陸睿 韋達韜
2013年12月7日,重慶材料研究院。
熱敏感材料實驗車間,52歲的張忠模手捏一根“鐵絲”,面帶笑意。
粗看之下,這根10余米長、直徑3毫米的“鐵絲”并無惹眼之處。
但就是這根“鐵絲”,卻隱藏了一項領(lǐng)先世界的尖端技術(shù)。
“它的學(xué)名叫‘連續(xù)熱電偶,是‘表面溫度監(jiān)測與過溫報警系統(tǒng)的核心元件。”張忠模說,它由熱電極、保護管和熱敏感材料構(gòu)成,專門用于監(jiān)測生產(chǎn)設(shè)備廣域溫場局部超溫——一旦溫度超過預(yù)設(shè)范圍,它就會立即報警。
“有這么神奇?”有人問。
“我搞這個22年了——吸引我的,就是它的神奇!”
說著,張忠模笑了。
起跑
1983年12月的一天,重慶儀表材料研究所(現(xiàn)重慶材料研究院)龍鳳橋建設(shè)基地。
22歲的張忠模想洗澡。
他走到一輛水泥攪拌車旁,擰開車上耷拉下來的水管——基地沒澡堂,他只能“沖涼”。
冷水灌頂,熱血上涌。張忠模抹著香皂,放聲大呼:“刺激,真刺激!”
對他而言,“沖涼”仿佛成了生活中唯一的“刺激”。
1983年,張忠模從合肥工業(yè)大學(xué)畢業(yè),被分配到重慶工作。
作為一名應(yīng)用型技術(shù)研究者,他渴望看到自己的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力——那才叫“刺激”!
可那時,由于經(jīng)濟體制改革剛剛起步,市場需求對技術(shù)創(chuàng)新的導(dǎo)向作用十分微弱。這樣的大環(huán)境,讓張忠模陷入“為研究而研究”的窘境?!吧暾堩椖?,做研究,將研究成果放進檔案室,然后開始下一個項目……如此循環(huán)往復(fù),技術(shù)應(yīng)用成了空談?!彼f。
1991年,機會來了。
“熱敏線式傳感器,貴所能不能生產(chǎn)?”大慶石化總廠派員到研究所,拋出“橄欖枝”。
作為全國石化工業(yè)龍頭,大慶石化總廠需要將大量煉油廢料轉(zhuǎn)化為可利用的油氣資源。這個轉(zhuǎn)化過程需經(jīng)過高溫高壓處理——熱敏傳感器就是保障處理過程安全的重要設(shè)備。以前,采用點式傳感器監(jiān)測——由于監(jiān)測范圍僅限于“點”,一座設(shè)備常需裝配上百支傳感器,成本高,且偶有漏報發(fā)生。而熱敏線式傳感器能監(jiān)測一個面的溫度,監(jiān)測范圍擴大。
面對旺盛的市場需求,研究所欣然同意。
很快,技術(shù)研發(fā)小組成立,張忠模就是成員之一。
跋涉
時間一晃,1994年來了。
張忠模當(dāng)上了熱敏線式傳感器項目組長。
“當(dāng)組長,不是由于我優(yōu)秀,而是別人不愿干。”張忠模說,立項三年,研究卻遲遲不能突破。項目組里有人“下?!保腥松暾堔D(zhuǎn)做其他項目。
張忠模選擇了堅持。
“項目‘卡在了哪里?”為找出答案,他天天吃住在實驗室,逐一比對理論指標(biāo)和實際生產(chǎn)指標(biāo)。
很快,張忠模團隊發(fā)現(xiàn):由于材料和加工脫節(jié),材料在加工過程中改變了性能,導(dǎo)致材料理論設(shè)計結(jié)果和實驗結(jié)果不一致。
“問題找到了!”張忠模一拍大腿:“將材料研制和設(shè)備加工統(tǒng)籌考慮!”
難題迎刃而解。1995年,項目結(jié)題。
“此研究已達到國際先進水平?!表椖胯b定小組組長、原中國工程院院士黃尚廉如此評價。
不久后,張忠模率團隊外出,推廣研究成果。
卻不想,廠家對他們不屑一顧。
“我們都用第二代了!”廠商代表說著,手指向不遠處的氣化爐——傳統(tǒng)傳感器已被“熱偶型”過溫報警系統(tǒng)取代。
被“涼水”澆了一下,張忠模的頭腦“煥然一新”。
趕超
“加一點銅試試。”
“不行?減一點鎳再試試?!?/p>
“還是不行?加一點錳!”
1997年12月7日凌晨3點,張忠模雙眼通紅,指揮同事尋找神秘“配方”。
不久前,張忠模團隊申報了“熱偶型”過溫報警系統(tǒng)國產(chǎn)化項目。
研究啟動伊始,團隊就遇到兩大難題——一是熱敏感材料配制,二是傳感信號標(biāo)準(zhǔn)化。
熱敏感材料是報警系統(tǒng)的核心,國外通常采用單元系材料。經(jīng)過反復(fù)論證,張忠模提出了替代方案:鎳、錳等“過渡族”金屬對溫度都很敏感,如果采用它們的氧化物制成合金,同樣能作為熱敏感材料!
“各種元素添加比例如何確定?”有人問。
張忠模的回答很簡單:“實驗!”
其后兩年,張忠模團隊進行了上千次實驗,終于找到了神秘“配方”。
隨后,張忠模乘勝跟進,研發(fā)出新型信號傳感器“變送器”,將原本不標(biāo)準(zhǔn)的報警信號轉(zhuǎn)化成普通儀表能夠接收的國際通用標(biāo)準(zhǔn)化信號。
至此,研究實現(xiàn)了全線突破。
1999年,山東魯南化肥廠,兩套“熱偶型”報警系統(tǒng)被分別裝進氣化爐。
“兩套傳感器,一套是‘美國造,一套是‘重慶造?!睆S家代表笑道,“誰家的產(chǎn)品預(yù)報更準(zhǔn),我們就買誰家的!”
18個月后,廠家在采購報告中評價:“國產(chǎn)產(chǎn)品性能優(yōu)秀,且價格低廉實惠……”
領(lǐng)跑
2013年12月7日,兩江新區(qū)蔡家工業(yè)園。
上午10點,張忠模向生產(chǎn)車間緩緩走去。
“這些產(chǎn)品已經(jīng)被山東、北京等地企業(yè)訂購了……”在包裝盒堆積成的小山前,張忠模左右指點——2013年,他們的新產(chǎn)品產(chǎn)值已經(jīng)超過兩千萬元。
一個月前,重慶科技攻關(guān)計劃重大項目“表面溫度監(jiān)測與過溫報警系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究”驗收會隆重舉行,標(biāo)志著我國成功打破國外技術(shù)壟斷,實現(xiàn)了表面溫度監(jiān)測與過溫報警系統(tǒng)國產(chǎn)化。
“我們的新產(chǎn)品能廣泛運用于煤化工、光伏、新材料、船舶、車輛、飛機等領(lǐng)域?!卑l(fā)布會現(xiàn)場,張忠模激動地說,未來,熱敏感過溫系統(tǒng)的市場價值預(yù)計在10億元以上!
時針指向12點。午飯時間到了,人們開始三三兩兩走出車間。
張忠模卻鉆進實驗室,繼續(xù)忙活。
2008年,他和同事們開始進攻又一個難關(guān)——“雙參數(shù)”線式溫度傳感器,利用電容和電阻均隨溫度變化的特性,達到高可靠監(jiān)測的目標(biāo),2010年研發(fā)成功。
“目前,我們正研究對設(shè)備溫度變化區(qū)域進行精確定位——項目成功后,我們將成為全球行業(yè)領(lǐng)跑者。”張忠模說著,一臉自豪。
時針指向下午1點。
冬天的暖陽,從實驗室窗戶鉆進來。陽光中,張忠模鬢角的白發(fā)銀光閃閃。
沿著“鐵絲”長跑了22年,那個尋找“刺激”的年輕人,如今已經(jīng)是兩鬢斑白。
而中國,也在長跑中逐漸領(lǐng)先。