白洋:陶瓷可以做任何事情
白洋,1979年生,博士生导师。2001年7月于清华大学材料科学与工程系获得学士学位,经免试推荐直读博士研究生,2006年7月获工学博士学位,其间被评为清华大学十佳研究生。2006年7月进入北京科技大学工作至今。主要研究方向为功能陶瓷,研究领域包括铁电制冷材料、陶瓷基超材料和超高频软磁材料。
2009~2010年赴香港理工大学作为博士后研究员进行访问研究。2012年获中组部首批“青年拔尖人才”,教育部“新世纪优秀人才”。中国硅酸盐学会特陶分会理事,中国功能材料学会理事。国际刊物Advances in Materials Science and Engineering (SCI)客座编辑;Adv Mater、Adv Func Mater、J Mater Chem等20余个国际学术期刊的特邀审稿人。
白洋相信,“陶瓷可以做任何事情”。
我们在日常生活中会接触到各种各样的陶瓷材料的东西,比如喝水的杯子、吃饭的碗,摆设的陶瓷瓶,我们并不陌生。除此之外,手机的线路板上、电脑的机身中,在更多看不见的地方,形态各异的陶瓷也无处不在。材料学专业出身的白洋,在十几年的时间里,从未停止和这个家族打交道。
大概从2000年开始,手机、电脑等电子设备经历了迅速的发展。设备的频率越来越高,但是线路板上主要由陶瓷构成的片式电容,却没有办法提高到相应的频率,成了电子设备发展的瓶颈。
“磁性材料如果不能做到高频的话,就必须用非磁性材料。”白洋说,“但这会造成元件的体积很大,没有办法让电子设备更轻薄。”
“虽然大家都说陶瓷可以做任何事情,但实现起来非常困难,从大的角度来说,所有的无机非金属材料都可以算成陶瓷,要在这么大的范围内找出合适的材料,就必须首先对所有材料的性质有非常熟悉的了解。”白洋说。
在大学的最后一年,白洋的指导老师清华大学材料工程学院教授周济把研究高频电感元件的课题交给了他。
当白洋开始实验时,高频电感元件的研究工作已经在进行中。但是,实验中的几种材料都不能完全满足要求。于是,在周济教授和中国工程院院士李龙土教授的指导下,白洋决定另辟蹊径,采用一种叫做平面六角软磁铁氧体的材料做电感元件。
当平面六角软磁铁氧体在实验室被证明可以提高电感的频率之后,这一成果迅速得到承认,在教育部当年组织的科技成果鉴定会上受到专家的好评,并因此获得2005年电子学会信息科技二等奖。随后,广东深圳的一家专门生产片式元器件的企业采用了这一实验室的成果,成为国际上仅有的两家可生产高频宽带抗电磁干扰片式磁珠的生产商。
这时,白洋刚开始读研究生。
而到了研究生阶段,需要确定研究方向时,白洋又一头扎进了陶瓷这类繁纷复杂的材料中去。
创新工作背后的艰辛,远远超过一句话的描述。每一个创新成果的背后都是十足的汗水和付出。当实验室工作开始时,白洋和他的同事们,面临的是十几种各式各样需要反复试验的陶瓷。测量材料的介电常数和磁导率也面临巨大挑战。“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”白洋教授带领着他的团队秉承着这样的信念和信心,仔细耐心的测量每一项参数。由于之前的测量方法大都认为两项参数为正值,因此必须设计出一套新的测量方法,筛选出正负值。为此,白洋所在的清华大学研究团队和来自浙江大学的一个团队一起进行实验。
当材料筛选终于完成时,由于所设计的材料频段比较低,所以他们必须制造出庞大的样品。在团队经历过无数日日夜夜的努力后,才终于看到了成果。
如今已经是北京科技大学副教授的白洋说,自己当时在读大学时之所以选择材料专业,是因为相信“材料是21世纪的三大支柱产业之一”,但走进清华大学的校门之后,他觉得吸引他走下去的是这个学科的综合性。他坦言说虽然还有很长很艰辛的路要走,但是因为热爱所以要为之坚持。