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摘要：結合國內幾所高校冶金物理化學學科的具體實例，綜述了國內外冶金物理化學學科的發展歷程，闡述了冶金物理化學學科的發展對山西冶金工業的發展起到的重要指導作用。

關鍵詞：冶金物理化學；發展歷程；冶金工業；山西

冶金工業為人類提供資源和材料，是國民經濟建設的基礎，與一個國家的經濟發展息息相關。我國一直十分重視冶金工業的發展，國家領導人多次倡導“發展冶金”，充分肯定了冶金工業在我國國民經濟中的戰略地位和重要作用。改革開放以來，我國的冶金工業發展迅速，1993年的鋼鐵產量躍居到世界第二位，首次超過了日本；1994年產量繼續增長。目前鋼產量為世界第二位，鐵產量為世界第一位。同時，山西冶金工業也步入了新的發展時期，不斷擴大產業規模，迅速提高生產能力，成為了山西經濟發展的支柱產業之一。但是，山西的冶金產品結構和質量都存在不少問題，諸如生產技術水平低、資源利用效率低、產業發展的整體市場競爭能力不足，尤其是生態破壞與環境污染嚴重等問題相當突出。解決上述所有問題，都需冶金物理化學的研究提供科學依據。因此，結合山西冶金科技和生產的需要，研究我國冶金物理化學的發展戰略具有重要的意義。

1國外冶金物理化學的發展歷程

20世紀物理化學的概念開始應用到煉鐵和煉鋼方法上，并出現了專門研究冶金化學反應的“冶金過程物理化學”。1925年英國法拉第學會的煉鋼物理化學會議，標志著人們開始應用物理化學，特別是用熱力學原理及研究方法分析論證冶金過程。Schenck于1932年出版了《鋼鐵冶金物理化學導論》專著，是世界上第一部冶金物理化學專著，奠定了冶金物理化學的學科基礎，使冶金物理化學成為一門獨立的基礎學科［1］。20世紀40年代后，冶金物理化學在鋼鐵冶金、有色冶金、真空冶金及半導體冶金等領域迅速發展，在冶金工業中得到了廣泛的應用，對促進冶金工業的發展、提高冶金產品質量、增加品種、探索冶金新流程和新工藝、發展冶金新技術等方面起了極為重要的作用，使冶金物理化學發展成為一門成熟的學科［2］。1948年法拉第協會在英國倫敦召開了第一屆國際冶金物化學術會議后，冶金物理化學進入朝氣蓬勃發展的新階段。1974年在西德召開的國際煉鋼學術會議上，西德馬普鋼鐵研究所所長Engell把“高爐動態動力學模型、鋼鐵中含硫形態的控制和固體電解質快速定氧電池”譽為冶金上的三大發明，標志著冶金物理化學的發展進入深入階段。

2國內冶金物理化學的發展歷程

中國的冶金物理化學起始于20世紀50年代，1956年北京鋼鐵學院成立了中國第一個冶金物理化學專業，魏壽昆是創始人之一。20世紀60年代，我國冶金物理化學的發展，基本上承襲了原蘇聯的培養模式與體系，這種教育模式一直延續到改革開放初期。20世紀70年代，出現了冶金上三大發明。20世紀80年代，科學技術迅速發展，新技術向冶金物理化學滲透，如低能核物理（金屬離子束注入表面改性物化研究）、等離子體物理（等離子作用下冶金反應物化規律）、遺傳工程（生物冶金基礎研究）、激光技術（激光熱處理相變規律的物化本質）、超聲技術（超聲波凈化鋼液，去除夾雜物機理研究）等，而計算機在冶金物理化學中的應用已成為冶金物理化學的重要領域［3］。冶金物理化學的發展需與我國冶金工業的發展相適應，從而去指導生產實踐。然而，冶金物理化學的發展又必須高于或超于冶金生產，只有這樣才能為冶金生產發展的未來儲備技術。以下簡要介紹國內幾所代表性院校的冶金物理化學學科發展情況。（1）北京科技大學：1956年魏壽昆等人在物理化學系創建了第一個冶金物理化學專業，同年開始招收本科生、研究生，學制五年半。1960年冶金物理化學專業歸屬冶金系；1963年冶金物理化學專業重新調回物理化學系。在魏壽昆教授的帶領下，冶金物理化學專業成立了偏重冶金物理化學理論研究的物理化學系冶金物理化學課程組和偏重應用研究的冶金系冶金原理課程組。1981年，經國務院批準，冶金物理化學專業成為首批博士、碩士學位授予專業；1987年冶金物理化學專業被評為全國唯一的冶金物理化學重點學科。專業主攻方向：冶金熱力學及冶金動力學。魏壽昆在冶金熱力學方面造詣較深，他的科研團隊先后進行過鋼鐵脫硫、鋼液脫磷、活度理論、選擇性氧化、固體電解質電池定氧和冶金熱力學在中國特有礦產綜合提取金屬中的應用等研究，取得了重要成果，并獲得多項國家獎項。（2）中南大學：1959年，以陳新民為代表，在中南礦冶學院理學系組建冶金物理化學專業并擔任教研室主任。1960年開始正式招收冶金物理化學專業本科生、研究生；1963年，冶金物理化學專業轉入選冶系；在1971年底，選冶系撤銷，恢復有色冶金系后，冶金物理化學專業歸入有色金屬冶金系；1979年，冶金物理化學專業轉入化學系；1981年，經國務院批準，冶金物理化學專業成為首批博士、碩士學位授予專業；1994年設立博士后科研流動站；1994年，冶金物理化學教研室從化學系分出組建校直屬研究所———冶金物理化學與化學新材料研究所；1999年，冶金物理化學與化學新材料研究所并入冶金科學與工程系；冶金物理化學專業本科生招生到1998級，從1999年起本科專業按冶金工程一級學科招生；2000年被評為湖南省重點學科；2006年再次被評定為湖南省重點學科［4］。專業主攻方向：有色金屬資源高效分離與綜合利用、新型化學電源與新能源材料等具有特色優勢的研究方向。陳新民教授的科研團隊研究了“金屬—氧系熱力學和動力學”“高溫熔體物理化學性質”等課題，這些研究成果為中國有色金屬的開發和綜合利用提供了理論依據。（3）東北工學院：1958年9月，理學系設金屬物理化學專業，同年開始招生，1959年學制改為五年半。1961年5月，由物理化學、冶金原理、普通化學教研室調出部分教師，正式成立冶金物理化學教研室。1963年6月，由王常珍等人共同制定統一的教學計劃，確定專業名稱為冶金物理化學，屬于理工結合型的專業。1970年，理學系撤銷后，劃歸有色系領導。1986年，經國務院批準，冶金物理化學專業成為第三批博士、碩士學位授予專業。專業主攻方向：研究材料及冶金生產過程中的物理化學規律及其應用，為國家培養冶金及材料（包括鋼鐵、有色金屬及鐵合金）生產過程中從事基礎研究和應用研究及技術開發的科學技術人才。從這些高校的冶金物理化學專業發展的歷程來看，冶金物理化學專業的成立與發展，為我國冶金工業輸送了大批優秀的科研人員，為我國冶金工業的快速發展奠定了良好的基礎。

3冶金物理化學對山西冶金工業的影響

冶金物理化學是冶金學科的基礎，在發展冶金新技術、探索冶金新流程等方面起著重要的指導作用，它使冶金從一種“技藝”轉變為一種“科學”。冶金物理化學對開拓新的冶金工業技術具有重要的科學指導作用。山西冶金工業的發展受資源、能源及冶金工業技術的影響，主要表現在兩個方面：一方面，山西冶金工業受國際鐵礦石原料價格的影響，使山西冶金工業的效益與國際鐵礦石原料的價格出現反比趨勢。2006年第一季度，山西鋼產量完成332.5萬t，同比增長18.6%，增速比2005年同期回落20.7個百分點，比2005年年底回落0.3個百分點［5］。2006年1—2月份，山西冶金行業實現銷售收入179.9億元，同比增長34.9%，實現利潤9.7億元，同比下降1.7%，經濟效益也出現回落態勢［6］。出現經濟效益下滑的主要原因是礦產資源的綜合開發利用程度低，資源浪費嚴重。另一方面，由于山西冶金工業技術落后，自然環境受到了冶金工業發展的巨大影響，如廢氣、廢渣、廢水的大量排放以及采礦造成的地質地貌破壞等消極影響。面對山西經濟效益的下降和環境破壞嚴重的問題，山西冶金工業必須要做出相應的應對措施。山西的冶金工業要可持續發展，采取的唯一辦法就是利用新技術減少冶金工業發展的負面影響。采用新興節能降耗技術，減少資源浪費，提高礦產資源的綜合開發利用率，主要體現在COREX熔融還原煉鐵技術、高爐噴煤技術、電爐廢鋼預熱技術等節能降耗技術的應用；采用重大環保技術，綜合控制冶金生產活動的全過程及其對生態環境的影響，有效協調生產與環境之間的關系，達到既發展生產又創造良好環境的雙贏目的。冶金工業技術的發展，能使冶金產品從普通鋼材向優質鋼乃至高級潔凈鋼方向發展，能克服能源和資源危機及環境污染等問題，這些新技術都需要冶金物理化學提供科學依據，進而為我國現代鋼鐵業的發展奠定深厚的理論基礎。

4結語

冶金物理化學在認識冶金過程本質、發展冶金新技術、探索冶金新流程等方面發揮了重要的科學指導作用。20世紀90年代冶金物理化學的發展，在理論上，向深層次和綜合性發展；在應用上，加強了對冶金過程和材料合成加工過程的科學指導。學科的創建與發展是一個長期的、具有創新的過程。“冶金物理化學”學科在中國現代從無到有、從弱到強的發展歷程中，培育出了眾多優秀的科研團隊，為中國的冶金工業發展做出了巨大貢獻，對山西冶金工業的可持續發展起到了重要的指導作用。

參考文獻

［1］魏壽昆，李文超，張玉清，等.冶金物理化學發展趨勢及優先研究方向［J］.中國科學基金，1992（4）：11-17.

［2］國家自然科學基金委員會.冶金與礦業科學［M］.北京：科學出版社，1997.

［3］魏壽昆，李文超，徐采棟，等.冶金物化學科的發展設想［J］.鋼鐵，1992（5）：62-64；27.

［4］李劼，滕明琣.中南大學冶金工程學科發展史［M］.長沙：中南大學出版社，2012.

［5］王儉平.山西冶金工業的影響因素及發展策略研究［J］.滄桑，2006（5）：45-46.

［6］山西省冶金行業受原料價格影響效益下滑［EB/OL］.［2017-09-26］.

作者:孫瑞鴻 單位:山西大學科學技術史研究中心