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天津大学 - 《天津大学报》

愿做梧桐以栖凤驾鹤西去留芬芳
——追记我国工业电化学奠基人郭鹤桐教授

2025-05-30     浏览(26)     (0)

本文介绍了我国著名电化学家郭鹤桐教授的生平事迹和贡献。他创办了电化学生产工艺学专业,开拓了复合电沉积领域,推动了电化学在各行业中的应用,为我国电化学领域的发展做出了重要贡献。他致力于人才培养和科研成果转化,为推动我国电镀行业的发展做出了积极贡献。 根据您提供的信息,文章讲述了我国著名电化学家郭鹤桐教授的生平事迹和贡献,介绍了他在电化学领域的教学和科研成果,以及他在人才培养和科研成果转化方面的积极贡献。文章还提到了他退休后设立奖学金的事迹。根据您提供的摘要要求,我生成了简短的摘要,供您参考。




  4月21日凌晨,我国著名电化学家、天大化工学院教授、全国第三批博士生导师、我国工业电化学奠基人之一、国务院政府特殊津贴专家郭鹤桐教授在津逝世。当天,津城下了一场春雨,打湿了梧桐,却挡不住它浓郁的芬芳,大地也在春雨中得到滋养。
  执教天大六十余载,始兴电化学,筚路蓝缕,以启山林;饰层电镀,造化精微,著书立说,彪炳光辉。或许,上世纪50年代郭鹤桐和他的同事们创立电化学专业时,完全没想到,当初在化学化工领域并不被重视的“少数派”历经半个世纪的发展,如今已经成为化工领域的庞大分枝,成为世界表面技术发展中的重要环节。创办首个电化学生产工艺学专业从中学时代起郭鹤桐就对化学产生了浓厚的兴趣。1947年,郭鹤桐考入南开大学化工系。1951年大学毕业后留校任教,担任《化工原理》课程的辅导教师。在1952年的全国院系调整中,南开大学化工系并入天津大学,郭鹤桐也随之转入天津大学。起初,他担任化工系教师,并兼做行政秘书,五年内先后分配到普通化学教研室、燃料化学工学教研室、物理化学教研室任教,讲授过《普通化学》、《无机化学》、《物理化学》等课程,并参加过其他一些辅导、实习等教学工作。
  院系调整后,天津大学开始建设卫津路校区。当时还只是助教的郭鹤桐一度担任了卫津路校区建设的后勤组组长。谈到这段经历,当时已经80多岁的郭鹤桐回忆说:“当时正是‘三反五反’时期,不敢抽调老教师,就把我这个刚毕业的助教给抽出来,让我去负责工地的后勤工作,负责当时现场几十名师生的吃、住、生活,还包括清理现场。所以,卫津路校区建设当时真是师生完全自己干,自己设计、自己施工、自己搞材料,就招过一部分工人,就这么干起来了,干得非常快。”
  随着院系调整,根据当时的工业生产需求,国家决定在天津大学设立电化学生产工艺学专业。该专业是全国第一个也是唯一一个工科电化学专业,1956年开始招生,1957年成立了以潘正涛教授为首的电化学工学教研室,积极筹备与专业有关的各项教学工作。1958年秋,郭鹤桐被抽调筹建新专业,并担任教研室副主任,是当时学校最年轻的副主任之一。
  回忆起电化学生产工艺学专业筹建,郭鹤桐回忆说,电化学的应用范围很广,它涉及到化工、冶金等很多专业,其课程也在很多个专业开设。
  20世纪50年代正是中国全面向苏联学习的阶段。电化学生产工艺学专业从名字到课程设置,几乎都是照搬苏联模式。为了建设新专业,高等教育部特意聘请苏联专家尼·巴·费道吉耶夫教授来天津大学讲学。费道吉耶夫教授是列宁格勒工艺学院电化学工学教研室主任,是著名的应用电化学专家,曾获斯大林奖金。从1958年9月至1959年3月,他为天大教师及兄弟单位的进修人员讲授电化学生产工艺学课程。也正是因为苏联专家的帮助,教师们对该专业的内容与范围有了明确的认识,它主要包括湿法冶金、电镀、熔融电解质电解、水溶液电解及化学电源等五个部分。费道吉耶夫教授在华授课期间编写的讲义,经谷林英、徐荣达等老师集体译成中文,由郭鹤桐以教研室名义作译者序后交高等教育出版社,1959年底正式出版。
  当时,考虑到实际应用,天津大学新成立的电化学生产工艺学专业拟定了两个发展方向,一个是化学电源,另外一个是电镀。郭鹤桐通俗地解释说,电镀就是给器械穿上一层金属外衣,一来可以让原来的器械从外观上更好看,也可以增加其特定性能。
  在十年浩劫中,郭鹤桐和很多知识分子一样遭到迫害。在恢复教师工作后,郭鹤桐就开始孜孜不倦地在科研领域驰骋。1979年,他晋升为副教授,1986年晋升为教授。郭鹤桐主持的应用化学专业被批准为我国首批博士点,他也成为该博士点的首位博士生导师。当时全国化工类博士点只有三个,作为工科院校电化学领域的博士点,天津大学是全国第一个。
  从电化学专业的筹建到应化系的诞生,从应用化学学科的壮大到博士点的建立,郭鹤桐奋力开拓、执着追求,也确立了天津大学电化学工程专业在全国高校中的领先地位。与此同时,郭鹤桐在教学和科研上的学术水平也越来越深厚,在全国同行中享有很高的威望。
  郭鹤桐亲历亲为,结合教学科研工作,编著了多部教材和专著。1959年讲授《理论电化学》课程时,无教材可用,他便自己编写《理论电化学》讲义,以后逐年都做修改。为解释物理化学教学中遇到的疑难问题,使学生的电化学知识得以深化,郭鹤桐编写了一本物理化学教学参考书《电化学》,并于1965年由高等教育出版社出版。1980年,他在原讲义基础上,又增加和补充了十几年电化学学科发展中的新概念和新内容,1984年与人合著正式出版了《理论电化学》一书。该书出版后得到高校师生的一致好评,1987年荣获国家教委高等学校优秀教材二等奖。
  不断拓宽电化学研究领域
长期以来,郭鹤桐开展了基质金属与固体微粒复合电沉积的研究,并对具有耐磨、自润滑、电接触、易焊、催化、光电转换、增强有机膜与金属结合力等各种功能的复合镀层进行了广泛而深人的探讨,对复合镀层的形成工艺和机理做了大量的研究工作,在国内处于领先地位。
  他进行的具有不锈钢组成与结构的复合镀层的研究,开辟了一条制备不锈钢镀层的新途径。对化学镀镍磷含金的理论问题及其耐磨复合镀层也进行了较深入的研究。在大量实验研究基础上,他还对复合电沉积理论作了深入探讨,提出了基质金属与固体微粒间存在轨道相互作用,打破了多年来普遍认为基质金属与微粒处于一种机械混合状态的传统观念,这是复合电沉积理论的突破。在电催化与电合成的研究中,他发现在常温常压条件下对煤进行电化学氧化,与煤的各种化学加工方法相比优势显著,是一项有待开拓的新技术。他研究的燃料电池氧电极的催化还原过程及氨基酸的电合成反应等项目,也都具有重要的应用价值。
  为进一步发展煤的加工工艺,他还和课题组同志开展了煤与油页岩的电化学氧化研究。采用电化学氧化的方法,将煤及油页岩转变成使用价值更高的有机化工原料。他充满信心地说:“我们国家的煤炭资源十分丰富,开发潜力很大,但如果像现在只是把煤作为燃料烧掉,是极为可惜的。煤的合理利用,特别是劣质煤的利用,可以为国家增加巨大财富。当然,目前这方面的工作还仅是刚刚起步,但从长远来看,对煤的电化学加工很值得大力开发。我们愿意做铺路石,进行探索,以便将来它有望获得广泛应用。”
  郭鹤桐也很注重科研成果的开发应用。他不断拓宽电化学方面的研究领域,结合工业生产中急需解决的问题,勇于探索,取得了一系列具有广泛应用价值和经济效益的研究成果。过去,家用电器控制开关上的电触头都是用纯银铆钉制作的。用这种纯银制的电触头虽然导电性能好,但银的价格昂贵。如果能用在铜铆钉镀上表面电镀一层银的复合镀层来代替纯银铆钉,就可以大幅度降低电触头的成本。郭鹤桐带领科研组从1977年就开始了基质金属与固体微粒的复合电镀层的研究,并且一直在努力探索复合镀层实际应用的途径。在他的主持下,采用氧化镧等微粒与金属银形成银基复合镀层,不仅显著提高了镀层的耐磨性能,更使镀层的抗电蚀能力急剧增强。用这种新型的表层功能材料代替纯银后,可节约银50%至90%,具有可观的经济效益。1983年,在“铜基银一氧化镧电接触材料”鉴定会上,专家们一致认为,这项科研成果在国内首次将复合电镀技术用于制造新型的电接触材料,在国际上是首创,为节约贵金属银开辟了新的途径。此项成果转让给企业后,年总经济效益达1000万元以上。
  一般的电子元器件常需要镀锡,但纯锡镀层的质量显著低于锡铅合金镀层,且电镀锡铅合金对环境的污染比较严重。郭鹤桐还开展了可焊性锡基复合镀层的研究。郭鹤桐等人研制成功的锡基复合镀层不仅具有优异的焊接性能,还消除了对环境的污染,大大降低了成本。后来他对新型代铬镀层及非晶态铁基合金镀层的研究工作也取得了明显的效果,应用前景广阔。
  多年来,郭鹤桐在国内外刊物上及有关学术会议上发表论文70余篇,通过省、部级鉴定的成果有10项,获国家专利4项。其中耐电蚀银-氧化镧电触头、电子元器件稳定易焊锡基复合材料、表层功能复合镀银、稳定易焊锡基复合材料、喷流滚镀机、家用电器级铜基银-氧化镧复合电触点、复合镀锡等成果获国家级和省部级科技奖励。
  造诣深厚泽被后人
郭鹤桐在教学和科研上的造诣深厚、学术水平高,在全国享有很高的威望。在科研上,他一生都在提倡践行,科研为实践服务;在教学上,则不吝提携后学,只要是对青年有益,对推动整个产业有益的事,他都非常用心地积极推动。
  郭鹤桐教授长期为推动我国电化学科学在各行业中的广泛应用,提高我国电化学领域的科学技术水平而辛勤工作。他相继担任中国表面工程协会常务理事,中国表面工程协会电镀分会副理事长,中国电子学会生产技术分会委员,中国电工学会电镀涂敷专业委员会委员,中国化学会电化学专业委员会委员,中国宇航学会空间能源委员会委员,天津市电镀工程学会理事长,《电镀与精饰》期刊编委会主任等。
  郭鹤桐还在全国的电镀协会中负责教育培训委员会工作,广泛开展了电镀技术的推广和普及工作,为我国电镀行业培训了一大批电镀技术人员,受到企业界的高度赞誉。
  郭鹤桐在长期从事电化学方面的教学和科研工作的同时,为了更好地做好在职职工的培训工作,为全国制定了指导性的教学大纲、教学计划。为实现教学大纲规定的培训目标,在20世纪90年代,他又进一步提出编写一整套系统的培训教材,作为全国在职教育的教科书。在编写过程中,郭鹤桐多次指出要理论联系实际,教材要适合职工培训进修,尽量不用或少用商业代号,多给学习者一些真实的知识,为教材编写指出了方向。经过五年的不懈努力,终于在1999年底正式出版了《电镀化学基础》、《电化学基础》、《电镀工艺学》,为在全国进行电镀技术培训打下了良好基础。
  郭鹤桐不仅自己重视科研成果在生产中的应用,还积极鼓励身边的青年教师紧密结合生产实际开展科学研究。郭鹤桐常说“电化学系开展的科研课题比较多,而且大多与生产实际紧密相连。我们虽然不可能承接太多的工程项目,但是我们系的专业与各个行业都有联系,研究的范围相当广泛,因此,也是大有作为的。”他表示,要通过科技开发,使电化学系的科研成果尽快转化为生产力,促进生产的发展,在为社会服务中,也会促进自身的发展,为电化学科学研究开辟更为广阔的天地。
  退休后的郭鹤桐依旧时刻关心电化学专业的发展,并在2008年设立了“郭鹤桐奖学金”,以鼓励莘莘学子能够不断在学习科研中取得新成就。
  本文为天津大学“师德立项”成果。稿件整理:刘晓艳