“楚天英才计划·卓越工程师”李远兵：给高温行业穿上隔热“羽绒服”

推开门，一个圆柱形陶瓷坩埚、一块隔热耐火砖、两袋隔热棉，扑入眼帘，这些耐火材料制品，常年摆在武汉科技大学材料学部李远兵教授办公室的显眼处，因为“起身就可以拿到，方便随时研究”。

日前，武汉科技大学二级教授李远兵入选“楚天英才计划·卓越工程师”，他带领团队研制的国内首款超高温隔热耐火砖，最高使用温度可达1800℃，为高温行业穿上了多功能“羽绒服”。

一块浮在水面的砖，把我吸引到“材料”上了

“做科研，首先要有兴趣。”李远兵用一个词概括自己从事耐火材料研究的初衷。

1988年，李远兵高考。原本对医学感兴趣的他，却因一件非常偶然的小事，对“材料”产生了好奇，并决定要“研究”一下是怎么回事。

“我有一个堂哥，当时在老家的工业局上班，那个暑假，我因为填志愿的事儿苦恼。有一天遇见他，他跟我说，‘你可以试一下工业方面的专业’。”李远兵回忆当时的情景，依然记得一些细节，“堂哥拿出半块红颜色的砖，丢到水池里，砖居然漂起来了，浮在水面上。我以前见过的砖，丢水里，马上就沉底了。那是我第一次见漂浮的砖，就特别想知道是怎么回事。”

堂哥告诉他，这就是工业材料的区别，而且还给他支招：“如果你想学，武汉就有一个大学，研究‘材料’很专业，你可以试试。”

于是，原本对“材料学”一无所知的李远兵，一开始只想弄清楚“砖头为什么会漂浮在水面上”，就填报了武汉钢铁学院（现武汉科技大学）耐火材料专业，并被录取。

进入大学以后，李远兵很快就弄清楚了暑假困扰他的“一块漂起来的砖”的问题，但他也因此对材料学产生了浓厚的兴趣。本科毕业后，李远兵考取本校无机非金属材料专业的硕士，硕士毕业后继续攻读材料学博士，博士毕业留校从事耐火材料研究，直到现在。

“遇到什么问题，我就想弄清楚怎么回事，虽然从事材料学学习和研究是偶然，但随后对它的兴趣，决定了我在这一领域一直走下来。”李远兵说，攻克一个又一个科研难关，一开始是兴趣，最后要靠坚持和创新。

耐1800℃高温，相当于给高炉穿“羽绒服”

李远兵留校任教后，主要从事课堂教学和实验室研究工作，第一次把实验室成果变成产品，也很偶然。

“2007年，我们学院一个老师跟我说，河南有一家矿业企业，有一批尾矿需要处理，但企业技术有限，于是找到武汉科技大学寻求帮助，那个老师那段时间比较忙，问我有没有兴趣试一下。”李远兵说，“我一口答应，立即启程去现场，经过试验发现那批尾矿可以提炼隔热棉，于是企业立即行动，当年就生产了30吨隔热棉，让企业起死回生。”

此后，李远兵就把科研的目光投向市场，不断寻找科研成果的应用场景。2023年7月，李远兵团队研制的国内首款超高温隔热耐火砖，在宜兴摩根热陶瓷有限公司批量投产，最高使用温度可达1800℃，达到国内最高水平。

在我国，多数工业炉的炉壁由保温层、隔热层和工作层组成。每一层根据功能不同，需用耐火砖、隔热砖等不同类型的耐火材料构建。“层层叠加，导致炉壁增厚、蓄热增加，可利用空间减小，能耗大幅上升。”李远兵解释，“就像人在冬天，为了保暖御寒，给自己穿上保暖衣、毛衣、棉袄，虽然暖和，却臃肿不便。”

有鉴于此，李远兵团队花费十年时间，研制了这种能适应工业窑炉超高温的多功能轻质隔热耐火材料，集耐高温、隔热保温、高强度、高抗蚀等功能于一体，构造的炉壁厚度、重量只有原来的80%左右。

“这就好比给高炉穿了一件又轻薄又隔热的羽绒服。”李远兵介绍，这一款产品与市场上同类型产品相比，其隔热效果提升25%以上，强度提升20%以上，最高使用温度突破了传统轻质耐火材料瓶颈，达到1800摄氏度，是国内首款超高温隔热耐火砖。

科技工作者要多和一线工人打交道

李远兵拿起地上一块隔热耐火砖，放在办公桌上，饶有兴致地说：“我因为一块水里漂浮的砖学了材料，又因为一处尾矿处理将实验室成果带到生产一线，直到全国首款超高温隔热耐火砖投产，我坚信科技报国和产业报国是分不开的，实验室成果如果找不到应用场景，科技报国也无法实现。”

因此，李远兵让他的博士生经常到工厂“学习”，和一线工人、企业管理者打交道，了解生产过程中的问题和需求，然后回到实验室寻找解决方案，再把方案拿到工厂，根据生产情况不断调整，直到达到量产标准，才算“成绩合格”。

“我认为，对于工科学生来说，教室、实验室、工厂，占用学习的时间和精力的比例，应该是各占三分之一。”李远兵说，“我以前上过当，有企业提出需求，我们在实验室做出完美的样品，但拿到工厂去，根本没办法变成产品，给双方都造成很大困扰。只有不断到一线‘打磨’，才能把科研成果变成产业输出。”

李远兵又拿起地上的一个陶瓷坩埚，这是他们曾经搁置了十年的科研项目，如今已打破国际封锁，实现完全国产替代。

“这是一个冶炼发动机叶片的耐火材料，简单说就是，制作发动机叶片，需要一个容器来装金属熔体，这个容器既要耐高温，又要不和高温金属熔体起反应。”李远兵介绍，早在2009年，团队就在攻关这项技术，但此前一直被国外垄断，团队的科研成果找不到合适的应用场景。

“直到2019年，我国被国外‘卡脖子’，国内企业出现供应紧张情况，我们立即重启研究，并在一家企业找到应用场景，很快又实现量产。”李远兵抚摸着这个陶瓷坩埚，自豪地说，“现在，我们这款产品，已经实现国产化替代。”

尽管如此，李远兵仍然保持着一个科研工作者特有的冷静和严谨。他说，耐火材料本质上仍属于传统行业，主要应用于钢铁、有色金属、电力、核能、航空航天等行业。李远兵寄语有志从事该领域的研究的年轻人，不离开本色和初心，不盲目追“热”，要主动隔“热”，像耐火材料一样做科技报国、产业报国的“保暖衣”。