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邱竹賢
來源:互聯網

邱竹賢(1921年4月12日—2006年7月28日),海門區,有色金屬冶金專家,中國工程院院士、挪威技術科學院外籍院士、挪威科學院外籍院士,東北大學教授、博士生導師。邱竹賢于1943年從交通大學唐山工程學院礦冶系畢業,之后在四川電化冶煉廠、高雄市鋁廠、撫順鋁業有限公司任工程師12年;1955年調入東北工學院任教,歷任副教授、教授,輕金屬冶煉教研室主任,有色冶金系主任;1987年當選為挪威技術科學院外籍院士;1989年當選為挪威科學院外籍院士;1995年當選為中國工程院院士;2006年7月28日在沈陽市逝世,享年86歲。邱竹賢長期從事鋁電解工業生產和融鹽電解、融鹽物理化學基礎理論及應用技術的研究。

人物經歷

1938年,17歲的邱竹賢高中畢業,考入上海市暨南大學化學系,享受公費待遇,但是當時上海已經淪陷,暨南大學要搬遷。

1939年8月,邱竹賢重新考入交通大學唐山工程學院(今西南交通大學)礦冶系學習。同年冬轉赴貴州福泉市(今福泉縣)讀書。

1941年,邱竹賢在全國礦冶科學生競試中,獲得第一名。

1943年8月,邱竹賢從唐山工程學院本科畢業后,進入資源委員會所屬的電化冶煉廠(在四川江),在煉鋅和煉銅車間任技術員。

1945年,邱竹賢參加煉鋁試驗工作。

1946年10月,邱竹賢奉調到臺灣鋁廠(在臺灣高雄市),擔任南京國民政府經濟部資源委員會臺灣鋁廠鋁電解車間工程師。

1949年,上海戰役前夕,邱竹賢返回大陸,臨時在浙江省臺州中學英語教師。

1950年1月,邱竹賢受聘于撫順鋁業有限公司(至1955年5月),從事修復鋁廠和培訓技術人員的工作。

1955年5月,邱竹賢調入東北工學院工作,歷任東北工學院副教授、教授,輕金屬冶煉教研室主任,有色冶金系主任。

1987年1月,邱竹賢當選為挪威技術科學院國外院士。

1989年1月,邱竹賢當選為挪威科學院院士。

1995年,邱竹賢當選為中國工程院院士,隸屬于化工、冶金與材料工程學部。

2006年7月28日15時24分,邱竹賢因病醫治無效,在沈陽市逝世,享年86歲。

主要成就

科研成就

??科研綜述

邱竹賢研究成功多項煉鋁節電、節能技術,大幅度降低冶金工業中耗電量,產生巨大的經濟效益和社會效益;系統研究了低溫度鋁電解、惰性電極材料、大型電解槽及融鹽應用技術并取得了創造性的成果;在融鹽濕潤、滲透、陽極效應和金屬霧生成等四種界面現象,均有新的創建。

邱竹賢致力于鋁冶金及融鹽電化學的基礎研究和應用研究,對融鹽濕潤、融鹽滲透、陽極效應和金屬霧生成等均有新發現,形成了融鹽界面現象及界面反應新學科。總結了節省電能的規律,提出了行之有效的措施。

發展融鹽電解理論

融鹽是一種高溫離子溶液,冶金工業上應用于電解法生產鋁鎂等多種金屬。邱竹賢的學術成就主要在于發展融鹽電解理論。他在融鹽化學和電化學基礎理論研究方面,涉及融鹽相圖和結構,工業鋁電解質組成和性質,界面現象和電極過程等。融鹽不但溫度高而且具有很大的腐蝕性,理論研究工作難度大,若干基本理論至今仍然存在分歧意見,其主要原因在于研究得不透徹,許多作者往往淺嘗輒止。邱竹賢及其同事力戒時弊,對于所要研究的課題一一付出了艱辛的勞動,因而獲得新的重要進展。

融鹽濕潤性研究起始于1964年。在當時的實驗中觀測到電極對融鹽的“排斥——吸引——再排斥——再吸引”的現象。此項工作一度被迫中斷,1978~1980年間得到恢復。他通過拍攝大量而系統的實驗照片,歸納到普遍的濕潤現象,揭示出陽極排斥電解液和陰極吸引電解液的基本規律。運用這一規律可以解釋融鹽電解中發生陽極效應以及電解液向陰極滲透的機理,能夠有效地設法在工業上加以防范,達到節省電能和物料消耗,并延長電解槽使用壽命的目的。邱竹賢及其同事研制了一臺高溫透明電解槽,在此槽內觀測了鋁電解、鎂電解以及各種堿金屬電解中金屬在融鹽界面上的溶解現象,用攝影機記錄下金屬霧顏色和特征。發現:鋁霧呈藍紫色,鎂霧呈灰黑色,鉀霧呈綠色,鈉霧呈藍色,鋰霧呈灰色;鑒別出金屬霧是一種細微的粒子,具有還原性。從量子化學研究,提出了生成膠體溶液與真溶液的混合溶液觀點。邱竹賢在融鹽理論研究中是總體學術思想與重要創新點的提出者。他取得的豐碩成果,受到國內外學術界的重視。他和他的同事先后于1989年和1990年得到國家教委科技進步獎二等獎(金屬溶解和電流效率研究)和一等獎(鋁電解中的界面現象和界面反應研究)以及1991年國家自然科學獎三等獎(鋁電解中若干物理化學問題的研究)。

探索出鋁工業節能的規律和有效途徑

鋁工業是個用電大戶,節省電能是一項重要的研究課題。邱竹賢在研究融鹽電解理論的基礎上,致力于探索鋁工業節電的基本規律和有效途徑。1988年他在美國礦冶工程師年會上發表的“鋁電解中國節能”的論文是其研究心得的總結。他從計算最近40年來世界上不同型號和不同電流強度的24臺電解槽的能量平衡入手,總結出減少電解槽的熱損失系數、提高電流效率和保持能量平衡三條節電基本規律。他以單位電量核算電解槽的熱損失量,稱之為熱損失系數,其量綱為伏特。每減小1單位損失系數,相當于節電3300千瓦時/噸鋁。邱竹賢以親身的工作經驗認識到提高鋁電解槽的電流強度可以節電。40年代他在臺灣鋁廠工作時,電解槽的電流強度只有2.7萬安培,而現在大型槽已達到28~30萬安培,由于熱損失系數減小1.3伏特,電能消耗量減少了4300千瓦時/噸鋁。這一節電理論具有普遍的適用性,也可推廣至其他金屬或合金的冶煉

1982~1984年邱竹賢參加了撫順鋁業有限公司首批三臺13.5萬安培大型電解槽的試制工作,承擔鋁電解質組成研究和電流效率測量。大型槽試驗成功后,經過中國有色工業總公司鑒定,電流效率達到90%,電耗率降低到13500千瓦時/噸鋁,該課題獲有色工業總公司一等獎。此種槽型在撫順鋁廠和包頭鋁廠得到推廣應用。

邱竹賢長期研究鋁電解質的新組成,謀求改進鋁電解的生產指標。早在1956年他在蘇聯教授А.И.萊涅爾(Лайzер)的指導下,完成了鋁電解質添加氟化鎂的論文。以后撫順鋁業有限公司在6萬安培電解槽上試驗此種新型添加劑成功,全廠推廣應用,以至于全國。經過長期考驗,確認為化鎂是一種優良的添加劑,可以提高電流效率并節電,而且價格低廉,其原料菱鎂礦是中國豐產資源,有長遠的應用價值。

1985年邱竹賢在美國礦冶工程師年會上宣讀了題為《低溫鋁電解》的研究論文,提出了可以在溫度850~900℃之間電解的低熔點電解質,預期電解槽的熱損失量會因電解溫度降低而明顯減少,而且電流效率會明顯提高,兩者均可節電。此文受到國際學術界的重視。澳大利亞鋁業研究中心,于1991年與邱竹賢簽訂了技術協作合同,開展低溫電解的半工業性試驗。這是一項具有廣闊應用前景的研究工作。

邱竹賢于1975年提出了加寬電解槽導電母線以減少其電壓降的建議,這和許多鋁廠技術人員的想法相符合。中國鋁廠在此項技術改造中群策群力,取得了明顯的節能效果,每噸鋁節電200千瓦時。80年代中在研制惰性電極方面做了應用基礎工作,并與山東鋁業公司合作在工業槽上進行TiB2惰性陰極工業試驗,1992年通過有色工業總公司鑒定,每噸鋁可節電200千瓦時。

歷年來,邱竹賢及其共同工作者用融鹽電解法研制了多種鋁基母合金,其中有鋁—硅、鋁—鈦、鋁—鈦—硼、鋁—錳、鋁—鎂、鋁—鈣、鋁—鉻、鋁—、鋁—稀土等,使合金的質量提高而生產成本降低。

鋁電解生產中出現失常狀態,稱為“病槽”。國外書上載有若干治理方法。邱竹賢以其豐富的生產經驗,對治理病槽有獨到之處。他根據中醫辨癥施治的原則,視電解槽為一有機整體。采取標本兼治的方法,務求消除其致病原因,同時采取積極的治療措施。例如:側部漏電問題非常棘手,邱竹賢則著重于清理槽底,使電流均勻通過槽底,不日便見成效。因此,他在所編教材中,寫下“病槽及其治理”一章,以供中國鋁工業參考選擇。

??科研成果獎勵

邱竹賢多次獲得國家及省部級獎勵,“鋰鹽陽極糊節能技術”獲1992年國家科學技術進步獎一等獎

人才培養

邱竹賢先后承擔輕金屬專業本科生的專業教學工作,已有上千名大學生畢業,培養碩士研究生26名,博士生32名。先后出訪了奧地利挪威丹麥日本美國、澳大利亞、新西蘭、俄羅斯等國的大學、鋁廠和研究所,參加科研合作,并擔任了挪威工業大學、新西蘭大學、俄羅斯伊爾庫茨克工業大學的客座教授3年。

邱竹賢在中華人民共和國成立后的40多年中,培養了大批輕金屬冶煉專業人才。早在1950年,撫順鋁業有限公司因建設需要,舉辦了鋁冶煉訓練班,邱竹賢兼職任課,編寫講義,開設了中國最早的鋁電解課程。學員在畢業后,成長為中國首批鋁冶煉專業人才。1952年,東北工學院為適應中國鋁冶金和鋁加工事業的發展需要,組織兩個班級進行專業培訓,借調邱竹賢來擔任該校的鋁冶金專業課教學工作。這批學員畢業后成長為中國鋁冶金與加工事業的技術骨干。1955年春,東北工學院成立,輕金屬冶煉專門化。邱竹賢從撫順鋁廠調入東北工學院任教,擔任輕金屬冶煉教研室主任。多年來他精心授課,緊密聯系生產實際,致力于提高學生的分析問題與解決實際問題的能力,教學成績優異。早在1966年前,邱竹賢就開始培養研究生。1981年經國務院學位委員會審批,邱竹賢成為全國首批有色冶金專業博士導師,培養了一批碩士和博士生。

邱竹賢目睹中國鋁工業的落后現實,認識到從事教育工作培育煉鋁人才的重要性,故堅定地選擇了從教的道路。他認為,為要提高教學質量,必須編寫該國的教材。而要寫好教材,宜先從事科學研究,取得科研成果,借以充實教學內容,加深理論認識,發展新的學說;同時又要密切聯系工業生產實際,使學以致用。因此,他和研究生一起成年累月地在實驗室內從事科學研究工作,又深入到全國大小鋁廠吸取豐富的營養,同時把知識毫無保留地傳授給技術人員和工人。他把勤奮看書學習、努力開展科學研究,深入實際進行工業生產試驗三者有機地聯系起來《鋁冶金物理化學》一書是邱竹賢的重要著作。此書經徐采棟先生推薦,出版于1985年,其初稿則草擬于1964~1972年間。其間雖然歷經坎坷,他始終堅毅地從事此書的撰寫工作。1973年后,他又廣泛地查閱了英、俄、日、德等國的有關文獻,并認真做了讀書筆記,分門別類整理成60余冊原始資料;對若干重要的課題——鋁電解中的濕潤現象、滲透現象、陽極效應、金屬溶解、電流效率和電能節省等積極從事實驗室的研究和工業生產試驗,并取得了一系列新成果,終于在1980年完成了此書初稿的修訂。1982年他去挪威奧斯陸大學和特隆赫姆工業大學訪問,對鋁冶金的基本理論和研究方法有了更為深刻的認識之后,才最終定稿。因此,他在此書中能夠把物理化學的基本理論和鋁冶金的生產實踐聯系起來,此書成為一本具有重要理論價值和應用價值的專著。

社會任職

邱竹賢先后擔任了挪威工業大學、新西蘭大學俄羅斯伊爾庫茨克工業大學的客座教授3年。

榮譽表彰

人物評價

邱竹賢是中國鋁工業的奠基人之一,被譽為中國鋁工業的一代宗師。他為世界熔鹽電解理論的發展作出了突出貢獻。他發現了熔鹽電解電極界面現象的基本規律,豐富了熔鹽電解理論。他所研究的添加氟化鎂等創新技術,為中國鋁工業的發展打下了堅實的基礎。(《沈陽日報》評)邱竹賢是中國鋁冶金教育和科學研究的先驅,他謙虛謹慎,勤奮工作,態度嚴謹,非常注重實驗分析研究,他為發展中國鋁工業而獻身的精神,值得我們每一個人學習。(科普中國評)

外部鏈接

參考資料 >

中國鋁材之父邱竹賢院士逝世.搜狐新聞.2016-10-28

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