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| 【培華人故事】“低碳博士”鄭欣:把每一塊“材料”都煉成“棟梁” |
| http://www.reabo.cn 2025年11月3日 來(lái)源:華禹教育網(wǎng) |
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西安培華學(xué)院智能科學(xué)與工程學(xué)院建工系教師鄭欣博士,始終以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度與溫暖的教學(xué)初心,在材料科學(xué)領(lǐng)域與教育事業(yè)中穩(wěn)步前行。她深耕納米復(fù)合粉體技術(shù)、耐火材料固廢利用等研究方向,用成果回應(yīng)行業(yè)需求;以“知行合一”的教學(xué)理念,為學(xué)生搭建從理論到實(shí)踐的橋梁,詮釋著青年學(xué)者與高校教師的雙重?fù)?dān)當(dāng)。

成長(zhǎng)蛻變:在培華遇見(jiàn)更好的自己
“選擇培華,是因?yàn)檫@里待我以國(guó)士,我便要以國(guó)士報(bào)之! 回望來(lái)時(shí)路,鄭欣的選擇里,藏著對(duì)教育的熱愛(ài),更藏著一段跨越時(shí)光的堅(jiān)持——作為兩位孩子的母親,在家人的全力支持下,她曾頂住“大齡讀博”的壓力,在兼顧家庭與學(xué)業(yè)的雙重挑戰(zhàn)中,一步步啃下專(zhuān)業(yè)硬骨頭,最終順利拿下西安建筑科技大學(xué)的博士學(xué)位。即便如今身兼科研與教學(xué)重任,她也從未停下學(xué)習(xí)的腳步,這份“終身學(xué)習(xí)”的韌性,也讓她與培華的緣分更加深厚。

入職后,學(xué)校給予的支持遠(yuǎn)超預(yù)期。專(zhuān)門(mén)的青年科研啟動(dòng)基金、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)在科研上的大力扶持,讓她能安心投入研究;教師教學(xué)發(fā)展中心邀請(qǐng)名師開(kāi)展BOOOPS訓(xùn)練,幫她快速提升教學(xué)能力;國(guó)自然、省自然基金申報(bào)時(shí),學(xué)校還會(huì)邀請(qǐng)外部專(zhuān)家授課指導(dǎo),解決申報(bào)難題!坝写雾(xiàng)目申報(bào)遇到問(wèn)題,學(xué)院很快幫我協(xié)調(diào)資源,解決效率特別高! 鄭欣說(shuō)道。

從研究者到高校教師的身份轉(zhuǎn)變,曾讓她面臨挑戰(zhàn)——既要做科研,又要備課、授課、與學(xué)生溝通。好在院系領(lǐng)導(dǎo)幫忙協(xié)調(diào)時(shí)間,同事們分享備課經(jīng)驗(yàn),她也制定了詳細(xì)的工作時(shí)間表:上午專(zhuān)注教學(xué),下午投入科研,利用線(xiàn)上會(huì)議處理學(xué)業(yè)導(dǎo)師工作。學(xué)校定期組織的青年教師學(xué)術(shù)沙龍,更讓她受益良多,“有時(shí)同事的一句話(huà),就能幫我解開(kāi)科研上的困惑”。

“這里的學(xué)術(shù)氛圍很融洽,沒(méi)有隔閡,能讓我專(zhuān)注于研究和教學(xué),實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值!痹谂嗳A,她不僅實(shí)現(xiàn)了科研上的突破,更在教學(xué)中收獲了成就感,而這份雙向奔赴的成長(zhǎng),也讓她更加堅(jiān)定了“以科研反哺教學(xué)、以教學(xué)滋養(yǎng)科研”的初心。
科研探索:以技術(shù)突破回應(yīng)行業(yè)“低碳”之需
“材料科學(xué)是連接理論與產(chǎn)業(yè)的橋梁,我希望每一次技術(shù)突破都能為行業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能!边@是鄭欣選擇材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的初心,而耐火材料低碳化研究,則是她回應(yīng)行業(yè)需求的核心方向。

在“雙碳”目標(biāo)推動(dòng)下,傳統(tǒng)耐火材料生產(chǎn)能耗高、碳排放量大的問(wèn)題日益凸顯,大到鋼鐵廠高溫窯爐的能耗優(yōu)化,小到耐火材料的使用壽命提升,核心都離不開(kāi)材料的突破。聚焦耐火材料低碳化研究的她主動(dòng)回應(yīng):“傳統(tǒng)耐火材料生產(chǎn)碳排放高,我們的研究就是要在保證性能的前提下,幫行業(yè)減排放、降能耗。”

在深耕材料科學(xué)領(lǐng)域五年的時(shí)間中,她的成果不斷獲得行業(yè)認(rèn)可。讓鄭欣倍感溫暖與鼓舞的是,加入培華后,學(xué)校對(duì)科研工作給予了全力支持,為她搭建了施展專(zhuān)業(yè)才華的廣闊舞臺(tái)。今年帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國(guó)際材料領(lǐng)域SCIE期刊《Ceramics International》發(fā)表題為《Nanoscale toughening of low-carbon Al₂O₃-C refractories by a combustion synthesized BNNSs/MgAl₂O₄ composite powder》的學(xué)術(shù)論文。這一期刊創(chuàng)刊于1971年,由Elsevier Ltd出版,在中國(guó)科學(xué)院分區(qū)中屬材料科學(xué)大類(lèi)2區(qū),為材料科學(xué)權(quán)威Top期刊,影響因子5.6,是國(guó)際公認(rèn)的材料科學(xué)權(quán)威刊物之一。

“‘如何降低石墨含量的同時(shí),保證材料的高溫服役性能’是此項(xiàng)研究最大的難點(diǎn)!编嵭捞寡裕跗趫F(tuán)隊(duì)嘗試了多種配方,均因性能不達(dá)標(biāo)而受阻。但她并未退縮,反而帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從工藝根源破題——針對(duì)傳統(tǒng)高溫?zé)Y(jié)工藝污染大、能耗高的問(wèn)題,他們反復(fù)調(diào)整納米復(fù)合粉體的配比,優(yōu)化燒結(jié)溫度與時(shí)間參數(shù),在無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)驗(yàn)證后,終于攻克了“低碳”與“高性能”難以兼顧的核心難點(diǎn),為耐火材料低碳化生產(chǎn)提供了可落地的技術(shù)新路徑。

此外,鄭欣團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)鎂碳耐火材料是冶金設(shè)備爐襯的關(guān)鍵材料,但高石墨含量在高溫下易氧化的問(wèn)題,致材料結(jié)構(gòu)疏松、壽命縮短,又使氧化產(chǎn)物造成鋼液增碳,影響低碳鋼質(zhì)量。隨著潔凈鋼冶煉及節(jié)能降耗需求的提升,低碳鎂碳耐火材料的研發(fā)迫在眉睫。然而,直接降低石墨含量會(huì)劣化材料性能,如何提升低碳產(chǎn)品的抗氧化性成為了難題;诖耍嵭缊F(tuán)隊(duì)決心突破納米氮化硼制備的技術(shù)限制,開(kāi)發(fā)更加高效的納米氮化硼粉體制備工藝解決難題。

團(tuán)隊(duì)通過(guò)反復(fù)驗(yàn)證與推導(dǎo),成功獲批此項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。這一專(zhuān)利提供了一種納米氮化硼/鎂鋁尖晶石復(fù)合粉添加劑,其氮化硼含量高,將其加入低碳鎂碳耐火材料中,可提高鎂碳磚的抗氧化性能。

鄭欣告訴小薇,目前已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室引入鎂碳耐火材料進(jìn)行小批量的生產(chǎn),并且對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了性能測(cè)試,鎂碳耐火材料抗渣性和抗氧化性明顯優(yōu)于未引入添加劑的樣品。下一步將優(yōu)化專(zhuān)利配方和工藝,進(jìn)一步降低成本,能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī);a(chǎn),從而推動(dòng)工業(yè)化應(yīng)用。

憑借在材料科學(xué)領(lǐng)域的卓越表現(xiàn),鄭欣還收獲了一系列令人矚目的成果:她曾作為核心成員參與國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等省部級(jí)科研項(xiàng)目3項(xiàng);發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇,其中在材料領(lǐng)域權(quán)威SCI期刊發(fā)表論文6篇,1篇獲得期刊編輯推薦;先后在“絲綢之路國(guó)際產(chǎn)業(yè)合作與融合學(xué)術(shù)研討會(huì)”“全國(guó)耐火原料學(xué)術(shù)交流會(huì)”等國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議作主題報(bào)告,并在“第十八屆全國(guó)耐火材料青年學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)”獲會(huì)議論文三等獎(jiǎng)。

相較于純粹的學(xué)術(shù)探索,鄭欣更看重“研究成果能否真正服務(wù)產(chǎn)業(yè)”。她主持省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“耐火廢料再生”專(zhuān)項(xiàng)、校企合作“鎂渣-水泥穩(wěn)定碎石路面材料”項(xiàng)目......在平衡學(xué)術(shù)價(jià)值與產(chǎn)業(yè)需求時(shí),始終堅(jiān)持“從企業(yè)實(shí)際痛點(diǎn)切入”:“企業(yè)經(jīng)常反映‘降能耗會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短’,我們就圍繞‘能耗與性能平衡’展開(kāi)針對(duì)性理論分析,同時(shí)反復(fù)測(cè)試工藝在工廠實(shí)際生產(chǎn)中的可操作性,絕不做脫離產(chǎn)業(yè)實(shí)際的‘紙上研究’!
教學(xué)相長(zhǎng):讓材料科學(xué)“走進(jìn)生活”
“課本上的理論不是孤立的知識(shí)點(diǎn),要讓學(xué)生看到它在行業(yè)里的真實(shí)應(yīng)用。”鄭欣一直在思考如何讓抽象的材料科學(xué)變得鮮活,讓學(xué)生既能掌握理論,又具備跨學(xué)科實(shí)踐能力。

她的課堂從不缺少“行業(yè)溫度”。講解耐火材料時(shí),會(huì)對(duì)比傳統(tǒng)工藝與新型低碳工藝的能耗差異,讓學(xué)生直觀看到課本知識(shí)在鋼鐵、建材行業(yè)的應(yīng)用;面向土木專(zhuān)業(yè)學(xué)生,會(huì)介紹環(huán)保路面材料的研發(fā)進(jìn)展,串聯(lián)起材料科學(xué)與道路工程的關(guān)聯(lián)。“我會(huì)從生活場(chǎng)景切入,比如聊手機(jī)電池、運(yùn)動(dòng)鞋鞋底的材料改進(jìn),讓學(xué)生意識(shí)到材料科學(xué)離自己很近。” 這是她激發(fā)學(xué)生興趣的小技巧,效果尤為顯著。

在培養(yǎng)跨學(xué)科思維上,她有自己的“實(shí)踐方法論”。講材料性能檢測(cè)時(shí),會(huì)引入智能傳感器技術(shù),教學(xué)生如何用傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)耐火材料損耗;布置小組任務(wù)時(shí),會(huì)要求學(xué)生用數(shù)據(jù)分析軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),讓“材料評(píng)估”與“智能技術(shù)”無(wú)縫銜接。
在學(xué)生眼中,鄭欣不僅是傳道授業(yè)的老師,更是陪伴他們探索科研的“伙伴”。她推行項(xiàng)目制教學(xué),帶領(lǐng)學(xué)生參與科研項(xiàng)目,從文獻(xiàn)收集、數(shù)據(jù)記錄等基礎(chǔ)工作教起,再逐步放手讓學(xué)生嘗試實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)分析。有學(xué)生反饋:“一開(kāi)始我連儀器都不會(huì)用,跟著鄭老師做項(xiàng)目半年后,不僅能獨(dú)立分析數(shù)據(jù),還敢提優(yōu)化建議了!睂W(xué)生的成長(zhǎng),正是她教學(xué)成果的縮影。

課堂之外,她常用學(xué)術(shù)沙龍、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放日拉近與學(xué)生的距離。她會(huì)選“新材料在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用”等學(xué)生感興趣的主題,鼓勵(lì)大家自由討論;也會(huì)指導(dǎo)學(xué)生觀察納米粉體微觀形態(tài),幫他們打開(kāi)科研視野。她總不忘叮囑學(xué)生:“打好物理、化學(xué)基礎(chǔ),多進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,遇到問(wèn)題別害羞,多交流才能少走彎路!编嵭朗冀K以學(xué)生為中心,用扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)與溫暖的育人初心,讓抽象的材料科學(xué)變得鮮活可感,為行業(yè)培養(yǎng)兼具理論基礎(chǔ)與實(shí)踐能力的實(shí)用人才。
近年來(lái),西安培華學(xué)院通過(guò)“青年教師成長(zhǎng)支持計(jì)劃”構(gòu)建“科研-教學(xué)-產(chǎn)業(yè)”三位一體平臺(tái),越來(lái)越多像鄭欣這樣的青年學(xué)者正把論文寫(xiě)進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)、把溫度融進(jìn)課堂、把成長(zhǎng)刻進(jìn)學(xué)生的未來(lái)。道阻且長(zhǎng),行則將至——培華正把每一塊“材料”,都煉成未來(lái)的“棟梁”。(作者:梁佳鷗)
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