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司徒振民: 在引进中攻关 在消化吸收中创新
2016-11-01 17:14:02 作者:王妮 来源:《腐蚀防护之友》

 

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  1928 年,司徒振民研究员出生于广州,1951 年毕业于上海大同大学化工系,1957 年从兵工局第三研究所调到了航空局六所五室。他在兵工局三所三室主要从事苏联炮弹中部分材料的国产化研究,如炮弹内腔保护用漆、检查发射炮弹压力的测压器油、炮弹内腔与炸药用的粘合剂以及炮镜密封剂和润滑剂等研制,多次获得二等奖和三等奖。


  到了航空局六所后,司徒振民研究员主要从事非金属材料对金属材料腐蚀性实验方法研究,金属材料防锈、产品包装、封存等方面的研究。无论是在兵工局三所还是在航空局六所,他穷尽智慧与精力致力于产品的国产化研究。采访中,司徒振民研究员拿出一张收藏得已经发黄了的剪报,其中有一篇文章,为当时国务院发展研究中心原副主任张清泰所写,标题为《技术能力是买不来的》,文章指出“引进了技术,并不等于就有了技术能力;引进技术的水平,更不能代表自己技术创新的水平。即便可以通过委托开发等‘买断’技术,但如果没有完成技术学习的过程,那也只能落得‘有产权,无知识;有技术,无能力’。 ”


  “技术可以买,但技术能力是买不来的。” 这样的思想贯穿于司徒振民研究员的科研生涯, 无论FY-3防锈油、LCX-52、T-541 的研制无不包含着“引进、消化吸收、再创新”的思想。


 
攻克难关,研制出“防止手汗腐蚀的防锈剂”

 


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在试验内讨论问题

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与巴基斯坦厂长会面

 

  从兵工局三所三室到航空局六所后,司徒振民研究员参与了飞机的国产化研究。  

 

  据他回忆,中国在制造国产飞机时,从苏联引进了技术,但在生产时很多零件经常却出现生锈的现象,这些情况在苏联并没有发生。经过排查,发现在制造、装配和检验时,工人不能带手套,而是要用裸手触摸零件以对零件有一种手感,当时这类零件加工工厂位于南方,属于湿热的亚热带气候,在挥汗如雨的季节里,手上的汗渍会使金属表面迅速生锈,这成了影响航空工业产品质量的一大问题。有关人员去请教苏联专家,但苏联气温较低、环境干燥没碰到过此类问题,只是建议将工人的手汗分为若干等级,手汗多的要调离制造、装配、检验第一线。即便如此,仍不能真正解决锈蚀问题。


  鉴于这种情况,上级要求尽快解决其中的关键。司徒振民研究员承担了这项任务。他先在苏联的资料中,发现一种用于活塞式发动机的防锈油“58M”,这种防锈油可以抑制溴化铅对金属的腐蚀,而溴化铅是因飞机燃烧含四乙铅的汽油生成。于是,他和其研究小组,在参照 58M 防锈油成分的基础上,研制出了一种抑制手汗腐蚀的防锈油 FY-1,这种防锈油确实能够防止手汗对金属的腐蚀,但是经过一段时间后再检查,发现在两个重叠的金属表面产生暗斑,称之为 “重叠性” 不好, 第一次尝试失败了。


  于是,司徒振民研究员又开始大量地查阅资料,在资料中,他看到美国已经成功地使用防止手汗腐蚀的专用防锈油,它使用石油磺酸钡等作为防锈剂,防锈效果明显。当时中国并没有石油磺酸钡这种产品,怎么办?他和其研究小组开始研制石油磺酸钡。他们从化妆品和缓泻药剂“白油”(即液体石蜡)的生产过程中解决原料来源。所谓“白油”是从石油的机械油馏份,用发烟硫酸处理,使其中含有的芳香族磺化生成酸渣,将酸渣清除后再精制而得。这种酸渣之前是作为废物处理掉。司徒振民他们充分利用这些废物残渣,研制出石油磺酸钡,并组织在南京和杭州的炼油厂投入生产。有了石油磺酸钡,添加上另外一些组分,终于研制出了防止手汗对金属腐蚀的防锈油(后称置换型防锈油)FY-3,受到航空工厂的欢迎。当时,各航空工厂的防锈室根据本厂产品特点,利用石油磺酸钡以及其它油溶性缓蚀剂,研制出了多种置换性防锈油,把我国的防锈工作推进了一大步,石油磺酸钡和FY-3在1964年获得国家计委、经委、科委新产品二等奖。


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做合成试验

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到坦克部队调研

 

  LCX-52 水基清洗剂 节约能源贡献大

 

  在机械加工过程中,每一道工序都影响着产品的最终质量。清洗和防锈是影响产品的后序加工、表面状况及产品质量的两道非常重要的工序。


  最初,清洗零件主要使用汽油、煤油和柴油,在上世纪 70-80 年代中国能源紧张,全国每年用于清洗的汽油、煤油和柴油达 55 万吨以上,为解决这一难题,司徒振民研究员开始着手研发水基清洗剂。


  在金属表面清除油污,主要是改变金属—油—水溶液三相界面的接触角,清洗剂水溶液一般具有较低的界表面张力,因此在金属表面清除油污,主要是降低“清洗液—金属”和“清洗液—油”
的界面张力,从而使它们界面的接触角不断减小,使油膜收缩成油滴,脱离金属表面。在研发过程中,司徒振民研究小组采用了上、下活动评比除油速度的新方法,用“试液少的清洗能力试验方法”检查了 7 种市售商品,发现常温除油能力均不理想,在这些产品中加入聚乙二醇及乙二醇、乙醚等并未能提高清洗能力。为此司徒振民研究小组从表面活性剂的选择开始了实验。


  表面活性剂是由亲水基和亲油基两部分组成,根据在水中能否电离又分为离子型和非离子型表面活性剂;在离子型中又按其表面活性作用的离子所带电性,分为阴离子型、阳离子型和两性表面活性剂。经过大量的清洗能力实验表明,非离子表面活性剂的清洗能力较好,其中以聚氧乙烯醚 C 为最佳。当加入不同助剂,清洗能力就会有较大的变化。


  根据几个方面的实验,司徒振民的研究小组最终选择了聚氧乙烯醚为主的表面活性剂,再加入助剂及缓蚀剂配制成了LCX-52 常温除油清洗剂。


  研制成功的 LCX-52 不仅具有较强的去油污能力,洗涤性能好,能替代汽油、煤油、柴油、信纳水、四氯乙烯等有机溶剂用来清洗各种机械零件、型材、机床、军械和非金属材料等,与汽油等相比,具有节约能源、不燃烧、使用安全的特点,而且对黑色金属、铜合金、铝合金无腐蚀,并具有一定的防锈性能。


  最重要的是这种清洗剂无毒性、无怪味,对人体无害,不仅操作方便而且又改善劳动条件和工作环境。


  司徒振民研究员说,LCX-52 清洗剂在 1984 年获得了部级鉴定,获得了经委颁发的优质新产品证书,后又成为国家经委、计委“七五”规划新技术推广项目之一, 推广到了福州、 山东、 天津、安图、宜昌、新疆、洛阳、西安、宜兴、北京等地,产量超过 500 吨。


 
“引进、消化吸收、再创新”的实践——T541(大型食品容器内壁涂料)

 

  “七五”期间,司徒振民研究员受命承担国家科技攻关项目:大型食品容器内壁涂料研制。在经过一千多个日日夜夜,一千多次试验经历,融进了汗水、心血、奔波后,终于研制出了与国外同类产品可媲美的优质涂料。


  这种涂料叫 T-541,涂覆在普通碳素钢表面能够代替不锈钢。如果一个年产十万吨的啤酒厂应用这一技术,可节约投资上千万元。曾经有一家中外合资企业的芽菜生产线应用这种涂料,竟引来美国专家的感慨:“中国还有这么好的涂料 !”


  提起这种涂料,司徒振民研究员说:
“研制这种涂料要从 1986 年的轻工业部的‘啤酒一条龙’计划谈起。一般来说,1 公斤大麦可以生成 10 公斤啤酒,而几公斤粮食才能生产 1 公斤白酒。啤酒还有液态面包的美名,‘七五’期间,国家重点支持啤酒生产线消化吸收国产化项目。 ”


  生产啤酒须用大型发酵罐,由于当时不锈钢比碳钢贵 10 倍,如果采用碳钢加涂料代替不锈钢制造大型发酵罐,可以大量节约投资。轻工部委托航空材料研究院把引进的国外涂料国产化。


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1993年采用T-541涂料扩建中的青岛啤酒厂

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现场检查T-541涂料涂层厚度

 

  1986 年司徒振民研究员参加了立项会议后,开始着手于“在碳钢表面代替不锈钢制造大型发酵罐的涂料”研究。至今司徒振民研究员清楚地记得,当时轻工业部的副部长的讲话“我们要引进、消化、吸收、再创新”。在接下来的工作中,司徒振民研究员在引进中进行消化,在吸收中地实现再创新。


  研发中,司徒振民研究员认识到啤酒是食品行业,其工程的安全性、耐久性是大问题。而啤酒发酵罐内壁由于长期受到啤酒介质的影响作用,生成一种含有多种成分和细菌的“生长环”,它的厚度主要受到啤酒浓度和使用时间的影响,是啤酒受到“二次污染”严重影响酒质,并加剧设备腐蚀,从而缩短啤酒发酵罐的使用寿命。因此,控制啤酒发酵罐不受腐蚀,并防止腐蚀生成物对啤酒的污染是啤酒行业的重要大事。为了解决这一大问题,司徒振民和他的科研小组从轻工部与外商签订的合同中初步了解到了国外涂料的性能,又通过参加外商来华施工初步了解了施工设备、施工参数和涂层孔隙的检测,在取得国外样品后,司徒振民研究员和他的科研小组进行了剖析,同时他们查阅了近50年来国内外的专利与有关材料。经过 200多次试验,初步明确了这种涂料的主要成分,又经过近千次的研究实验,司徒振民研究员他们搞清楚了这款进口涂料的组成变化、制造工艺、施工参数、处理条件等对涂料和涂层性能的影响,从而成功研制出了T-541 大型食品容器内壁涂料。


  司徒振民研究员介绍,T-541 涂料最大的优点是不含溶剂。因为不含溶剂,所以不存在因溶剂挥发使涂膜形成微孔,不会因酒液渗透到碳钢而引起碳钢的腐蚀从而影响酒的质量和发酵罐的寿命;因为不含溶剂,在施工的时候不会有火灾、爆炸、中毒等危害的发生,更不会有溶剂进入酒中。研制出的 T-541具有附着力强、使用寿命长、卫生理化性能优良的特点。为了更好掌握 T-541的特性,司徒振民研究员的研发小组在售后服务中不断地解决使用这款涂料中出现的技术问题,完美地对这种进口涂料进行了消化吸收。1990 年,在该涂料的成果鉴定会上, 专家曾这样评价过 : “该涂料……具有80年代国际水平”。之后,T-541 涂料在短短几年中已在青岛啤酒等 500 余家酒厂得到广泛使用,使用面积达 300 多万平方米。1991 年被国家科委、国家技术监督局、劳动部等五部委评为国家新产品二等奖。


  T-541 研制成功后,只能限于用于酒精浓度为 20°以下的酒类生产。在中国的酒文化汇中,白酒一直占主导地位,为了把涂料推广到更多的白酒企业,司徒振民研究员的研发小组开始着手改进了 T-541,当时项目负责人是岳文华,研究小组经过了数千次的实验,研制出了大型白酒容器内壁涂料T-551。 T-551的成功研发可以说是再创新的过程,它在我国“八五”期间的白酒的扩建和技改工程中发挥了巨大的作用,其使用遍及全国 23 个省市自治区,总使用面积达 50 万平方米 , T-551 在 1998 年荣获中国航空工业总公司科技成果三等奖。


  继 T-541、T-551 之后,他们的研究小组又把角度拓宽到了饮用水容器内壁,开发出了 T-541S 涂料,在北京的多处生活小区得到应用。

 

  后记:


  “引进、消化、吸收、再创新是较快赶上国际先进水平的方法,其中最为关键的是消化吸收。消化吸收不能仅限于已有的知识做决定,一定要根据具体情况进行验证。司徒振民研究员用自己的科研工作践行着这一思想,FY-3 防锈油、LCX-52、T-541 的研制无不包含着这一思想。

 

  人物简介

 

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  司徒振民,男,高级工程师,1928年1月5日生于广州,1951年毕业于上海大同大学化工系,分配到沈阳东北兵工局,1957年从兵工局第三研究所三室调到航空局六所(现为北京航空材料研究院)五室。1990年退休,返聘至原单位至2014年年底。在兵工局第三研究所三室主要从事兵工产品中部分材料的国产化研究,并多次获得二等和三等奖。


  在航空局六所,他主要从事非金属材料对金属材料表面腐蚀性试验、金属材料防锈、产品包装、封存等方面的研究,取得了多方面的成就。从事石油磺酸钡的研制和分析方法为发展薄层防锈油提供了优质缓蚀剂连同研制的FY-3防锈油在1964年获国家计委、经委、科委新产品二等奖;与所内其他研究室及部里技术司、计划司、质量司以及许多工厂共同进行航空产品长期封存研究,解决了轮番生产、战略储备和出口急需问题,1978年获全国科技大会奖,1978年获部航空产品长期封存奖;研制的LCX-52水基清洗剂,与专业组内同期研究的金属切削液、脱水防锈油合称”三剂“,在全国多个省市进行技术转让,获得较好的经济效益和社会效益,1983年获得经委优秀新产品奖,1984年获部科技进步三等奖;研制的T-541大型食品容器内壁涂料,该涂料涂覆在碳钢表面代替不锈钢制造大型发酵罐,年产值最高达二千多万,2000年后逐步推广到自来水管道和其它行业,1991年获轻工部表彰,1991年获北京市优秀军转民项目三等奖,1994年获一九九一年度航空工业总公司部级科学技术进步三等奖。


  从1953年至1989年期间,司徒振民17次被评为”先进工作者“;1981年至1995年有8年被评为优秀共产党员。1987年获得”五一首都劳动奖章“。1986年至1990年被选为全国工会第十届执行委员,1992年被航空航天工业部授予”有突出贡献专家“称号,1992年起享受国务院颁发的政府特殊津贴。1996年被所授予劳动模范称号。


  司徒振民作为专家曾到埃及和巴基斯坦等国短时间工作。除此之外,他发表论文十余篇,主要著作有《防锈与包装》。

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