
中国工程院院士何季麟。(资料图片)

何季麟在作报告。(资料图片)

何季麟生活照。(资料图片)
何季麟,冶金与材料工程专家,生于河南省开封市,1969年毕业于北京钢铁学院,现为郑州大学专职院士。曾任宁夏有色金属集团公司总工程师,中国有色金属学会副理事长。2001年当选为中国工程院院士。
何季麟获授权专利9项,发表论文40余篇。获国家专利优秀奖1项,2007年“RTO金属包埋切片微米、纳米表征法”获国家技术发明二等奖;2012年“超小型化钽电解电容器用关键材料生产技术与应用”获国家科学技术进步二等奖;获省部级科技进步一等奖4项。先后荣获宁夏“科技明星”“塞上英才”等称号,1995年荣获全国劳动模范称号。
深耕“钽铌”工业四十年
1969年,何季麟从北京钢铁学院(现北京科技大学)毕业,作为专业人才被分配至宁夏有色金属冶炼厂,进行稀有金属“钽铌”的研究和生产。
“钽铌”实际上是指同族难融稀有金属金属钽和金属铌,由于二者伴生于自然环境、性质相似,因此通常被合称为“钽铌”。这两种金属熔点高、密度高,属于“优质耐酸和耐液体金属腐蚀的材料”,钽金属60%用于制造高性能钽电解电容器,是制造航天航空发动机、现代武器、高科技电子器件如芯片、超导体和电容器等的原材料。2006年,何季麟在编纂《有色金属进展》时将“钽铌”称为“高科技产业不可或缺的金属材料”。
“钽铌”的规模化生产是人类社会进入20世纪20年代以后高新技术发展突飞猛进的产物,但中国准备进入这一赛道时已经晚于世界近30年,并且很快就遭到了西方国家的技术封锁。
今逢坎坷,亦有英姿。初至新领域,没有技术、没有设备的8年间,何季麟跟同事们一起查阅文献,共同研究了4种钽金属材料制备的新工艺方法,并创造出中国第一套搅拌钠还原工艺技术与设备,但这也仅是起步。20世纪80年代,国外市场上对于钽金属的需求量已经达到了每年千吨以上,但由于制备工艺和产品质量的问题,其供应市场基本被美、英企业垄断,宁夏有色金属冶炼厂在1981年全国有色金属计划定货会上仅拿到250克钽粉的订单。
何季麟说,钽粉和钽丝是钽金属的主要产品,比电容量是衡量其制备技术水平的重要指标之一。只有提升比电容量,才能真正进入国际赛道。
1984年何季麟担任宁夏有色金属冶炼厂负责科研和生产的副厂长,1987年提出引进世界先进技术改造我国“钽铌”工业,但美国的三家大公司提出:“绝不在中国培植竞争对手”。
从20世纪开始,我国高科技领域发展受到国外多重遏制成为常态。冲出封锁是一条漫长艰辛的路,科研团队需要与世界上成熟的产品赛跑、与国际研究的速度赛跑、与国内工业发展的速度赛跑,而他们能依靠的只有极少的资料、志同道合的同伴和夜以继日的刻苦钻研。这是一代人的使命,何季麟也是如此。
随后的十年,电子工业飞速发展,我国进入稀有金属制备的快速发展期,宁夏有色金属冶炼厂决心自力更生,自主研发高电容和耐高压钽粉。在何季麟的带领下,实现了钽、铌技术的重大突破,先后进行了7项重要技术改造工程,研发了氟钽酸钾、电容级钽粉、细径钽丝、合金熔炼等一系列产品,产能分别达到年产1000吨、250吨、100吨和75吨的世界级规模化生产能力,其所生产的钽粉比容也不断提高,从10000cv/g到100000cv/g,如今宁夏冶炼厂商品级钽粉比电容量达200000cv/g。”
放眼产业化做科研
荣誉是评价过去的尺度,何季麟的研究之路还在顺着国家需要快速向前延伸。
稀有金属领域的发展是时代机遇,也是必然。但因其数量相对较少,往往应用面会被局限于尖端科技领域,一旦该领域受到冲击,就会造成相关金属价格在国内外市场上的快速波动,并不属于稳定的金属材料来源。
以钽为例,钽矿属于战略资源,至2000年我国已发展成为世界钽工业大国强国,宁夏冶炼厂钽粉、钽丝产品占据世界市场25%和60%份额、分别居世界第三、第一位。但钽精矿原料基本依赖进口,主要来源于非洲大湖地区,经常受到该地区政治、经济因素等的不良影响导致矿源不稳。长远来看,稀有金属的研究关乎国家安全,不可放弃,但减少相关产业对其的依赖性也是新材料行业的时代任务之一。
2015年,何季麟以学科首席特聘教授的身份受聘于郑州大学。他组建了自己的研究团队,现在内部已有40多名科研人员。这个团队致力于解决我国有色金属行业发展过程中出现的问题。近年来,已在多个方面取得关键性进展,其中一项就是ITO靶材。
ITO靶材以高纯铟锡金属为原料,主要应用于LED芯片、半导体行业和高能激光武器,是芯片制造中不可或缺的材料。在2005年之前,只有少数几家国外公司可以生产超高纯度的溅射靶材。
为了突破这一“卡脖子”问题,何季麟带领团队率先开发了氧化物靶材,使得中国ITO靶材制备实现了从无到有的重要转变,中国ITO靶材产业化技术自主创新体系初步形成。
是否符合国家需要是他及团队选择研究课题的主要因素之一,何季麟说:“科研工作要考虑是否符合国家战略需求,是否对国家建设有用,要着眼于推进产业化,做更有意义的科研。”
截至目前,虽然国内目前生产的ITO靶材仍然只能满足中低端需求,但这个市场的新风口正在逐步形成。
2010年,我国平板显示产业规模化发展格局基本形成,但ITO溅射靶材几乎全部依赖从日本、韩国进口,ITO靶材价格高达8000元/千克。2018年以郑州大学、宁夏冶炼厂、福建阿石创联合团队为代表的中国科研力量实现了大尺寸ITO靶材制备关键技术突破,日本日矿等公司出口中国ITO靶材产品立刻大幅降价至2000元/千克,企图以价格战打压中国自主创新的ITO靶材产业。
高端材料领域国际较量凭的是实力,2020年,郑州大学、宁夏冶炼厂、福建阿石创团队协同研发的ITO靶材制备技术成果获国家技术发明二等奖后,更加坚定了何季麟团队持续创新开发的信心和步伐。
何季麟所带领的技术团队持续深入研发氧化物靶材的制备技术,推进产业化进程。2021年年初与洛阳晶联光电材料有限责任公司深入合作,项目获得郑州市协同创新专项的支持,项目经费为2000万元。
始终主张开放发展观
何季麟今年已经76岁,两鬓斑白,但他的精力和体力仍然充沛。虽然已经进入高校任教数年,但他始终以一个企业人实干的眼光看待科研工作与学科建设。何季麟说:“我没有什么故事,我是一个做企业出身的人。从企业的层面上,发展必须要以‘开放’为宗旨,要树立‘开拓创新思维’。”
如今,何季麟所带领的研发团队已有多个研究方向,除了“钽铌”和靶材之外,在高纯金属材料的制备领域如高纯钛、高纯铌等均取得较大进展。在学术上,他仍然乐于迎接一个又一个新的挑战。永不止步地创新,是他所认为的科研的生命力。
初打开国门时,无数代表国际水平的尖端技术成果蜂拥而来,但其内部的技术核心往往只留出一条“缝”供人进入。科研工作者的任务就是要将这条“缝”拓宽成一条“路”,让更多的资源流通、让更多的人往前走。持之以恒地创新让他们成为一个又一个行业背后的托举者,也成为一个又一个时代的见证者。何季麟就是其中的一位。
(何永辉)

