应用于金属内耗的研究中,但不适用于粉末体的压制研究。

1980年,黄培云对双对数压制理论又作了补充和完善,使这一理论不仅适用于等静压制,也适用于一般单向压制。与当今国际上提出的许多压制理论和方程式相比较,黄培云压型理论不仅是目前最精确的粉末压制定量模型,而且是具有深刻物理含义的理论模型。20年的艰辛使他的理论成为国际上著名的粉末压制理论的重要学派之一,引起了国际粉末冶金界的关注和高度评价。1986年,这一理论被评为湖南省十大科技成果奖之一,同年获国家教委科技进步一等奖。80年代,黄培云还多次去瑞典、联邦德国、

英国、西班牙、美国等国家进行访问和讲学。黄培云是国际上最早采用粉末流变学理论研究粉末压制的学者之一。他提出的“体应变推迟”、“应力松弛”、“粉末变形弛豫”以及粉末的非线性流动模型等一系列新概念和新理论,对粉末冶金学科理论的发展具有重大贡献。他提出的动压理论在运用于大块准晶和非金属固结研究方面取得了初步成果,特别是采用粉末冶金方法制造出大块准晶材料在世界上尚属首次。

          

40年代在美国康桥行人街27号赵元任家门口与赵家全家合影影留念

甘当人梯,为祖国冶金事业培养栋梁之才

甘当人梯,是黄培云的一个特点。几十年来,他呕心沥血,循循善诱,培育造就了我国粉末冶金事业的一代栋梁之才。早在1956年,黄培云就率先招收了有色金属专业四年制副博士生,60年代初他为我国培养了第一批粉末冶金专业的研究生(当时尚未实行学位制)。80年代又为我国培养了该专业的第一批博士生。他学识渊博,治学严谨,除亲自制订教学计划,撰写教材外,还先后给学生上过硬质合金生产、冶金物理化学、粉末冶金原理等课程。他主编的教材《粉末冶金原理》获得有色金属工业总公司优秀教材一等奖(1986年)和国家教委颁发的全国高等学校优秀教材奖(1987年)。40多年来,该专业为我国粉末冶金行业培养了大批人材,其中已毕业本科生约2400人,硕士生、博士生约120人,其中很多人已成为我国粉末冶金领域的骨干力量,发挥着学术带头人的作用。

黄培云不苟言笑,要求极严。学生在他面前,学习研究不敢怠慢,一言一行也不敢随便。曾德麟教授是60年代黄培云的研究生。他至今还保留着四份开题报告,珍藏着许多难忘的回忆:每周星期三下午,研究生们照例来到黄培云的办公室,逐一汇报一周学习、实验的进度、提出疑难。不一会儿,大家谈完了,开始指导,答疑。话题多,话也就多。有时越说越远,国际、国内科技信息、动态、前景、意义,时而分析,时而归纳。学生们可以插话、可以质疑、可以反驳,他谈笑风生,一点尊严的影子也没有。遇到不易说清的问题,就侧身在房门后挂着的小黑板上,写写画画,总想让人信服。偶尔,有人还是不服,他满脸堆笑、不急不躁:“大家回去再仔细思考研究,下次再谈。真知靠大家一起探求!”研究生选择研究课题,黄培云从不包办。当年的研究生曾德麟绞尽脑汁写出了第一份开题报告。黄老师反复看过几遍后,仔细修改增删,当面评讲,充分肯定课题的意义,可是最后却说:“再选一题试试。”曾德麟开始了第二次选题。跑图书馆、资料室,捕捉信息、估量力量、设计方案……忙乎了十多天,第二份开题报告送来了。黄培云又一次不厌其烦地修改、增删、评讲。

如此反复,直到第四次曾德麟高高兴兴送来开题报告。黄培云一看大加赞赏。曾德麟选择的是“粉末压型理论”这一研究课题。

粉末压制是粉末冶金的一个重要环节。粉末的压缩变形涉及到松散介质的弹性变形、弹塑性体的流变行为等一系列错综复杂的力学问题。而这些问题,在力学领域中属于未能圆满解决的问题。

从1923年汪克尔(Walker)首次发现粉末体的相对体积与压制压力的对数呈线性关系,并总结出一个经验公式以来,许多国家为数众多的研究者们绞尽了脑汁,进行了长期艰苦的努力。几十年间,世界各国粉末冶金专家提出了压制理论100多种,主要学派有20多家。

各家之言众说纷纭。但是大家都近似地把粉末体作为弹性体来研究,且未考虑粉末压制过程中的加工硬化,有的则未考虑粉末之间的磨擦,或者忽略了压制时间的影响,因而难于对压制过程作出正确的定性分析和准确的定量分析,未能取得令人满意的重大突破。

由此可见,压型理论是粉末冶金基础理论中难度很大的一个重要课题。黄培云特别赞赏曾德麟知难而进、不肯步人后尘的精神。在黄培云精心指导下曾德麟开始了艰难的攀登,朝着粉末冶金基本理论的高峰发起了冲刺。

早在1960年黄培云教授就提出了粉末压制变形充分弛豫和

未充分弛豫的观点(“弛豫”是描述物质系统变化状况的词。如

物质系统内部温度由不一致趋于一致,是一个弛豫过程)并建立了粉体变形的非线粘弹模型(一个高等数学公式),在此基础上推导出粉末压制的双对数方程式。

然而,证明这一方程式的适用性及其准确性,需要通过实践验证。实验需要设备,而某些设备要靠自己设计制作。在黄培云的学术思想指导下,曾德麟日夜奋战,设计了水静压成型实验装置,他废寝忘食,不辞劳苦地实验——总结——实验。1964年终于完成了《水静压制规律的研究》硕士论文,初步证明了“双对数方程式”的精确性。

1964年黄培云的大弟子青年教师吕海波开始了冷动压、热动压成型的实验。这种实验乍看起来,似乎很简单,用5~10千克的重锤,从一定的高度坠落下来,冲击模套,将粉末冲压成坯块。当时,没有计算机,连计算器也没有,完全靠七位对数表人工计算,成捆的演算统计稿纸凝聚了他的心血,大量的数据再次证明“黄氏理论”同样可以准确描述动压过程。

1977~1979年间,吕海波又对锡、铜、铁、镍、钼等不同硬度的粉末,进行不同速度、不同压力的系统实验,付出了大量的艰苦的劳动。在断断续续长达15年的压制理论研究中,吕海波由一名助教成长为教授,成为黄培云的主要助手,如今已成为博士生导师。

辛勤耕耘,48载春华秋实

一分耕耘,一分收获。历史跨进80年代,“黄氏理论”取得了新的进展。

——贺安安在黄老师指导下,进行了“模压时模壁摩擦的影响的研究”、“压型理论中的力学松弛”的研究,并取得博士学位。

——李旭专题研究了“黄氏压制理论在热压中的应用”,发表了论文《热压方程的研究——铁粉热压实验验证》获硕士学位。黄老师辛勤浇灌,一茬茬新苗茁壮成长。我国自己培养的第一位博士生——陈振华,就出自黄老师门下。

也正是博士研究生陈振华,运用“黄氏理论“创造性描述了动压过程。陈振华在研究生阶段,发表重要论文6篇,这些论文均被美国金属文摘、化学文摘转摘,并被1988年世界粉末冶金会议接受,在大会上宣读。博士毕业后留校任教,他和课题组的同志们研究快速凝固、准晶粉末制取、制备大块准晶合金等项目达到了国际先进水平。运用“黄氏理论”获得大批成果的还有他的小弟子曲选辉教授。

曲选辉教授继承了老师的特点,学术思想活跃,善于开拓创新。近年来,他在粉末冶金领域中取得了多项具有国际先进水平的成果,先后获部级科技进步二等奖2项,三等奖1项,国家发明专利1项,在国内外发表学术论文107篇。他创建的TiAI金属间化合物孪生变形错位模型和合金元素选择准则提示了TiAI的脆性机理,为金属间化合物材料设计奠定了理论基础。他研制的TiAI金属间化合物的力学性能“超过了目前国际上报道的最高水平”。他为我国重要军工工程研制的特种粉末,结束了长期依赖于从美国进口、常被人“卡脖子”的被动局面,并在民用新产品开发中得到了广泛的应用,取得了显著的社会效益和经济效益。该产品“在生产技术和工艺经济性方面具有国际先进水平”。他首次发现的磷和硅两种合金元素在铁基粉末压坯烧结过程中的协合作用效应和在此基础上发明的强化烧结技术“为进一步降低烧结温度、节省能源和提高材料性能开辟了一条新的途径”。现在,年仅38岁的曲选辉博士已成为我国学术带头人之一,在我国粉末冶金国家重点实验室和工程研究中心的建设中发挥了关键性的作用,并参与了国家自然科学《粉末冶金学科发展战略》的编写,为我国粉末冶金学科的发展作出重要贡献。曲博士的突出成绩和才华受到了国内外同行专家的关注和好评,被誉为“一流的科学家和工程师”。1996年他被选为优秀留学回国人员代表,受到了李鹏总理等国家领导人的亲切接见。48载春华秋实,漫长的岁月过去了。如今黄培云耕耘的丛林里,已经苍苍郁郁,万木竞秀。黄培云的许多学生已经成为参天大树。他学生的学生也已经蔚然成材了。年逾古稀的黄培云教授却仍然在孜孜不息地探索,勤勤恳恳地耕耘。

他的献身精神,他的热情,仍像炽热的“地火”在燃烧、在运行。

(选自杨敬东、李海珍主编《三湘院士风采录》第一卷,湖南科技出版社1998年11月版)