徐乃欣：深耕不辍，做腐蚀领域的践行者
2023-08-15 14:08:03
作者：本网整理 来源：腐蚀与防护之友
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习近平总书记强调指出：“新时代更需要继承发扬以国家民族命运为己任的爱国主义精神，更需要继续发扬以爱国主义为底色的科学家精神。”科学家精神是薪火相传的，为大力弘扬科学家精神，讲述科学家的故事，进一步激发科技工作者创新争先的热情，为腐蚀防护技术贡献科技力量，《腐蚀与防护》公众号特别推出“弘扬科学家精神”专题，对腐蚀行业的科学家进行宣传报道。今天，让我们向“在腐蚀领域深耕不辍的践行者”徐乃欣教授致敬！
徐乃欣1939年6月出生。研究员，博士生导师，享受政府特殊津贴。1962年毕业于上海复旦大学化学系，毕业后至中国科学院上海冶金研究所（现上海微系统与信息技术研究所）工作，直至退休。在所内腐蚀防护研究室，根据国家需要，长期从事腐蚀领域的科研与开发，主要涉及腐蚀电化学测试及电化学阴极保护。其间，1976年为执行两国科技合作协定，参加中国专家组派往阿尔巴尼亚地拉那大学工作，帮助筹建防腐蚀中心。1979-1981年作为访问学者到英国曼彻斯特大学理工学院（UMIST）腐蚀与保护中心进修。曾任中国腐蚀与防护学会理事，上海市腐蚀科学技术学会第五届理事会理事长，《中国腐蚀与防护学报》常务副主编，《腐蚀与防护》副主编。现为上海市腐蚀科学技术学会顾问，《腐蚀与防护》杂志编委。有多个科研项目获奖，包括“1.8米海水输送管道内壁恒电位阴极保护”、”宝钢长江引水水质试验”、”宝钢工业用水中氯离子含量对金属腐蚀影响的实验验证“、”黄浦江上游引水过江钢管外加电流阴极保护”、“城市地下大口径顶管的防腐蚀技术“等，先后获得上海市和中国科学院的科技进步奖。
应邀参加过多个重大工程建设项目的咨询评审。还共同参加过《腐蚀与防腐蚀合金》[苏] 、《机械工程材料测试手册》、《尤里格腐蚀手册》等的编写和翻译。
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员，远赴阿尔巴尼亚，以传播金属腐蚀科学知识为己任；在科研领域里精耕细作，凭借着优秀的科研成果，获得业界的赞誉。
雨后，沿着中山路来到徐老师家采访。初见徐老师，他一身文人气质，谈吐文雅，态度诚恳，既有读书人的真性情，也有老年人处事的坦荡和放松。
徐老师退休前的工作单位是中国科学院上海微系统与信息技术研究所，它成立于1928年，早在上世纪80年代，该所就形成了微电子学、功能材料和器件、金属腐蚀与防护三大研究领域。徐老师所从事的金属腐蚀与防护是冶金所的三大科研领域之一，他的直接领导是国内著名的金属防腐蚀专家石声泰先生。
徐老师从事金属腐蚀与防腐的科研工作有五十余载。在五十载春秋风华中，他默默耕耘，呕心沥血，不畏艰难，勇于开拓创新，始终青骥奋蹄向前奔。
《腐蚀与防护》编委会顾问候保荣院士(左1)、周邦新院士与上海市腐蚀科学技术学会负责人刘坐镇(右1)、徐乃欣(左2)、杨武(左3)合影
徐老师毕业于上海复旦大学化学系，后来到了中科院上海冶金所工作。
时光倒流回上个世纪60-70年代，中国进入了“文化大革命”，而中国与阿尔巴尼亚进入了“蜜月期”，当时有一首歌曲广为传唱：“海内存知己，天涯若比邻，中阿两国远隔千山万水，但我们的心是连在一起的。”正如歌中所唱，中国为阿国提供了大量的设备、技术和资金援助，并选派了大批技术骨干和管理人员帮助其建立项目发展经济。徐老师作为技术骨干来到了阿尔巴尼亚的地拉那国立大学开展国际合作交流计划。与他一同前往的有三人，组成了中方的专家小组。阿方也派来了两位老师，这两位老师每周跟随徐老师上专业课，学习金属腐蚀与防腐的专业基础知识、基本内容和专业名词，如过电位、耐腐蚀材料、晶间腐蚀等。除了传授腐蚀学科的基础知识，其余的工作就是带领阿方的老师开展腐蚀试验。当时适用于做腐蚀试验的温度计、天平是地拉那大学仅有的实验器材，等待徐老师他们的是严峻的挑战。于是徐老师和专家小组的成员不怕麻烦、不怕辛苦，自力更生，利用已有的条件，就地取材自行设计实验设备。在实验中尽量多的安排腐蚀试验中的失重实验、浸泡实验。经过一年多的实验训练，徐老师帮助阿方确立了腐蚀与防护专业的发展方向，建立了专业。几年后，阿尔巴尼亚参加了国际腐蚀委员会组织（ICC），ICC组织规定一国只有两个名额，徐老师培训过的阿尔巴尼亚的一位老师成为ICC的委员。除了教学和做实验，徐老师所在的中方专家小组来到了阿方的生产线如化工厂、钢铁厂、水电站、大型储罐进行参观，根据生产实际，徐老师为阿方的设备防腐蚀情况提出了意见，他们的意见得到当时阿尔巴尼亚国家副总理的认可，批示要好好听中国专家的意见。消息传到国内，徐老师他们受到冶金所领导的表扬。提起阿尔巴尼亚的那段记忆，徐老师认为那是一段青春的记忆：自己当时很忐忑，不知能否担得起担子完成任务。但他还是用坚定的意志在艰苦的条件下，帮助阿方普及了金属腐蚀领域的基础知识，为其专业的建立和发展奠定了基础。
2004年5月主持“腐蚀科学技术为重大工程建设服务”主题报告会
2006年5月东海大桥桥墩钢管桩电位检测（右3徐乃欣）
“将来总有一天，会轮到日本人到中国来学习的。”中科院上海冶金研究所石声泰先生在1982年关于宝钢引水工程论证会上发言的结束语，四年后，他又代表宝钢顾问委员会领取了“关于宝钢长江筑库引水工程咨询论证报告”获得的上海市科技进步奖一等奖的奖状和奖金。据徐老师介绍软科学项目获一等奖，这还是首次。
徐老师作为项目组一员参加了宝钢引水工程中“宝钢水中氯离子含量对金属腐蚀影响的实验论证”的项目，这个项目要攻关的重大科学技术难题是要澄清水中氯离子对金属腐蚀影响究竟如何的问题。为了攻关这一难题，从1982年8月到1983年9月，每月大潮、小潮各一次徐老师都会在宝钢电厂取水样，分析氯离子含量，经过分析发现，绝大多数情况下是10-20 PPM，只在1983年2月3日达到过278 PPM，超过平时的十几倍，但并没有发现腐蚀行为异常。即使向长江中添加海水，腐蚀率也没有发生什么变化，这就证明长江水中的氯离子对碳钢腐蚀不起决定作用。氯离子指标可以放宽，利用长江水是完全可行的，为决策宝钢使用长江水提供了科学依据，成为宝钢工程“长江筑库引水方案”的技术基础。由此，徐老师参与的这个项目荣获1986年上海市科技进步二等奖，而“宝钢长江（筑库）引水过程可行性咨询报告”荣获1987年国家科技进步二等奖。如果说这个项目让徐老师至今难忘，还有一个工程项目让徐老师记忆犹新——黄浦江上游引水管道阴极保护工程，这个项目也属于国内首创。上海的自来水厂过去是从毗邻的黄浦江就近取水，经加工处理后出厂供水。随着城市的发展，到上世纪80年代，水厂改从黄浦江上游取水。原水流经浦东地区，然后经过深埋于黄浦江底的大口径钢管从浦东输送到对岸浦西的水厂。最初的工程涉及到杨树浦水厂和南市水厂两家水厂，他们各有一条直径3米的输水钢管穿越黄浦江，大部分的管段埋设深度在地面以下22米，杨厂段的钢管长1120米，南厂段的钢管长是2124米，由于该区域的土壤属于强腐蚀性土质。过江输水钢管是整个引水工程中输水系统的咽喉，为了保证其长期安全可靠运行，需要采取有效的防腐措施。徐老师回忆说：“这是一个大型工程项目，我们经过初步试验筛选，决定钢管外壁的保护涂层为702环氧富锌底漆一道，842云铁环氧中间漆二道，546超厚浆型环氧沥青漆一道，干膜总厚度290UM。考虑到地下长距离施工时管道外壁涂层难以完全避免的损伤，由于涂层会由于时间而老化，它的保护性能下降，因此必须同时采用阴极保护的措施。阴极保护有牺牲电流法和外加电流法两种方式。经过相互比较，考虑到牺牲阳极的驱动电压偏小，因而有效的保护距离短，必须在黄浦江中埋设阳极，以后还得周期性更换，显然不符合实际。于是我们决定选用外加电流法，辅助阳极选用的是石墨阳极，阳极的埋设方式选择深井阳极，阳极位置选择在黄浦江两侧的岸上，不在江中布设阳极，以减少施工难度。由此出发，我们自行设计了深井阳极，每口井内自下而上垂直分布着8-9石墨阳极，并单独接线引出，再进入接线箱，箱内配有负载均衡电阻和电流表，井内阳极四周填充石墨碎块。”黄浦江上游引水管道阴极保护工程上游引水过江工程于1989年竣工。闸-凌过江工程钢管于1995年1月竣工。20多年过去了，现在徐老师每年还都会去检查一次工程，过江输水钢管从未发现和发生腐蚀破坏事故。谈起这一工程项目，徐老师说：“从历年实际运行的典型数据表明，黄浦江过江钢管阴极保护系统一直正常运行。这也说明阴极保护的系统设施，只要始终认真负责管理，就会一直正常运行。”在科研的路上，徐老师长袖善舞。从金山石化总厂整个系统的防腐蚀工程，到秦山核电站系统防腐蚀工程，再到湖北十堰第二汽车厂、洋山东海跨海大桥，杜邦公司……简言之，从事大工程项目的科研工作就是要将原创性的科学思想转化成为实用的技术。这也是徐老师多年科研工作的心得之一。
2009年9月在企业现场考察有关腐蚀问题（右3徐乃欣）
2009年9月组织专家赴企业咨询有关腐蚀问题（右2徐乃欣）
徐老师有一个的科研课题叫含铜宫内节育器铜的腐蚀，这个项目标新立异，独辟其径，其研究结果引起了国内外的关注。宫内节育器简称IUD，上世纪60年代末，智利的ZIPPER发明了载铜宫内节育器。徐老师介绍说：“含铜宫内节育器与先前的惰性宫内节育器相比提高了避孕效果，主要是藉助于铜在宫腔内会发生腐蚀，释放出铜离子。铜的腐蚀性直接关系到含铜UID能否安全、有效、长期地使用。这是一个特殊的腐蚀问题，完全不同于工业上常见腐蚀的介质。”
宫内节育环的研究者一般是从生物学的角度出发进行研究。徐老师则从金属腐蚀科学的角度出发，研究在人体环境内，当PH值变化时，当蛋白质的浓度变化时，含铜宫内节育器的腐蚀情况，以寻找出其中的规律。这一研究项目得到了计划生育药具国家重点实验室和金属腐蚀与防护国家重点实验室的资助，成为国家计划生育委员会的科技攻关项目。徐老师介绍说：“该项目在研究的过程中采用了电化学极化电阻技术结合X射线衍射、扫描电镜、感应耦合等离子发射光谱和表面膜阴极还原等方法，研究了血清白蛋白、丙球蛋白和血红蛋白对模拟宫腔液中铜腐蚀行为的影响。尽管研究是在模拟宫腔环境中进行的，但并不是真正的人体环境，而且人的体质千差万别，从中摸索出规律性的，是有难度的。”经过一段时间的研究发现，铜在模拟宫腔液中的腐蚀速度受阴极反应的控制；模拟宫腔液中白蛋白、丙球蛋白和血红蛋白的存在使铜电极的自腐蚀电位负移；血清白蛋白对铜腐蚀的阳极和阴极过程均有影响。一方面，它阻止络合离子从电极表面向本体溶液的扩散；使得阳极反应的电荷传递电阻变小。另一方面，它促进阴极反应，使阴极电荷反应电阻降低。回忆这个课题，徐老师说：“这个课题是把腐蚀学科和计划生育学科有机地结合在一起，为准确有效地评价铜IUD的避孕效能和寿命开拓了新途径。其研究结果不仅为研制生产新型高效的铜IUD提供了理论依据，也扩展了腐蚀科学的认识领域。”谈起研究结果的发表，徐老师说：“这里面有一段小插曲，我最初写出科研论文后，投到了美国的《CORROSION》杂志上，等了几个月后杳无音信，我又把它投到了英国的《CORROSION SCIENCE》杂志上，英国的这本杂志很快刊登了我的这篇文章，而美国《CORROSION》杂志的主编看在英国《CORROSION SCIENCE》杂志上看到这篇文章后，感觉我的这个科学研究标新立异、与众不同，他主动联系我，问这么好的文章为什么没发到他们的杂志上。我当时一笑而过，明明是你们没有接受嘛，我才改投。”这仅是一个小插曲，其实对于这项研究，徐老师已经成为该领域里最有代表性的研究者。孔子在《论语》中有一句话叫：君子不器。回看徐老师科研之路，不难看出他身上的工匠精神，不拘泥于“一针一线”，精益求精，既能“大刀阔斧”在大型工程项目汇总向前迈进，又不忘做“绣花针”在模拟人体环境中下功夫，科研工作进入新的境界。祝愿每位科研工作者都能“允文允武”，做到“君子不器”！
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