科技日報記者 李麗云 通訊員 成方哲 陳美晶

2021年12月底，2021年度黑龍江省科學(xué)技術(shù)獎評審結(jié)果揭曉，哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院遲慶國教授作為第一完成人申報的項目成果“聚合物基復(fù)合絕緣介質(zhì)構(gòu)筑與介電儲能特性調(diào)控機理”榮獲黑龍江省科學(xué)技術(shù)獎（自然科學(xué)類）一等獎。

這個一等獎的背后是遲慶國教授和7名核心科研人員的“十一年磨一劍”，扎根龍江，潛心鉆研。從2010年開始，遲慶國就開始致力于解決高端絕緣材料關(guān)鍵難題，雖失敗無數(shù)次但從不言放棄。團隊系統(tǒng)研究了聚合物絕緣介質(zhì)高儲能密度改善方法與機理，推進高壓電力電容器用絕緣介質(zhì)的國產(chǎn)化進程，解決了以犧牲絕緣介質(zhì)擊穿強度為代價獲得高極化特性的瓶頸問題，為電氣絕緣行業(yè)發(fā)展和龍江經(jīng)濟建設(shè)作出突出貢獻。

追夢  

11年來，哈爾濱理工大學(xué)納米樓205實驗室，無論寒暑總是燈火通明，這是遲慶國教授追逐夢想的地方；持續(xù)運行的實驗設(shè)備，潛心研發(fā)的忙碌身影，精心籌建的科研團隊，這是他堅守信念的事業(yè)。由他研發(fā)的柔性電介質(zhì)薄膜是應(yīng)用在大型輸電設(shè)備上的絕緣材料，也是新能源汽車逆變器中電容器的重要組成部分。相關(guān)研究成果提升了我國電介質(zhì)絕緣材料高端制備技術(shù)的競爭力，推動了高性能電工絕緣材料的國產(chǎn)化進程。

十多年前，山東籍的遲慶國畢業(yè)后，致力于高電壓與絕緣技術(shù)研究。當(dāng)時高端的絕緣介質(zhì)，以直流輸電中的換流站電容器應(yīng)用為例，國內(nèi)基本都是從國外進口，即便進口，國外也未必賣，是典型的關(guān)鍵難題。當(dāng)時哈爾濱理工大學(xué)設(shè)有這個國家重點學(xué)科，下定決心，誓要解決高端絕緣材料關(guān)鍵難題的遲慶國放棄了很多南方企業(yè)的高薪邀請，毅然選擇留在哈爾濱，他將高儲能密度柔性聚合物復(fù)合介質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能優(yōu)化領(lǐng)域作為最初的科研突破口。

雄心壯志固然澎湃，但在最初開展科研的時候還是被澆了一盆冷水。絕緣介質(zhì)薄膜的成型制備從一開始就是一個困擾實驗進程的重要因素，由于沒有現(xiàn)成的文獻參考，也沒有相關(guān)團隊的經(jīng)驗可以獲取，只能自己一點點地去探索。薄膜制備嘗試了一年，也持續(xù)失敗了一年，遲慶國跟這款薄膜較上了勁兒。膜碎了，就添加原材料重新再來；沒有現(xiàn)成的文獻可參考，就扎進圖書館找資料。手磨出了繭子，實驗器材磨掉了漆，經(jīng)過兩年多上萬次的努力，這款薄膜終于“磨”成了型。然而，還沒來得及高興，性能不達標(biāo)的新問題又出現(xiàn)了，只能一切推翻重頭再來。

常年在高溫高壓的環(huán)境下工作，遲慶國已經(jīng)記不清自己被燙傷過多少回，總是忙碌得顧不上家人，家人抱怨說實驗室才是他的“家”。       

逐夢

高電壓與絕緣技術(shù)是國家重點學(xué)科，電介質(zhì)工程國家重點實驗室是高水平科研平臺，在哈爾濱理工大學(xué)電氣學(xué)院走廊兩側(cè)懸掛著學(xué)生熟悉又崇敬的教授簡介，他們中有根植電氣裝備制造領(lǐng)域的學(xué)術(shù)泰斗，也有中青年科技骨干，他們是鍛造“大國重器”的開拓者和傳承人，使得電氣專業(yè)成為優(yōu)勢特色學(xué)科，電氣學(xué)院也在全國享有美名。哈爾濱理工大學(xué)也因此被譽為“現(xiàn)代工程師的搖籃”和電線電纜行業(yè)的“黃埔軍校”。

遲慶國教授作為高電壓與絕緣技術(shù)省級領(lǐng)軍人才梯隊后備帶頭人，在夜以繼日的科研探索中深深領(lǐng)悟到，科學(xué)研究的“單打獨斗”難以取得重大科研成果，籌建一支科研素質(zhì)優(yōu)良、本領(lǐng)過硬的科研團隊勢在必行。2017年，他爭取資源創(chuàng)造條件，帶領(lǐng)優(yōu)秀青年教師，傾心創(chuàng)建了電介質(zhì)儲能與導(dǎo)熱科技創(chuàng)新團隊。該團隊至今已先后承擔(dān)15項國家級課題，授權(quán)發(fā)明專利20項，研究出國內(nèi)領(lǐng)先的、具有優(yōu)異性能的儲能型介質(zhì)薄膜，在高端絕緣介質(zhì)的國產(chǎn)化進程中取得重要突破，在國際高端絕緣介質(zhì)領(lǐng)域占有了一席之地。

團隊建設(shè)初期，遲慶國瞄準(zhǔn)了工程電介質(zhì)領(lǐng)域熱點課題并確立了第一個研究方向：高儲能密度柔性聚合物復(fù)合介質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能優(yōu)化。隨后，通過調(diào)研分析前沿研究動態(tài)與行業(yè)所需，并請學(xué)院和校內(nèi)外資深教授指路把脈，提出了第二個研究方向：高壓直流絕緣結(jié)構(gòu)電場分布調(diào)控技術(shù)。隨著團隊研究的不斷深入和行業(yè)對智能絕緣材料的更多需求，確立了第三個研究方向：電力電子器件封裝絕緣材料。

筑夢

“這個就是一個靜電紡絲，通過加電壓，把這個溶液噴出來，是實驗室制備有機薄膜的一種方法?！北M管哈爾濱理工大學(xué)已經(jīng)放寒假，但遲慶國并沒有休息，他在指導(dǎo)學(xué)生制備柔性電介質(zhì)薄膜。這種薄膜是應(yīng)用在大型輸電設(shè)備上的絕緣材料，也是航空航天推進系統(tǒng)中電容器的重要組成部分，目前該技術(shù)已處于國際先進水平。然而過去，我國在電介質(zhì)絕緣材料領(lǐng)域，只能制造一些低端產(chǎn)品。

回憶起幾年來近十萬次的實驗，團隊成員張昌海副教授說，在他們“彈盡糧絕”的時候，哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院在經(jīng)費上給予團隊很大的支持，相當(dāng)于開了綠燈。得到資金支持后，“絕處逢生”的遲慶國帶領(lǐng)團隊繼續(xù)反復(fù)打“磨”，在實驗進行到第五年的時候，柔性電介質(zhì)薄膜的性能終于穩(wěn)定下來，之后開始向工程應(yīng)用上轉(zhuǎn)化。這期間，遲慶國的團隊陸續(xù)得到了國家自然科學(xué)基金重點項目，黑龍江省自然科學(xué)基金團隊、重點項目和中央財政支持地方高校人才培養(yǎng)計劃的支持，累計得到項目資金支持近千萬元。

在反復(fù)論證、著眼細(xì)節(jié)的態(tài)度下，遲慶國逐步完善了軟硬件條件，終于在自己的科研領(lǐng)域展開了拳腳。面向極端環(huán)境運行下電氣設(shè)備對薄膜電容器性能的更高要求，團隊在充分調(diào)研和大量研究基礎(chǔ)上，提出了基于多級界面協(xié)同設(shè)計優(yōu)化的聚合物高溫儲能性能提升方法，突破了兼具高絕緣與高導(dǎo)熱的復(fù)合絕緣介質(zhì)制備關(guān)鍵技術(shù)，率先建立了針對電容器薄膜材料的老化評估方法及壽命預(yù)測模型。

隨著團隊日益成長，一個個創(chuàng)新的解決方案將問題迎刃而解。創(chuàng)新性的利用勢壘層優(yōu)化和紫外接枝技術(shù)，突破了高性能電容器絕緣介質(zhì)儲能密度低以及耐溫性差等技術(shù)瓶頸，開發(fā)了滿足規(guī)模化制備技術(shù)要求的高性能絕緣體系。

針對高端絕緣材料受制于人的技術(shù)難點，遲慶國協(xié)同團隊，系統(tǒng)研究了聚合物絕緣介質(zhì)高儲能密度改善方法與機理，推進了高壓電力電容器用絕緣介質(zhì)的國產(chǎn)化進程。聚焦高性能絕緣介質(zhì)的基礎(chǔ)理論研究、技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化工作，所研發(fā)的新型智能絕緣材料具有綜合調(diào)控電場與溫度場的雙重功能，相關(guān)技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平，為黑龍江省電氣裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級提供保障；在高端絕緣介質(zhì)的國產(chǎn)化進程中取得重要突破，解決了以犧牲絕緣介質(zhì)擊穿強度為代價獲得優(yōu)異非線性電導(dǎo)特性、高極化特性的瓶頸問題，為企業(yè)實現(xiàn)了利潤增長，為服務(wù)黑龍江經(jīng)濟做出突出貢獻。

突出的成果讓遲慶國團隊名聲大噪，沿海某城市“國家雙一流A類”高校電氣學(xué)院誠摯地向遲慶國及其團隊拋出橄欖枝，提供可觀的科研啟動金以及優(yōu)質(zhì)的子女教育資源。在團隊內(nèi)部討論會上，成員們表示確實動過心，但想到更多的是學(xué)校和學(xué)院對團隊的厚愛、學(xué)科對團隊的重視、重點實驗室對青年人的器重，割舍不下的是成員苦心搭建的實驗平臺以及團隊剛剛在學(xué)科前沿領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新成果。在如何選擇這個問題上，團隊成員是“自私”的，他們都沒有將該邀請告訴自己的家人就做出了決定——留下來。因為這里有事業(yè)、有平臺、有感情，有老一輩對他們的傳承，激勵他們把事業(yè)做下去。

遲慶國說：“人這一生，不同的階段，總要遇到一些困難和挫折，學(xué)習(xí)也好，工作也罷，又或者家庭事業(yè)，一帆風(fēng)順只會加快你成長的速度，卻不會增加你人生的厚度，而人生的厚度才是一生最富有的財富。哈爾濱理工大學(xué)是我事業(yè)起步的地方，它也是我一輩子奮斗事業(yè)的地方。前幾天剛換了新身份證，新身份證的地址已經(jīng)完全是一個地地道道的黑龍江人了，作為一個新時代的龍江人，我們有信心，把高溫絕緣介質(zhì)國產(chǎn)化，有信心為龍江的科技振興，作出自己的一點貢獻。選擇了自己追夢開始的地方，扎根理工、建設(shè)龍江?！?/p>

（圖片由耿紅杰拍攝）

關(guān)鍵詞： 黑龍江省 沃土 理工