徐乃欣：深耕不輟，做腐蝕領域的踐行者
2023-08-15 14:08:03
作者：本網整理 來源：腐蝕與防護之友
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習近平總書記強調指出：“新時代更需要繼承發揚以國家民族命運為己任的愛國主義精神，更需要繼續發揚以愛國主義為底色的科學家精神。”科學家精神是薪火相傳的，為大力弘揚科學家精神，講述科學家的故事，進一步激發科技工作者創新爭先的熱情，為腐蝕防護技術貢獻科技力量，《腐蝕與防護》公眾號特別推出“弘揚科學家精神”專題，對腐蝕行業的科學家進行宣傳報道。今天，讓我們向“在腐蝕領域深耕不輟的踐行者”徐乃欣教授致敬！
徐乃欣1939年6月出生。研究員，博士生導師，享受政府特殊津貼。1962年畢業于上海復旦大學化學系，畢業后至中國科學院上海冶金研究所（現上海微系統與信息技術研究所）工作，直至退休。在所內腐蝕防護研究室，根據國家需要，長期從事腐蝕領域的科研與開發，主要涉及腐蝕電化學測試及電化學陰極保護。其間，1976年為執行兩國科技合作協定，參加中國專家組派往阿爾巴尼亞地拉那大學工作，幫助籌建防腐蝕中心。1979-1981年作為訪問學者到英國曼徹斯特大學理工學院（UMIST）腐蝕與保護中心進修。曾任中國腐蝕與防護學會理事，上海市腐蝕科學技術學會第五屆理事會理事長，《中國腐蝕與防護學報》常務副主編，《腐蝕與防護》副主編。現為上海市腐蝕科學技術學會顧問，《腐蝕與防護》雜志編委。有多個科研項目獲獎，包括“1.8米海水輸送管道內壁恒電位陰極保護”、”寶鋼長江引水水質試驗”、”寶鋼工業用水中氯離子含量對金屬腐蝕影響的實驗驗證“、”黃浦江上游引水過江鋼管外加電流陰極保護”、“城市地下大口徑頂管的防腐蝕技術“等，先后獲得上海市和中國科學院的科技進步獎。
應邀參加過多個重大工程建設項目的咨詢評審。還共同參加過《腐蝕與防腐蝕合金》[蘇] 、《機械工程材料測試手冊》、《尤里格腐蝕手冊》等的編寫和翻譯。
中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員，遠赴阿爾巴尼亞，以傳播金屬腐蝕科學知識為己任；在科研領域里精耕細作，憑借著優秀的科研成果，獲得業界的贊譽。
雨后，沿著中山路來到徐老師家采訪。初見徐老師，他一身文人氣質，談吐文雅，態度誠懇，既有讀書人的真性情，也有老年人處事的坦蕩和放松。
徐老師退休前的工作單位是中國科學院上海微系統與信息技術研究所，它成立于1928年，早在上世紀80年代，該所就形成了微電子學、功能材料和器件、金屬腐蝕與防護三大研究領域。徐老師所從事的金屬腐蝕與防護是冶金所的三大科研領域之一，他的直接領導是國內著名的金屬防腐蝕專家石聲泰先生。
徐老師從事金屬腐蝕與防腐的科研工作有五十余載。在五十載春秋風華中，他默默耕耘，嘔心瀝血，不畏艱難，勇于開拓創新，始終青驥奮蹄向前奔。
《腐蝕與防護》編委會顧問候保榮院士(左1)、周邦新院士與上海市腐蝕科學技術學會負責人劉坐鎮(右1)、徐乃欣(左2)、楊武(左3)合影
徐老師畢業于上海復旦大學化學系，后來到了中科院上海冶金所工作。
時光倒流回上個世紀60-70年代，中國進入了“文化大革命”，而中國與阿爾巴尼亞進入了“蜜月期”，當時有一首歌曲廣為傳唱：“海內存知己，天涯若比鄰，中阿兩國遠隔千山萬水，但我們的心是連在一起的。”正如歌中所唱，中國為阿國提供了大量的設備、技術和資金援助，并選派了大批技術骨干和管理人員幫助其建立項目發展經濟。徐老師作為技術骨干來到了阿爾巴尼亞的地拉那國立大學開展國際合作交流計劃。與他一同前往的有三人，組成了中方的專家小組。阿方也派來了兩位老師，這兩位老師每周跟隨徐老師上專業課，學習金屬腐蝕與防腐的專業基礎知識、基本內容和專業名詞，如過電位、耐腐蝕材料、晶間腐蝕等。除了傳授腐蝕學科的基礎知識，其余的工作就是帶領阿方的老師開展腐蝕試驗。當時適用于做腐蝕試驗的溫度計、天平是地拉那大學僅有的實驗器材，等待徐老師他們的是嚴峻的挑戰。于是徐老師和專家小組的成員不怕麻煩、不怕辛苦，自力更生，利用已有的條件，就地取材自行設計實驗設備。在實驗中盡量多的安排腐蝕試驗中的失重實驗、浸泡實驗。經過一年多的實驗訓練，徐老師幫助阿方確立了腐蝕與防護專業的發展方向，建立了專業。幾年后，阿爾巴尼亞參加了國際腐蝕委員會組織（ICC），ICC組織規定一國只有兩個名額，徐老師培訓過的阿爾巴尼亞的一位老師成為ICC的委員。除了教學和做實驗，徐老師所在的中方專家小組來到了阿方的生產線如化工廠、鋼鐵廠、水電站、大型儲罐進行參觀，根據生產實際，徐老師為阿方的設備防腐蝕情況提出了意見，他們的意見得到當時阿爾巴尼亞國家副總理的認可，批示要好好聽中國專家的意見。消息傳到國內，徐老師他們受到冶金所領導的表揚。提起阿爾巴尼亞的那段記憶，徐老師認為那是一段青春的記憶：自己當時很忐忑，不知能否擔得起擔子完成任務。但他還是用堅定的意志在艱苦的條件下，幫助阿方普及了金屬腐蝕領域的基礎知識，為其專業的建立和發展奠定了基礎。
2004年5月主持“腐蝕科學技術為重大工程建設服務”主題報告會
2006年5月東海大橋橋墩鋼管樁電位檢測（右3徐乃欣）
“將來總有一天，會輪到日本人到中國來學習的。”中科院上海冶金研究所石聲泰先生在1982年關于寶鋼引水工程論證會上發言的結束語，四年后，他又代表寶鋼顧問委員會領取了“關于寶鋼長江筑庫引水工程咨詢論證報告”獲得的上海市科技進步獎一等獎的獎狀和獎金。據徐老師介紹軟科學項目獲一等獎，這還是首次。
徐老師作為項目組一員參加了寶鋼引水工程中“寶鋼水中氯離子含量對金屬腐蝕影響的實驗論證”的項目，這個項目要攻關的重大科學技術難題是要澄清水中氯離子對金屬腐蝕影響究竟如何的問題。為了攻關這一難題，從1982年8月到1983年9月，每月大潮、小潮各一次徐老師都會在寶鋼電廠取水樣，分析氯離子含量，經過分析發現，絕大多數情況下是10-20 PPM，只在1983年2月3日達到過278 PPM，超過平時的十幾倍，但并沒有發現腐蝕行為異常。即使向長江中添加海水，腐蝕率也沒有發生什么變化，這就證明長江水中的氯離子對碳鋼腐蝕不起決定作用。氯離子指標可以放寬，利用長江水是完全可行的，為決策寶鋼使用長江水提供了科學依據，成為寶鋼工程“長江筑庫引水方案”的技術基礎。由此，徐老師參與的這個項目榮獲1986年上海市科技進步二等獎，而“寶鋼長江（筑庫）引水過程可行性咨詢報告”榮獲1987年國家科技進步二等獎。如果說這個項目讓徐老師至今難忘，還有一個工程項目讓徐老師記憶猶新——黃浦江上游引水管道陰極保護工程，這個項目也屬于國內首創。上海的自來水廠過去是從毗鄰的黃浦江就近取水，經加工處理后出廠供水。隨著城市的發展，到上世紀80年代，水廠改從黃浦江上游取水。原水流經浦東地區，然后經過深埋于黃浦江底的大口徑鋼管從浦東輸送到對岸浦西的水廠。最初的工程涉及到楊樹浦水廠和南市水廠兩家水廠，他們各有一條直徑3米的輸水鋼管穿越黃浦江，大部分的管段埋設深度在地面以下22米，楊廠段的鋼管長1120米，南廠段的鋼管長是2124米，由于該區域的土壤屬于強腐蝕性土質。過江輸水鋼管是整個引水工程中輸水系統的咽喉，為了保證其長期安全可靠運行，需要采取有效的防腐措施。徐老師回憶說：“這是一個大型工程項目，我們經過初步試驗篩選，決定鋼管外壁的保護涂層為702環氧富鋅底漆一道，842云鐵環氧中間漆二道，546超厚漿型環氧瀝青漆一道，干膜總厚度290UM。考慮到地下長距離施工時管道外壁涂層難以完全避免的損傷，由于涂層會由于時間而老化，它的保護性能下降，因此必須同時采用陰極保護的措施。陰極保護有犧牲電流法和外加電流法兩種方式。經過相互比較，考慮到犧牲陽極的驅動電壓偏小，因而有效的保護距離短，必須在黃浦江中埋設陽極，以后還得周期性更換，顯然不符合實際。于是我們決定選用外加電流法，輔助陽極選用的是石墨陽極，陽極的埋設方式選擇深井陽極，陽極位置選擇在黃浦江兩側的岸上，不在江中布設陽極，以減少施工難度。由此出發，我們自行設計了深井陽極，每口井內自下而上垂直分布著8-9石墨陽極，并單獨接線引出，再進入接線箱，箱內配有負載均衡電阻和電流表，井內陽極四周填充石墨碎塊。”黃浦江上游引水管道陰極保護工程上游引水過江工程于1989年竣工。閘-凌過江工程鋼管于1995年1月竣工。20多年過去了，現在徐老師每年還都會去檢查一次工程，過江輸水鋼管從未發現和發生腐蝕破壞事故。談起這一工程項目，徐老師說：“從歷年實際運行的典型數據表明，黃浦江過江鋼管陰極保護系統一直正常運行。這也說明陰極保護的系統設施，只要始終認真負責管理，就會一直正常運行。”在科研的路上，徐老師長袖善舞。從金山石化總廠整個系統的防腐蝕工程，到秦山核電站系統防腐蝕工程，再到湖北十堰第二汽車廠、洋山東海跨海大橋，杜邦公司……簡言之，從事大工程項目的科研工作就是要將原創性的科學思想轉化成為實用的技術。這也是徐老師多年科研工作的心得之一。
2009年9月在企業現場考察有關腐蝕問題（右3徐乃欣）
2009年9月組織專家赴企業咨詢有關腐蝕問題（右2徐乃欣）
徐老師有一個的科研課題叫含銅宮內節育器銅的腐蝕，這個項目標新立異，獨辟其徑，其研究結果引起了國內外的關注。宮內節育器簡稱IUD，上世紀60年代末，智利的ZIPPER發明了載銅宮內節育器。徐老師介紹說：“含銅宮內節育器與先前的惰性宮內節育器相比提高了避孕效果，主要是藉助于銅在宮腔內會發生腐蝕，釋放出銅離子。銅的腐蝕性直接關系到含銅UID能否安全、有效、長期地使用。這是一個特殊的腐蝕問題，完全不同于工業上常見腐蝕的介質。”
宮內節育環的研究者一般是從生物學的角度出發進行研究。徐老師則從金屬腐蝕科學的角度出發，研究在人體環境內，當PH值變化時，當蛋白質的濃度變化時，含銅宮內節育器的腐蝕情況，以尋找出其中的規律。這一研究項目得到了計劃生育藥具國家重點實驗室和金屬腐蝕與防護國家重點實驗室的資助，成為國家計劃生育委員會的科技攻關項目。徐老師介紹說：“該項目在研究的過程中采用了電化學極化電阻技術結合X射線衍射、掃描電鏡、感應耦合等離子發射光譜和表面膜陰極還原等方法，研究了血清白蛋白、丙球蛋白和血紅蛋白對模擬宮腔液中銅腐蝕行為的影響。盡管研究是在模擬宮腔環境中進行的，但并不是真正的人體環境，而且人的體質千差萬別，從中摸索出規律性的，是有難度的。”經過一段時間的研究發現，銅在模擬宮腔液中的腐蝕速度受陰極反應的控制；模擬宮腔液中白蛋白、丙球蛋白和血紅蛋白的存在使銅電極的自腐蝕電位負移；血清白蛋白對銅腐蝕的陽極和陰極過程均有影響。一方面，它阻止絡合離子從電極表面向本體溶液的擴散；使得陽極反應的電荷傳遞電阻變小。另一方面，它促進陰極反應，使陰極電荷反應電阻降低。回憶這個課題，徐老師說：“這個課題是把腐蝕學科和計劃生育學科有機地結合在一起，為準確有效地評價銅IUD的避孕效能和壽命開拓了新途徑。其研究結果不僅為研制生產新型高效的銅IUD提供了理論依據，也擴展了腐蝕科學的認識領域。”談起研究結果的發表，徐老師說：“這里面有一段小插曲，我最初寫出科研論文后，投到了美國的《CORROSION》雜志上，等了幾個月后杳無音信，我又把它投到了英國的《CORROSION SCIENCE》雜志上，英國的這本雜志很快刊登了我的這篇文章，而美國《CORROSION》雜志的主編看在英國《CORROSION SCIENCE》雜志上看到這篇文章后，感覺我的這個科學研究標新立異、與眾不同，他主動聯系我，問這么好的文章為什么沒發到他們的雜志上。我當時一笑而過，明明是你們沒有接受嘛，我才改投。”這僅是一個小插曲，其實對于這項研究，徐老師已經成為該領域里最有代表性的研究者。孔子在《論語》中有一句話叫：君子不器。回看徐老師科研之路，不難看出他身上的工匠精神，不拘泥于“一針一線”，精益求精，既能“大刀闊斧”在大型工程項目匯總向前邁進，又不忘做“繡花針”在模擬人體環境中下功夫，科研工作進入新的境界。祝愿每位科研工作者都能“允文允武”，做到“君子不器”！
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