见微知著 以“细”前行——记深圳大学机电与控制工程学院副教授徐斌

□ 李 刚

老子曾曰：天下大事，必作于细。从细节入手，才能将人生道路上的每一步都走得踏实、稳健。科研中也是同样的道理，只有在细节上做到万无一失，方能确保整个研究的准确性。深圳大学机电与控制工程学院副教授徐斌就是一位注重细节的科研人员，多年来，他长期从事微细加工技术方面的研究，以绝对的认真和一丝不苟的严谨态度与团队一同走在科学的求索之路上。

徐斌从事的微细加工技术是指一种专门对小型工件进行加工的技术，由微细加工工艺生产出来的零件通常需要用显微镜来观察，对加工场所也有特别要求，一般会在专门进行微小件或精密加工的车间进行。随着科技的飞速发展以及科研人员对研究精细化的要求，精细加工技术在医疗器械和电子等多个领域中的重要地位越来越凸显，徐斌也在这条微细加工技术的科学求索路上越战越勇。

无悔选择 执着微细加工

初次见到徐斌，一身简单的休闲装，不管说什么总是带着浓浓的笑意，好像和严肃的科研人员联系不到一起。他调侃自己有些不拘小节，就连家人也觉得他太过随意，但生活上随意的徐斌，一旦工作起来似乎就变了一个人，颇有不解决问题不罢休的架势。

这份执着与他从事的微细加工技术分不开。2003年，徐斌进入中国人民解放军海军航空大学机械制造及其自动化专业学习，在学校严格的准军事化管理下，徐斌保持着规律的作息习惯。大学期间的假期里，徐斌曾到深圳游玩，也许是学校严格的管理让初到深圳的他一下子感受到了“自由”的气息，令他对深圳这座城市产生了好感。大学毕业后，徐斌便考取了深圳大学机电与控制工程学院机械电子工程专业，进行研究生学业的学习。

顺利考上研究生后，徐斌跟随导师完成了多个有关机械电子工程方面的研究课题，积累了一定的经验，知识了解得越多他就愈发觉得学无止境，于是临近毕业时徐斌在导师的建议下决定延续科学之路，继续攻读博士。

在深圳大学光电工程学院进行博士研究的那几年，徐斌真正对微细加工技术有了深入了解。做科研多年，曾有许多人问他每天泡在实验室里究竟在干什么，他费尽心力研究的微细加工技术又有什么用？徐斌对此解释道，微细加工技术对制造业的发展有重要意义，微细加工技术所加工的微型零件已广泛应用于微电子、精密机械、生物医疗以及航空航天等领域。可以预见的是，随着工业领域对零件微型化的要求越来越高，对微型零件的需求越来越大，微细加工技术必将对人类社会产生新一轮的技术革命。

博士期间，徐斌作为骨干成员参与了导师的国家自然科学基金项目“三维金属微结构模具的飞秒激光切割与微细电阻滑焊叠层成形”的研究，首次利用Micro-DLOM工艺叠层技术来制备三维金属微模具。他提到，当时为了获取三维金属微结构模具，课题组学术带头人伍晓宇老师经过长期调研和反复研讨，决定采用将飞秒激光切割与微细电阻滑焊相结合的方法来制备具有复杂形状的三维金属微结构模具。该工艺以分层实体制造工艺为基础，分为飞秒激光切割和微细电阻滑焊两个工位，因此命名为微型化双工位金属箔叠层制造方法。在该课题中，徐斌先是通过双温模型（TTM）结合Richardson-Dushman方程，对多脉冲飞秒激光烧蚀铜箔的温度场及热电子发射进行了数值模拟，又从金相、电阻率以及XRD检测等多个方面对飞秒激光烧蚀0Cr18Ni9不锈钢箔的特性进行了详细研究。接下来，他采用铜电极和钨电极这两种微细电极对三维微结构模具进行了微细电阻滑焊，还在滑焊过程中对铜电极和钨电极的沉积效应进行了研究。此外，他通过飞秒激光切割及微细电阻滑焊实验对工艺进行验证，获得了较好的Micro-DLOM工艺参数，并在经过几种典型三维微结构模具的制备后，最终证实了该工艺方法的可靠性和先进性。

其中，徐斌制备了具有复杂形状的3D微型腔模具，他首先以厚度为10μm的0Cr18Ni9的不锈钢箔为基材获得了二维微结构，对其分析了激光功率和切割速度对切割精度的影响。然后，他利用微细电阻滑焊对多层二维微结构进行电阻焊焊接，合成具有曲面特征的微型腔。利用Micro-DLOM工艺的确可以加工具有自由曲面特征的三维微结构，而且仅需切割每层二维结构的轮廓便可完成加工，工艺过程简单且成形效率较高。

再接再厉 攻克科研难关

博士期间取得的一系列成果给了徐斌极大的鼓励，也让他更加坚定了自己的科研之路。于是在博士毕业后，徐斌选择继续开展博士后研究，期间，他在导师的要求下，阅读了大量有关三维微电极方面的文献，对其产生了浓厚的研究兴趣，但却不知工作该如何展开。徐斌解释道，三维微电极的制备十分困难，通常采用的是具有简单截面形状的微细电极进行逐层扫描放电来加工三维微结构，这种加工方式虽然可以加工复杂的微结构，但却存在着微细电极损耗严重、三维微型腔的加工效率低、加工深宽比受限等诸多缺点。

该如何制备出三维微电极呢？针对加工过程中存在的这些问题，2015年，在博士后研究期间，徐斌参与到国家自然科学基金项目“三维微电极叠层拟合制备及其质量控制与成形磨削”的研究中，他在博士课题研究成果的基础上，针对三维微电机制备过程中的缺陷，提出了采用Micro-DLOM工艺来制备三维微电极的新方法，希望以此减小电极损耗并提高三维微结构的加工效率。

与学院教师合影（前排左起第三人为导师伍晓宇）

课题组将快速原型领域的叠层制造与三维微电极制备结合起来，通过线切割对多层二维微结构进行加工，再利用真空压力热扩散焊将多层二维微结构叠加，来合成三维微电极。完成合成后，徐斌对三维微电极的加工工艺进行了详细研究，并获得了较好的工艺参数。此外，他还在不同放电工艺参数和不同材质的磨削工具条件下，对三维微电极制备过程中的台阶效应进行了研究，再通过成形磨削实验，掌握了台阶随时间磨削损耗的内在规律。进而他与课题组对三维微电极电火花加工过程中的接缝放电痕进行研究后，最终了解了其出现的基本规律和消除方法。该项目的相关成果于2015年9月29日顺利通过科技成果鉴定，被国内同行专家评价为：该项目所取得的成果是一种具有原创思想和技术的先进工艺，成果技术居国际先进水平。

研究取得的一系列成果相继在Journal of Materials Processing Technology、Journal of Micromechanics and Microengineering、International Journal of Advanced Manufacturing Technology等期刊上发表；项目研究成果还获得了国家发明专利授权5件，实用新型专利授权1件，并获得了2016年度中国光学工程学会创新技术奖一等奖。

教书育人 传承科学理念

参加毕业生典礼

能够对微细加工技术执着研究多年，徐斌提到，这其中少不了在博士和博士后期间深圳大学机电与控制工程学院院长伍晓宇对他的影响。“伍老师尽职尽责，在我看来就是‘工作狂’，经常为了一个实验结果可以通宵做实验，到了第二天还会精神抖擞地投入到新的工作中。”徐斌对此感到很钦佩，而且伍老师在科研中还要求高效率，一旦有了研究思路，丝毫都不能耽误，一定要在最短时间内完成研究。“伍老师这种敬业精神对我影响很大。”徐斌感慨道，于他自己来说，他也将这份对科研的严谨与坚持传递给了学生们。

在对学生们提出高要求之前，徐斌表示首先要提高的是学生们在科研中的“成就感”。简而言之，就是将学生对科研的兴趣调动起来，只有对科研真正产生了兴趣，才会有动力坚持下去。在他看来，教育学生要以鼓励为主，不能图一时之快，要一点点循序渐进地去引导。虽然也许整个过程持续的时间会很长，也会耗费许多精力，但徐斌觉得很值。“老师就是要将学生引进门，给予鼓励让其看到自己在科研中取得的成果，再加上适当的引导，自然就会步入正轨。”徐斌表示。

徐斌还提到，在引导的过程中，学生们也许会犯错，但有错误并不可怕，关键是要让学生端正认错态度。而老师在此刻就要对学生多一些宽容，及时指引学生走出研究误区，找到新的、正确的研究道路。

除了繁重的科研和教学任务，徐斌还担任了深圳大学机电与控制工程学院机械系系主任，但无论哪个身份，他都尽自己最大能力力求做到最好，没有丝毫松懈。如今，徐斌所在的微细加工技术团队已经在伍晓宇的带领下，成长为拥有3个博士后、3个博士以及近30多个研究生的成熟团队，他们都在为微细加工技术的发展而默默努力着。

从学生到科研人员再到教师，每一个角色徐斌都得心应手。而一路走来，看似一帆风顺的背后也隐藏了许多不为人知的困难，但在科学中徜徉的徐斌甘之如饴。未来他所求的，也只是能够担起一份力所能及的责任，为微细加工技术的发展再尽一份力。