从二十世纪五十年代开始从事材料科学研究以来,他就与“内耗”结下了不解之缘;60多年来,他攀登科学高峰的脚步,从未停歇。
他就是孔庆平,澳门赌场合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员、博士生导师,国际内耗学术界的最高奖——甄纳奖获得者。
1950年,大学刚毕业的孔庆平被中国优秀物理学家的杰出代表、固体内耗领域的开拓者和奠基人之一葛庭燧院士带进“内耗”领域。这一年,20岁的孔庆平风华正茂,恐怕他从未想过,自己的一生都将奉献给与内耗相关的科学研究。
内耗是材料在机械振动中由于内部原因引起的能量耗散的现象。作为一种对材料中微观缺陷高度敏感的探测技术,内耗技术已广泛应用于材料设计、微观机理和减震降噪等领域,如高速铁路的减震降噪、现代舰船的隐形构件、高分卫星等精密仪器的减震平台等。
看似高深艰涩的内耗概念,孔庆平对它做了这样的解释“简单来说,内耗大的材料,可以使振动能量在材料内部很快被‘吸收’、‘消化’掉,因此具有减小振动、降低噪音的功效。比如机床、汽车、潜艇、和飞机等存在不同程度的振动和噪音问题,就可以采用高内耗的材料。与此相对应,低内耗的材料则更适合用于某些乐器和仪表悬丝等,以提高音质和灵敏度。如果有种乐器可以‘余音绕梁三日不绝于耳’,肯定用的是低内耗材料。”
1952年,孔庆平跟随葛庭燧院士来到沈阳金属研究所,一直工作到1982年。回想那三十年,孔庆平感慨良多,“当年的条件十分艰苦,很多实验设备都匮乏,如内耗仪、蠕变试验机等,我们都是自己动手做的。中间有一段时间,我还兼任了教学工作,担任物理教研组组长,教授金属物理、普通物理等课程”。
六七十年代,由于历史原因,孔庆平的科研工作也不可避免受到了很大的影响。虽然不能正常开展工作,但他没有放弃。十年间,他仍然坚持学习,继续做研究工作,努力将文革对自己的影响降到最低。
实验器材的缺乏,教学任务的繁重,时代的动乱,这些经历对于孔庆平来说,都体现出不同的意义。“我现在回想起来,那些艰苦的岁月让我有了很多意外的收获。动手做实验器材,让我掌握了一定的实验技术;兼职教学,既系统地学习了一些物理学基本知识,也让自己的视野不再局限在某一个小的领域内。”
1979年底,改革开放之初,孔庆平作为洪堡访问学者到德国亚琛大学开展了两年多的内耗合作研究。1982年,他跟随葛庭燧院士回到家乡安徽,来到科学岛,继续自己的科研理想。
数十年来,世界在急剧改变。科学岛上的桂花开了又谢了,孔庆平的坚持没有改变。多年的坚持,换来了硕果累累。他在晶界内耗的机制与应用、纳米晶材料的内耗和蠕变等方面,取得了一系列创新性的研究结果。
例如,他创造性地把晶界内耗的研究应用于形变断裂机制问题,发现材料发生不同断裂类型的原因,不仅与外部环境条件有关,而且与形变过程中材料内部晶界强度的不同变化有关。
他还与合作者一起研究了不同类型晶界的内耗,发现了晶界内耗中的耦合效应和补偿效应,进一步阐明了晶界内耗的微观机制,并指出内耗方法可以用来检测不同类型晶界的性质,应用于“晶界设计与控制”(也称为晶界工程),从而启示了晶界内耗新的应用前景。
2011年7月孔庆平研究员在瑞士洛桑召开的第16届国际内耗和力学谱会议上做了大会邀请报告,介绍了晶界内耗研究的新进展,获得了国内外同行的肯定和高度评价。
2014年9月23日,为表彰孔庆平长期以来在内耗领域作出的卓越贡献,内耗和力学谱国际学术委员会授予他国际内耗学术界的最高奖——甄纳奖。这是继葛庭燧院士1989年获得此奖项后,我国获得此奖项的第二人。
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中国人的谦虚、勤劳、坚韧,科学工作者的严谨和进取精神,在孔庆平的血脉中静静流淌,支撑着他60多年来一直在材料科学的研究领域不断探索。苏轼有一句名言:“博观而约取,厚积而薄发”,孔庆平数十年如一日的科研态度正是这句话的最好体现。