戴礼智


戴礼智,磁学家,冶金学家。他首次发现含铋、铜的汞合金具有顺磁性。他研制开发的钨钢永磁材料,填补了中国空白。1948年出版了中国第一部《磁性材料》专著。他所从事的工业纯铁、镍铁、硅铁的织构研究的含铌、铝等元素的硬坡莫合金以及含铽钐元素的稀土元素的稀土化合物磁性等项课题,具有国内先进水平。近年戴礼智还致力于磁学历史研究。培养了一批科技人才。

戴礼智 - 早年生涯

戴礼智,1907年2月21日出生于四川万县一个电报局职员家庭。祖籍湖北省黄陂县。戴礼智于1914年入湘潭育英小学,1919年考入长沙雅礼中学。

1925年他以优异成绩中学毕业。同年,由其兄带领谒见武昌师范大学(后改名为武汉大学)校长石蘅青(又名石瑛),经过笔试,允许他在校听课。此次笔试,他因名列榜首,受到石校长的厚爱,以至他考入中央大学后,石蘅青仍提议湖北省教育厅发放给他学习费用,并鼓励他去英国留学。他在中央大学,先期主修化学,后改修物理。物理课由著名的物理学家吴有训、方光圻、查谦等教授任教;电磁学由倪尚达教授担任。倪教授力主学生亲自动手做实验及制作仪器,并经常对戴礼智说:“没有磁钢,中国的电器与电机制造业就无法发展。”这是戴礼智日后从事磁性材料研究的直接原因。1932年戴礼智大学毕业后,曾短时间在长沙私立岳云中学任物理课教员。不久,被中央大学聘为物理系助教,其间,他专程从宁至沪拜访了刚从美国留学回到上海的施汝为教授,了解国外磁学发展动向。后由在燕京大学任教的班威廉(WilliamBand)教授向英国伦敦大学贝茨(L.F.Bates)教授推荐,1934年戴礼智考取了教育部留英公费生。同年,进入英国伦敦大学物理系学习。

自1934年至1937年,他在著名磁学家贝茨教授指导下,获得了博士学位。之后,贝茨教授又热心带领他到英国冶金工厂及设有冶金课程的学校参观。戴礼智遵从导师意见,于1937~1939年,进入德国亚琛工科大学学习冶金理论,同时进行低碳钢深冲性能及汽车、锅炉用钢的研究。他并得到南京国民政府资源委员会的资助,得以到荷兰、卢森堡、丹麦和瑞典等国考察钢铁工业。

1939年戴礼智回到祖国,到重庆参加兵工署材料试验处工作。当时正值抗日战争时期,山城重庆的生活与工作条件均差,而他的热情很高,率先成功地研制了钨钢永磁材料。1941~1944年他到綦江电化冶炼厂工作,其间,他试制了耐热钢,用铝钢代替铬钢,解决当时进口铬的匮乏。1946~1947年他到南京,在资源委员会钢铁管理处工作,工作之余,编写并出版了《磁性材料》一书。经英国著名的中国科技史学家李约瑟(J.Needham)的介绍,他于1948~1949年到美国卡内基学院从事磁性材料研究,利用X射线分析方法研究软磁合金磁场热处理后的结构变化。

1949年他怀着报效祖国的赤诚,再次从国外归来。当年5月上海解放。此时,美国麻省理工学院(MIT)汇来旅费,邀他到该校由比特教授主持的磁学实验室工作。戴礼智谢绝了他们的邀请,却接受了上海华东工业部矿冶局的聘请,负责筹建上海矿冶局试验室(即上海钢铁研究所的前身)。该试验室成立后,为当时上海和华东地区的冶金企业解决了生产中出现的许多技术问题,对上海和华东地区的冶金企业恢复生产及提高产品质量,起到了一定作用。1953年他受重工业部钢铁局刘彬局长之邀,来到北京,出任重工业部钢铁工业试验研究所(冶金部钢铁研究总院前身)副所长。他还亲自参加与主持冷轧硅钢片等有关金属磁性材料的研究课题。1958年该所扩建为冶金部钢铁研究院,戴礼智负责筹建精密合金研究室,并任室主任,直至1966年。他对该室磁转矩和x射线衍射等实验技术的建立,起了重要作用。30年来,在戴礼智、柯成、杜毓铣等人领导下,精密合金研究室已成为中国精密合金的重要科研基地之一。他还亲自培养了金属磁性材料的技术人才。

戴礼智是国内享有盛名的磁学专家之一,他也是学术团体的热心参加者。1932年,经施汝为、赵忠尧介绍加入中国物理学会,成为早期会员;1934年在英国加入英国金属学会;也曾是中国金属学会的理事;先后在1964年与1965年的中国磁性材料会议和中国磁学理论讨论会上作综述报告。

戴礼智 - 编写专著

戴礼智早在英国留学期间(1934~1937年),就对含铋(Bi)、铬(Cr)、铜(Cu)或锰(Mn)的一系列汞(Hg)合金的磁性进行了研究。他在上述合金的磁化率与温度之间的关系的测量与观察中,发现具有抗磁性的铋、铜和汞等所形成的汞的二元合金(Cu-Hg除外)均具有顺磁性,并发现Mn-Hg合金磁化率具有温度滞后现象。他应用合金电子理论对上述实验结果作了分析,认为Bi-Hg等合金的剩余顺磁性,系由合金中自由电子运动所引起。这个学术观点被一些重要著作,如1951年出版的贝茨(L.F.Bates)《现代磁学》及美国舍伍德(Selwood)的《磁化学》等引用。

1939~1945年在重庆兵工署材料试验处和綦江电化冶炼厂工作期间,为了解决当时电话通信的需求问题,戴礼智与丘玉池合作,采用坩埚炼制了含钨6%的钨磁钢,供应给资源委员会下属的无线电器材厂,缓解了当时需要进口钻铬永磁合金而又进不来的困难。该厂用这种钨磁钢制成受话器和耳机,经测试符合使用要求。戴等研制的上述永磁材料是中国生产的第一种工业使用的永磁材料,填补了中国这方面的空白。

1942年,戴礼智应《矿冶》杂志征集论文之约而撰写的《如何制造矽钢片》一文,获得优秀论文奖。该论文系中国Fe-Si合金研究发展史上较早的一篇文献资料。1948年由商务印书馆出版了他撰写的《磁性材料》一书。这是第一部由中国自己编写的有关磁性材料的专著。书中概括地介绍了磁学的基本知识和当时国内外使用的硅钢片、坡莫合金、钨钢、钴钢、铬钢及铝镍钴合金等。1973年他又编著了《金属磁性材料》一书,其内容是对《磁性材料》的补充,特别在分论中,除介绍传统的各种永磁合金、硅钢片(带)、软磁合金外,还分别论述了铁磁合金的弹性行为、金属薄膜、磁场热处理、弱磁场和交变磁场中的磁特性、反磁化过程及磁后效、磁减落等。

随着信息时代的到来,磁记录材料不断发展,国外学者有关磁记录的专著不断问世,而国内只在一些专著中设一章论述磁记录内容。戴礼智于1980年编写并出版了《磁记录基础知识》。该书扼要地介绍了磁录音、磁录像和磁录数的基本原理及记录过程;介绍了有关磁带和磁头的作用原理及所用材料、发展近况。该书的出版,体现出作者对信息时代到来的敏感。

从30年代中期到80年代,戴礼智在金属磁性材料研究领域中,无论从他开发的研究成果,还是从他撰写的书籍来看,均体现出他的开拓性特点。

不断研究和开发新型金属磁性材料

戴礼智于1948~1949年再次到美国从事磁学及磁性材料的基础研究工作。他曾利用x射线分析方法,研究了软磁Ni-Fe、Co-Fe合金经过磁场热处理后,其结构发生变化的规律。1957年在钢铁工业试验研究所与何忠治等开展了3%Si-Fe冷轧取向硅钢的研究,制成了取向度达70%的磁感应强度B2.5=1.70~1.75特的低牌号冷轧取向硅钢。鉴于工业纯铁是硅钢片、坡莫合金和多种磁性金属材料的重要原料,戴礼智与合作者于1957~1958年开始研究工业纯铁的织构,并取得了成果。由于镍铁(Ni-Fe)软磁材料是精密仪表、电子计算机和国防尖端武器的关键材料,戴与合作者在1958~1959年研究了Ni-Fe合金。经轧制与热处理后的晶粒取向以及工艺因素、织构因素对Ni-Fe合金的磁性回线矩形度的影响,进而成功地探明了Fe-Si合金(即硅钢片)的立方织构的形成机制,提出了规律性的结论,引起国内磁学界的重视。

50年代中期以后,国内磁学界出现“铁氧体”热。戴礼智在中国有关磁学大会上所作的题为“铁磁合金的磁场热处理和感生各向异性问题”的报告,使从事铁氧体研究的人员,对金属磁性材料和磁场热处理产生兴趣。70年代初,国内兴起磁记录的应用和研究。戴礼智倡导从事磁记录和金属材料的开发。自1972年起,他与侯德惠、王俊健等开发研究含Nb、Al等元素的“硬”坡莫合金;对于Fe-Ni-Nb、Fe-Ni-Nb-A1等合金的硬度、磁性与结构的关系作了深入研究,使得上述两合金具有良好的磁学性能和力学性能。在他亲自参与和指导下,首次研究成功Ni-Fe-Nb;Ni-Fe-Nb.Al(1J88A)和Ni-Fe-Nb-Mo-A1(1J88MA)等3个牌号材料,被纳入国家标准,并迅速投入生产,受到使用部门的好评。戴礼智于1977年在西安举行的精密合金交流会上,作了关于硬坡莫合金新材料发展的学术报告,引起与会者的兴趣。与此同时,在他的指导下,对硬坡莫合金材料的机理进行了较深入的探讨,有关学术论文发表在《J.Magn.Magn.Mater.》(《磁学磁性材料杂志》)和《IEEETrans,onMagnetics》(《美国电工电子杂志》上。

70年代末,他针对稀土金属在磁性上具有的高磁矩、高磁晶各向异性、高磁致伸缩和高磁光效应的特点,开展了稀土高磁致伸缩材料和高性能永磁材料的研究。戴礼智等首先研究了Tb0.4Fe(0.6)稀土化合物的结构和磁性之间关系,接着又研究了加M0和V的Sm-Fe合金和Sm-Er-Fe合金中Laves相金属化合物的磁致伸缩性与结构之间关系以及在磁致伸缩上引起的晶格畸变。另外,也研究了不含稀土的非晶态Co-Nb-B和Fe-Nb-B-Si快淬合金的磁致伸缩与其相关性能的关系,其中,他所倡导研究的Tb(0.4)Fe(0.6)稀土化合物是时隔20年后的90年代金属磁性材料开发的热点之一。在探索新的稀土永磁材料方面,戴礼智等研究了加Co或Mn对Nd5Fe15B16。5的磁性影响,为第三代稀土永磁材料即钕铁硼系列的发展和深入研究,提供了应用基础理论依据。从上述戴礼智的多年科研活动中,可以看到他为发展中国金属磁性材料事业数十年锲而不舍的奋斗精神。同时,他的研究始终与金属磁性材料的发展相联系。他立足于本国资源又熟悉国外发展动向,使得一些学者包括他本人在内的研究具有适用性和先进性这两大特点。

戴礼智对中国古代磁学成就,特别是作为指南针故乡的中国古代磁学进行了专门的研究。他曾将咸阳(秦国国都)附近的天然河沙带回北京,对其磁性进行测量与研究,并写有《磁门之谜》的论文。他将该论文寄给英国著名的中国科技史专家李约瑟博士,李约瑟博士又将戴礼智的论文推荐至英国《Nature》(《自然》)杂志上发表,为研究中国古代磁学提供了一份有价值的文献。

钢铁研究总院精密合金研究室赵连德等人见到戴礼智编著的《金属磁性材料》一书的首页上,载有汉代司南图片后,就此进行了仿古工艺品的试制。戴礼智热情地支持他们的试制工作,并将汉代司南仿古工艺品的说明书译成英文,还撰文对赵连德等人的成果加以介绍,同时也将汉代司南仿古工艺品赠予李约瑟博士,使此项成果推向国外。

戴礼智 - 尊师重教

尊师重教是戴礼智的一贯主张。他在抗战后方重庆,在艰苦工作的同时,还在重庆大学任教,讲授《物理学》与《金相学》。1950年至1953年,先后在杭州的之江大学与浙江大学讲授《金相学》。为按时给学生授课,他奔波在沪杭线上。当年在之江大学主持教务工作的仇俭校长对教员要求极严,凡缺的课必须补上。戴礼智极为佩服校长的严格作风,因而凡是因故缺的课,他都设法补上,甚至用春节等假日为学生补课。1953年后,他调到北京工作,也曾在北京钢铁学院讲授《铁磁学》。1978年中国恢复培养研究生制度后,戴礼智是第一批硕士生与第一批博士生导师。近十年间,他先后培养了二名硕士生和三名博士生。例如,他与洛阳工学院曹兴国教授共同指导的一名博士生,进行非晶合金材料研究,取得了较优秀的成果。至今,他虽年事已高,但每天仍坚持上班,指导研究生进行科学研究活动。为了培养研究生,他要亲自去筹集或申请培养经费。为了节约费用,他将参加国际或国内学术会议时为其安排的单独套房一律退掉,改为与别人合住。

在长达60年的工作中,戴礼智直接、间接地培养了众多的冶金人才,特别是金属磁性材料的开发与研究人才。

戴礼智重视师生之情,不仅爱他的学生,对自己师长的敬重更是有目共睹的。他有一句口头禅:“没有师友,不能成长。”他本人现已进入耄耋之年,但还常去看望曾教过他分析化学实验课的金允文老先生。1978年中国实行改革开放政策后,戴礼智满怀深情地去信问侯导师贝茨教授,当得知贝茨教授已经作古,他悲痛不已。贝茨教授的继任——那斯(F.NaSh)教授与戴主动联系,互通鸿雁。为了纪念和缅怀自己的师长,戴礼智曾于1985年撰文《探索〈铁磁学研究)的门径》,回忆了各位师长对他的培养与循循善诱。

自青少年时他下决心学习理工学科,为祖国服务起,至今已逾60载。他的“研制磁钢,制造电器”的梦想已经实现。几十年来,他不论在国外学习、研究,还是在国内工作,开发与研究金属磁性材料成为他生活的主要内容。他对事业执著追求,对名利极为淡薄,他的生活极为简朴,这些都体现了一个科学家的高尚情怀。

戴礼智 - 个人简历

1907年2月21日生于四川省万县。祖籍为湖北省黄陂县。

1932年毕业于南京中央大学物理系。

1932~1934年任南京中央大学物理系助教。

1934~1937年考取教育部公费留学生,进入英国伦敦大学物理系攻读学位,获博士学位。

1937~1939年在德国亚琛工科大学冶金系学习与研究。

1939~1941年在重庆兵工署材料试验处工作。

1941~1945年在资源委员会下属电化冶炼厂工作。

1946~1947年在南京国民政府资源委员会钢铁管理处工作。

1948~1949年在美国卡内基学院任研究员。

1949~1953年在上海华东工业部矿冶局筹建矿冶试验室并任主任。

1953~1958年任重工业部钢铁工业试验研究所与钢铁工业综合研究所的副所长。

1958~1966年任冶金部钢铁研究院精密合金研究室主任。

1966年~冶金部钢铁研究院教授级高级工程师,博士生导师。

戴礼智 - 主要论著

1、BatesLF,TaiLC.Themagneticpropertiesofamalgams.Proc.Phys.Soc.,1936,48:795~809.

2、BatesLF,TaiLC.Themagneticpropertiesofmanganeseamalgams.Proc.Phys.Soc.,1937,49:230~236.

3、TaiLC.RelationshipbetweenthecoercieveforceandtheCarbonContentofp1ainCarbonstee1s.Nature,1944,154:338.

4、戴礼智.《磁性材料》.上海:商务印书馆,1948.

5、戴礼智,张信钰.《国产工业纯铁的织构》.物理学报,1958,14(1):17~22.

6、戴礼智,刘玉宝,王立科.《晶粒取向镍铁合金的矩形磁滞回线》.金属学报,1959,4(1):60~70.

7、TaiLC,ChangS-Y,LiuRP.FormationofCubetextureinniCke1-iron.ScientiaSinica,1962,11(6):753~760.

8、戴礼智.《金属软磁材料的最近进展》.第二届中国磁学和磁性材料会议,1964.

9、戴礼智,欧阳可强译.《金属上氧化膜及氢氧化膜的电子衍射图相法研究(苏联丹柯夫等著)》.北京:科学出版社,1964.

10、戴礼智.《铁磁合金的磁场热处理及感生各向异性》.金属学报专刊,第4号,北京:科学出版社,1965.

11、戴礼智编著.《金属磁性材料》.上海:上海人民出版社,1973.

12、戴礼智,王俊健,侯德惠.《Fe-Ni-Nb及Fe-Ni-Nb-A1合金磁性和结构初步研究》.物理学报,1978,27(3):260~268.

13、戴礼智编著.《磁记录基础知识》.北京:科学出版社,1980.

14、WangJJ,XuWT,TaiLC,etal.AStudyoftheheadmaterialsinmagnetictaperecording.J.MagnMagnMat,1980,19:215~218.

15、戴礼智,赵晖.Tb0.4Fe0.6《化合物的磁性和结构》.金属学报,1981,17(2):228,

16、LiuZB,TaiLC,AStudyoftherohmbohedra1distor-tionofthemagnetostrictivesamariumironcompoundwithadditionofmolybdenumorvanadium.JApplPhys,1981,52(3):2064.

17、LiChiTai.Theriddleofmagneticdoor,Nature,319,1986:544.

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