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第八届侨界贡献奖人物风采录(六十六)
赵宇宏:怀抱金属,铸造世界
2021年04月21日15:15  来源:中国侨联

赵宇宏,2003年12月于西北工业大学获得博士学位,2005年日本琦玉工业大学博士后归国入职太原理工大学,2009年入职中北大学,从事教学科研一线工作至今。担任山西省有色金属液态成型工程技术研究中心主任,兼任山西省机械工程学会铸造专业委员会副理事长、山西省高性能镁合金产业技术创新战略联盟主任等社会职务。

精心雕琢,追求卓越

赵宇宏教授紧密围绕金属固液、固固相变行为(强化机理、组织控制),长期专注于合金相变微结构相场模拟、第一原理计算结合的多尺度耦合,以及压力下凝固组织性能调控和工艺优化,致力于探索涵盖“纳观—微观—介观—宏观”空间尺度和“纳秒—微秒—秒—分—时”时间尺度的集成方法,对合金设计涉及的成分、工艺、相变、组织、性能及压力下液态充型、流动、凝固进行了研究,并研制了压力液态成型设备,将成果应用于金属设计和铸件生产,得到合作企业认可。曾入选全国优秀教师、国家中青年科技创新领军人才、山西省青年三晋学者、山西省高校中青年拔尖带头人才、山西省三晋英才拔尖骨干、山西省学术技术带头人、山西省131科技领军、山西省五一劳动奖章、山西省三八红旗——巾帼建功标兵、山西省新兴产业领军人才等12项省部级以上人才。主持国家重点研发计划1项,科技部引导项目1项,国家自然科学基金4项,山西省科技重大专项、教育部及人社部科技项目3项及各类省级项目共计32项。

心怀国家,精益求精

赵宇宏教授对应国家战略产业需求,提出温度场、相场、溶质场、应力场耦合下,溶质偏析和组织形貌多样性演化机制及纳微—介观尺度调控以及密度场、相场、应力场耦合,多相多晶稳定性、晶体结构转变、力学、热力学性质及纳—微尺度调控等关键科学问题。克服了无序固溶体建模难点,将第一原理计算扩展至有限温度范围,实现了在纳米尺度研究和解释合金稳定性、弹性力学和界面等实验现象。建立了多级相场模型,多路径结合第一原理计算,模拟了多种微结构形成和演化解决了不同模型之间耦合问题,实现了组织多级多尺度调控,可为合金制备和工艺设计提供依据。提出了压力下缩孔缩松预测判据,实现了流场、温度场、凝固缺陷、多级组织调控多场集成化,研制并推广应用压力下液态成型多功能设备。其中,大型薄壁复杂件液态成型宏观过程和微观组织控制技术研究,被山西省科技厅鉴定为“国际领先水平”;镁合金挤压铸造工艺与装备关键技术研究,被山西省科技厅鉴定为“国际先进水平”。这些成果深化了合金设计和铸造成型过程的组织和工艺控制理论,逐步在有色合金和结构件的开发和生产中得到应用。率先完成了多组元合金的第一原理和相场法耦合设计技术、多功能液态挤压铸造设备和宏观工艺的开发及智能优化技术,曾获中国产学研合作创新成果一等奖、中国发明创业成果一等奖、山西省科技进步二等奖、陕西省科技进步二等奖等共计7项省部级科技奖励。以第一或通讯作者在Actamater、JAC等金属领域国际权威期刊上发表SCI论文126篇,他引1182次,中国知网下载16382次,ESI高被引热点论文2篇。授权中国发明专利40件,其中国际发明专利4件,相关技术已产生可观的经济效益,前景良好。近5年,所开发的成果在扬州峰明光电新材料有限公司、山西清慧机械制造有限公司、太原市康镁科技发展有限公司、太原市尖山益达铸造有限公司、山西神舟航天科技有限公司、山西汾西重工有限责任公司等企业得到了应用推广。应用表明,铸件综合性能得到显著提升,提高了产品良率,合格率提高至95%以上,产品生产周期缩短三分之一以上,合作企业产品能耗节约40%,物耗减少22%,三废减排30%。

以身作则,为人师表

赵宇宏教授连续多年被评为“优秀新生成长导师”,在教学和生活中爱护和尊重学生,在思想和学习上严格要求学生,以身作则,引导学生要志存高远、言行一致。在长期教学活动中赵宇宏教授发现学生在专业课学习过程中对自己所学专业缺乏了解和热爱,从而严重影响了学业。针对这种现象,赵宇宏教授基于时间演化、建立三维空间授课视角,激发个体的感官功能,创建了五维课堂,提高了课程的趣味性、丰富性,为学生提供了立体的、从时间到空间到感官的全方位五维视角。针对本科课程存在内容多、抽象和理论与实际结合差的问题,进行了改革优化,其所授本科生课程《金属学及热处理》和《计算机在材料科学中的应用》均为学校的核心课程和精品课程。还多次参与金属材料工程专业培养方案的研究与修订,负责教学大纲制定、教学模式改革与实践。

作为教学方法及手段改革方案实施的主要执行者,赵宏宇教授和学生教学相长,勇于创新教学手段,建立生动高效的课堂氛围,因材施教培养人才,曾指导学生参加“全国大学生金相技能大赛”获得二等奖。同时,还指导博士生8人、硕士生46人,以一手抓思想心态、一手抓学习成绩、一手抓科研成果的“三抓理念”培养了身心过硬、成绩过硬、业务过硬和英文过硬的新时代人才。自2011年以来,先后与12家企业建立了研究生培养基地,如:扬州峰明光电新材料有限公司、山西清慧机械制造有限公司、贵州航天风华精密设备有限公司、航天五院518所等。培养的硕士研究生中37%获得国家奖学金,63%授权了国家发明专利。

赵宇宏教授热爱祖国、忠于教育事业、热爱本职工作,具有良好的专业素质和教学能力,其“信念坚定、爱国进步、品德高尚、学识深厚”的人生理念,始终贯穿在教书育人、科学研究、服务社会的整个过程中。

(责编:蔡雨荷、刘婷婷)
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