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薛群基院士：從“摩擦學金獎”跨界海洋材料損傷防護

2025-03-19 15:37:22 作者：腐蝕與防護來源：腐蝕與防護分享至：

從“摩擦學金獎”跨界海洋新材料

薛群基

（1942.11— ）

特種潤滑材料和防護材料專家。中科院蘭州化學物理研究所研究員、所學委會主任，中科院寧波材料技術與工程研究所研究員、所科技委主任。

20世紀70年代開始材料結構與性能、特別是摩擦表面和界面的研究，80年代初在美國密執安大學研究潤滑失效機理，80年代中期建立了中科院固體潤滑材料實驗室（蘭州），主要從事材料摩擦化學的基礎研究，航天、航空、海洋工程等高技術領域用特種潤滑材料和防護材料的合成、制備、表征及應用技術的研究，為國家重點工程的實施做出了重要貢獻。

近年來，他又組建了中科院海洋新材料與應用技術重點實驗室（寧波），在海工裝備和材料損傷與防護、流體減阻等方面做出了有影響的重要成果。他曾獲得5項國家自然科學獎和發明獎二等獎及10余項省院級獎勵；發表學術論文400余篇，專著4部。1997年當選為中國工程院院士。

薛群基

英國駐華大使為薛群基院士頒獎

2012年2月27日，北京英國駐華大使館內高朋滿座，英國駐華大使塞巴斯蒂安·伍德勛爵代表國際摩擦學理事會，將2011年度國際摩擦學領域最高獎“摩擦學金獎”授予了薛群基院士。“摩擦學金獎”是摩擦學成就的國際最高獎勵，這是該獎項第一次授予中國科學家。

但讓人驚奇的是，多年行走在摩擦學之巔的薛群基院士，近年來卻在海洋防護材料及創新設計方面呼聲漸大。從仰望星空到涉足深海，從潤滑材料到海洋防護材料，這個跨度不可謂不大。

做中國戰略潤滑力量

葉叔華從中山大學天文系畢業后，赴母校香港德貞女中任教，于 1951年回到上海，在中國科學院紫金山天文臺上海徐家匯觀象臺測時組開始了天文生涯，成為新中國第一位女性天文研究員。

薛群基院士是我國材料化學和特種潤滑材料領域主要的學術帶頭人之一，多年從事特種潤滑材料及摩擦化學研究。在我國老一代潤滑材料科學家陳紹澧先生的指導下，從1965年讀研究生起開始了潤滑材料與摩擦學的研究生涯。

作為一個普遍存在的自然現象，摩擦耗能、磨損會使材料失效，潤滑就成為降低摩擦、減少磨損的主要方法。薛群基前期所從事的相關研究正是在摩擦化學研究的基礎上合成出新型潤滑材料以降低摩擦、減小磨損，保障機械設備的安全運行。

“有重要任務，速速回國。”1982年，作為我國第一批在美國學習的訪問學者，薛群基連續收到時任中科院蘭州化物所所長申松昌先生的3封電報。面對召喚，沒有猶豫，甚至沒有惋惜幾個月后就要拿到的博士學位，薛群基即刻啟程返回蘭州。

回國后，薛群基接受的第一個重要任務是中國科學院重點項目——新型潤滑油添加劑。“當時我國正處于部署制造業大國階段，要解決重載高速裝備在高溫高負荷下的潤滑難題。”薛群基說。

薛群基院士（中）和科研人員在實驗室

也就是這一年，在黨鴻辛先生（1997年當選中國科學院院士）的支持下，薛群基和歐陽錦林、徐錦芬、張緒壽等專家一起，確立了潤滑學科以材料表面摩擦化學為基礎、以高技術應用為出口的學科定位。

1985年，薛群基提出并編寫了中國科學院固體潤滑開放研究實驗室的申請書送往北京。1987年，經中科院批準，蘭州化物所“固體潤滑開放研究實驗室”成立，薛群基任實驗室主任，黨鴻辛任實驗室學術委員會主任，主要致力于研究和解決我國航天、航空等國家高技術領域的關鍵潤滑材料與技術問題。在這個研究實驗室里，他耗費了大半生的心血，培養了近百位青年才俊，也收獲了前半生幾乎所有的成功和喜悅。

怎樣能讓潤滑材料發揮更大功效，服務高精尖工程，是薛群基曾經每天都在探究的問題，也是他從領導創立實驗室之初就設定的發展方向。

如今，我國的潤滑材料科學和技術大體上與國外先進水平處于并跑態勢。薛群基院士終于可以自豪地表示，“當前，我國已經成為摩擦學研究與應用的大國。”

而此時，另一個國家戰略計劃對這位擅于帶領突破的材料科學家早已期盼多時。

為國家海洋戰略護航

近年來，隨著國際形勢的變化及海洋權益的激烈爭奪，海域的重要地位逐漸凸顯出來。我國從被動掌控近海領域到走向大洋，落實國家海洋戰略的任務日益迫切。

與1982年6月的電召回國類似，面對國家需求，薛群基再次義無反顧地做出了選擇。“從空間應用材料到海洋應用材料，這是一個很大的跨度，一方面是國家需求，一方面我覺得這么多年國家對我的培養以及工作中的鍛煉，我應該有責任也有能力去開拓一個新的研究領域。”

2009年起，薛群基院士加入中國科學院寧波材料技術與工程研究所，帶領團隊在海洋材料、防腐耐磨及功能薄膜與涂層、防污減阻材料等方面開展科研工作。

腐蝕是新興海洋工程、海島工程等領域裝備、設施安全性和服役壽命的重要影響因素之一，尤其在熱帶海洋環境中的基礎設施建設和開發，面臨著嚴峻的腐蝕危機，使我國重大工程和裝備的可持續發展受到極大的影響。

“尤其是在南海區域高溫高熱、高鹽分、高濕度，對海域工程設備腐蝕非常明顯，一般的不做腐蝕防護的鋼材，在南海島礁大概只有六七個月的壽命。”薛群基院士早早做了精確的數據統計。

據侯寶榮院士領導的調查，僅2014年我國腐蝕總成本就超過2.1萬億人民幣，約占當年 GDP的3.34%。

薛群基院士

2018年國慶首日，“世界最高輸電鐵塔”在浙江舟山順利結頂，該型鐵塔坐落在舟山金塘島和冊子島，全高380米，跨越距離2656米，創下輸電鐵塔高度、總重、塔頭尺寸等一系列世界紀錄。塔身紅白相間的涂料并非普通涂層，而是由中科院寧波材料所薛群基院士帶領團隊研制生產的石墨烯改性重防腐涂料，比傳統鍍鋅涂層防護壽命可以提高3倍。

薛群基院士表示，石墨烯的二維六方結構使其具有優越的物理阻隔性，甚至連惰性氣體氦原子也無法穿過，因而穿上石墨烯“防腐外衣”的 “世界最高輸電鐵塔”，其關鍵技術指標耐鹽霧壽命將超過9000小時。目前該成果已通過中國腐蝕與防護學會鑒定，處于國際領先水平。

2020年，他帶領團隊開發的石墨烯重防腐涂料在國家“一帶一路”海外重大工程——柬埔寨200兆瓦雙燃料電站與印尼雅萬高鐵項目建設中實現規模應用。解決了四代核能鈉冷快堆組件在高溫液鈉-力-輻射極端服役環境中面臨腐蝕-磨損強耦合損傷問題，研發出涉鈉極端環境超厚、高承載、低摩擦強化耐蝕涂層，成功應用于快堆動導管等600余件快堆組件，成功實現國產替代，保障了我國首座鈉冷示范快堆的自主可控。