《開講啦》趙中偉:出席盛宴的拿破侖三世,頭上戴的皇冠竟然不是金子做的?
2024年11月26日 16:23 1234次瀏覽 來源: CCTV1綜合頻道 分類: 稀有稀土
提起冶金,你會想到什么?是古代煉金術(shù)士在火光閃爍的爐火前奮力敲打?還是礦工在深邃神秘的礦洞之中前進探索?冶金,關(guān)乎人類對材料的深刻理解和應(yīng)用,從古代的銅器、鐵器時代,到現(xiàn)代的航空航天、電子產(chǎn)品,冶金一直是推動文明發(fā)展的重要力量。本期《開講啦》邀請中國工程院院士、中南大學(xué)教授趙中偉來到節(jié)目中,作為解決了多項冶金行業(yè)世界難題的頂尖專家,他將為廣大青年揭開冶金世界的神秘面紗,講述“小金屬”背后的“大故事”。
【他將我國鎢資源的使用年限從5年延長到了20年】
你知道嗎?鎢的儲量中國第一,中國供應(yīng)了全世界 80%的鎢的產(chǎn)品。但是,鎢礦里面只有大概 20%是黑鎢,80%是白鎢。 黑鎢礦非常好冶煉,而白鎢礦卻始終無法得到利用。即使勉強用處理黑鎢礦的傳統(tǒng)方式分解白鎢礦,也面臨著效率不高、廢棄物難處理等問題。面對這個難題,趙院士另辟蹊徑,從白鎢礦的地球化學(xué)性質(zhì)中找到了靈感,建立了白鎢礦堿浸出的新方法,將我國鎢資源的使用年限從5年延長到了20年。
在節(jié)目中,趙院士告訴大家,我們所學(xué)的知識在幫助我們的同時,也可能成為一種限制。在這種時候,就需要打開思路,從其他學(xué)科中吸取新知識,或許就會有解決問題的新思路。做任何科學(xué)研究關(guān)鍵是要有思路,勇于突破依賴路徑。
【成功“解鎖”青藏高原的鋰寶庫!】
這是中國鋰儲量最豐富的鹽湖之一,察爾汗鹽湖。中國75%的鋰資源蘊藏在青藏高原的鹽湖中,但是因為這些鹽湖往往鎂鋰比高,所以很難得到有效的開發(fā)。即使中國的鋰資源如此豐富,但仍要千里迢迢從國外進口鹽湖鹵水來滿足對鋰資源的需求。
那么,讓我們青藏高原鹽湖中的鎂鋰高效分離,就成為“解鎖”中國“沉睡”鋰資源的關(guān)鍵鑰匙。
在冶金領(lǐng)域深耕幾十年的趙中偉,憑借自己在鎢礦領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗,提出了一個革命性的想法,既然能用冶金法制備鋰電池正極材料,那反過來,以鋰電池正極材料當(dāng)“工具”就應(yīng)該能提取鋰。于是,通過這個逆向思維打開的新視角,趙院士成功研究出了全新的電化學(xué)脫嵌法鹽湖鹵水提鋰技術(shù),解決了高鎂鋰比鹽湖鹵水中提鋰的難題。
對此,他分享:“冶金一定要用簡單的方法來解決復(fù)雜問題,其實研究過程當(dāng)中,當(dāng)你不行的時候,你要不走尋常路,反其道而行之很重要。”
【出席盛宴的拿破侖三世,頭上戴的竟是鋁王冠】
在拿破侖三世時代,宮廷宴會上貴族和大臣們用金銀器具,而拿破侖卻戴了一頂鋁王冠。
聽到這個答案,小撒直接調(diào)侃道:“這不就是把我初中的飯盒頂?shù)筋^上?”趙院士笑著解釋說,金屬鋁的屬性非?;顫?,而非常活潑的東西在自然界當(dāng)中是沒有的,地球大氣當(dāng)中含21%的氧,氧化能力非常強的,所以在這個氧化性環(huán)境里面鋁是不能存在的。而到了拿破侖三世,隨著近代科技開始發(fā)展,才能把氯化鋁通過堿金屬還原出鋁來。但是當(dāng)時的冶煉技術(shù)水平,提取鋁還是十分困難,這也使得它比黃金還要珍貴。所以說用鋁做王冠,不僅是對當(dāng)時科技水平的展示,也是帝國實力的象征。
從冶金科技發(fā)展的歷史來看,把一個金屬從皇室的王冠變成到普通人生活中的常用品,這是一件非常了不起的事?,F(xiàn)在,鋁已經(jīng)成為我們?nèi)粘I钪谐R姷牟牧希瑥娘埡械介T窗無處不在,僅中國一個國家一年就能生產(chǎn)4000萬噸鋁。
【當(dāng)專業(yè)老師開始“手繪”課堂重點】
你敢想象這是一堂冶金專業(yè)課上的板書嗎?
沒錯,這幅“板書”背后的畫手便是冶金專家趙中偉。趙中偉院士認為,大學(xué)課堂主要講的是思路,要講清一個道理,與其用PPT生搬硬套,不如自己隨手寫隨手畫。比如這幅板書主要給大家講的是攪拌鋰電池正極材料時用到的器具和使用原理,而這種器具在冶金中不常見,但是在其他行業(yè)運用得非常多。他通過這樣的板書更想告訴同學(xué)們的是,如果做冶煉光看冶金的書、光看化學(xué)化工的書是不行的,他山之石可以攻玉,要學(xué)會將其他行業(yè)常用的工具靈活應(yīng)用到冶金過程中來,才會有真正的創(chuàng)新和進步。
【我擅長的VS我喜歡的 該怎么選】
如果你的高考語文成績是全區(qū)第一名,你會選擇什么專業(yè)?
1985年高考,趙中偉在河北邯鄲地區(qū)語文考出了第一的成績,然而讀大學(xué)時卻選擇理工科專業(yè),走上了冶金研究的道路。
對于這個提問,趙院士表示,自己從小酷愛閱讀,也一直很喜歡語文,但當(dāng)年陳景潤、愛因斯坦等科學(xué)家是許多年輕人的榜樣,所以他更想做科學(xué)研究,一心想學(xué)物理去研究相對論。但遺憾的是和第一志愿物理無緣,所以走上了冶金的道路。現(xiàn)在回想起來,如果當(dāng)年他一直執(zhí)拗地要研究物理的話,可能也不會有現(xiàn)在的成就,所以人要學(xué)會適應(yīng)環(huán)境,與其糾結(jié)于選擇,不如因勢而動、因時而動。
責(zé)任編輯:任飛
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