“神奇鐵絲”上的長跑

陸睿 韋達韜

2013年12月7日，重慶材料研究院。

熱敏感材料實驗車間，52歲的張忠模手捏一根“鐵絲”，面帶笑意。

粗看之下，這根10余米長、直徑3毫米的“鐵絲”并無惹眼之處。

但就是這根“鐵絲”，卻隱藏了一項領先世界的尖端技術。

“它的學名叫‘連續熱電偶，是‘表面溫度監測與過溫報警系統的核心元件。”張忠模說，它由熱電極、保護管和熱敏感材料構成，專門用于監測生產設備廣域溫場局部超溫——一旦溫度超過預設范圍，它就會立即報警。

“有這么神奇？”有人問。

“我搞這個22年了——吸引我的，就是它的神奇！”

說著，張忠模笑了。

起跑

1983年12月的一天，重慶儀表材料研究所（現重慶材料研究院）龍鳳橋建設基地。

22歲的張忠模想洗澡。

他走到一輛水泥攪拌車旁，擰開車上耷拉下來的水管——基地沒澡堂，他只能“沖涼”。

冷水灌頂，熱血上涌。張忠模抹著香皂，放聲大呼：“刺激，真刺激！”

對他而言，“沖涼”仿佛成了生活中唯一的“刺激”。

1983年，張忠模從合肥工業大學畢業，被分配到重慶工作。

作為一名應用型技術研究者，他渴望看到自己的技術成果轉化為生產力——那才叫“刺激”！

可那時，由于經濟體制改革剛剛起步，市場需求對技術創新的導向作用十分微弱。這樣的大環境，讓張忠模陷入“為研究而研究”的窘境。“申請項目，做研究，將研究成果放進檔案室，然后開始下一個項目……如此循環往復，技術應用成了空談。”他說。

1991年，機會來了。

“熱敏線式傳感器，貴所能不能生產？”大慶石化總廠派員到研究所，拋出“橄欖枝”。

作為全國石化工業龍頭，大慶石化總廠需要將大量煉油廢料轉化為可利用的油氣資源。這個轉化過程需經過高溫高壓處理——熱敏傳感器就是保障處理過程安全的重要設備。以前，采用點式傳感器監測——由于監測范圍僅限于“點”，一座設備常需裝配上百支傳感器，成本高，且偶有漏報發生。而熱敏線式傳感器能監測一個面的溫度，監測范圍擴大。

面對旺盛的市場需求，研究所欣然同意。

很快，技術研發小組成立，張忠模就是成員之一。

跋涉

時間一晃，1994年來了。

張忠模當上了熱敏線式傳感器項目組長。

“當組長，不是由于我優秀，而是別人不愿干。”張忠模說，立項三年，研究卻遲遲不能突破。項目組里有人“下海”，有人申請轉做其他項目。

張忠模選擇了堅持。

“項目‘卡在了哪里？”為找出答案，他天天吃住在實驗室，逐一比對理論指標和實際生產指標。

很快，張忠模團隊發現：由于材料和加工脫節，材料在加工過程中改變了性能，導致材料理論設計結果和實驗結果不一致。

“問題找到了！”張忠模一拍大腿：“將材料研制和設備加工統籌考慮！”

難題迎刃而解。1995年，項目結題。

“此研究已達到國際先進水平。”項目鑒定小組組長、原中國工程院院士黃尚廉如此評價。

不久后，張忠模率團隊外出，推廣研究成果。

卻不想，廠家對他們不屑一顧。

“我們都用第二代了！”廠商代表說著，手指向不遠處的氣化爐——傳統傳感器已被“熱偶型”過溫報警系統取代。

被“涼水”澆了一下，張忠模的頭腦“煥然一新”。

趕超

“加一點銅試試。”

“不行？減一點鎳再試試。”

“還是不行？加一點錳！”

1997年12月7日凌晨3點，張忠模雙眼通紅，指揮同事尋找神秘“配方”。

不久前，張忠模團隊申報了“熱偶型”過溫報警系統國產化項目。

研究啟動伊始，團隊就遇到兩大難題——一是熱敏感材料配制，二是傳感信號標準化。

熱敏感材料是報警系統的核心，國外通常采用單元系材料。經過反復論證，張忠模提出了替代方案：鎳、錳等“過渡族”金屬對溫度都很敏感，如果采用它們的氧化物制成合金，同樣能作為熱敏感材料！

“各種元素添加比例如何確定？”有人問。

張忠模的回答很簡單：“實驗！”

其后兩年，張忠模團隊進行了上千次實驗，終于找到了神秘“配方”。

隨后，張忠模乘勝跟進，研發出新型信號傳感器“變送器”，將原本不標準的報警信號轉化成普通儀表能夠接收的國際通用標準化信號。

至此，研究實現了全線突破。

1999年，山東魯南化肥廠，兩套“熱偶型”報警系統被分別裝進氣化爐。

“兩套傳感器，一套是‘美國造，一套是‘重慶造。”廠家代表笑道，“誰家的產品預報更準，我們就買誰家的！”

18個月后，廠家在采購報告中評價：“國產產品性能優秀，且價格低廉實惠……”

領跑

2013年12月7日，兩江新區蔡家工業園。

上午10點，張忠模向生產車間緩緩走去。

“這些產品已經被山東、北京等地企業訂購了……”在包裝盒堆積成的小山前，張忠模左右指點——2013年，他們的新產品產值已經超過兩千萬元。

一個月前，重慶科技攻關計劃重大項目“表面溫度監測與過溫報警系統產業化關鍵技術研究”驗收會隆重舉行，標志著我國成功打破國外技術壟斷，實現了表面溫度監測與過溫報警系統國產化。

“我們的新產品能廣泛運用于煤化工、光伏、新材料、船舶、車輛、飛機等領域。”發布會現場，張忠模激動地說，未來，熱敏感過溫系統的市場價值預計在10億元以上！

時針指向12點。午飯時間到了，人們開始三三兩兩走出車間。

張忠模卻鉆進實驗室，繼續忙活。

2008年，他和同事們開始進攻又一個難關——“雙參數”線式溫度傳感器，利用電容和電阻均隨溫度變化的特性，達到高可靠監測的目標，2010年研發成功。

“目前，我們正研究對設備溫度變化區域進行精確定位——項目成功后，我們將成為全球行業領跑者。”張忠模說著，一臉自豪。

時針指向下午1點。

冬天的暖陽，從實驗室窗戶鉆進來。陽光中，張忠模鬢角的白發銀光閃閃。

沿著“鐵絲”長跑了22年，那個尋找“刺激”的年輕人，如今已經是兩鬢斑白。

而中國，也在長跑中逐漸領先。