21世紀(jì)是信息時(shí)代，在這個(gè)時(shí)代里冶金和材料制備作為典型的傳統(tǒng)工業(yè)，其根本出路就是能否引人信息技術(shù)，進(jìn)行充分的改造。這一改造從基礎(chǔ)知識(shí)的模型化開始，直到生產(chǎn)過程的數(shù)字化控制。21世紀(jì)里冶金和材料制備工業(yè)必須是“綠色”的，但只有按信息論為準(zhǔn)則進(jìn)行改造之后，才能真正有效地遵循資源合理利用和環(huán)境友好的原則。2002年在上海召開的冶金學(xué)戰(zhàn)略研討會(huì)上，作者就提出走信息化之路是21世紀(jì)中冶金和材料制備行業(yè)的兩個(gè)最主要的發(fā)展方向之一。創(chuàng)建“信息論冶金學(xué)”是順應(yīng)歷史潮流之舉。
眾所周知，控制火法冶金過程的基礎(chǔ)是人們對(duì)熔點(diǎn)上下有關(guān)物性的認(rèn)識(shí)。從根本上說，各種不同的物性都取決于物質(zhì)的徽結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，歷年來人們用不同的方法側(cè)定同一物性而得到有相當(dāng)差異，乃至相互矛盾的結(jié)果。當(dāng)時(shí)許多物性的概念只能是唯象的，無法從微結(jié)構(gòu)出發(fā)去正確地判斷測(cè)定結(jié)果，理解物性的變化規(guī)律以及各種物性間的關(guān)系。只是在近年，人們對(duì)熔融前后的物質(zhì)微結(jié)構(gòu)才開始有了一些了解。創(chuàng)建信息論冶金學(xué)的任務(wù)之一，就是依靠先進(jìn)的物理學(xué)測(cè)試手段和化學(xué)研究方法，獲取可靠的微結(jié)構(gòu)集成知識(shí)及其變化，并和物性溝通。
這里的研究對(duì)象包括外場(chǎng)綜合作用下金屬液和熔A內(nèi)微結(jié)構(gòu)的特征，以求在原子一離子簇的層次上說明外場(chǎng)誘發(fā)的現(xiàn)象。
微結(jié)構(gòu)集成知識(shí)的獲得是微觀到介觀范疇內(nèi)研究工作的成果。這是在冶金過程中能成功運(yùn)用信息技術(shù)的基層平臺(tái)。在溝通了微結(jié)構(gòu)和物性的基礎(chǔ)上，就能把長(zhǎng)年內(nèi)積累起來的冶金熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基本理論全部模型化和數(shù)字化，從而構(gòu)成信息論冶金學(xué)的第二層平臺(tái)。此平臺(tái)屬于宏觀范疇。和傳統(tǒng)的理論體系對(duì)照，它不再是唯象的。
此平臺(tái)‘上的熱力學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模v又是從本質(zhì)上描述實(shí)驗(yàn)室技術(shù)創(chuàng)新的強(qiáng)力武器。依靠它們可把這些新技術(shù)模型化，以利于轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。這是信息論冶金學(xué)的第三層平臺(tái)。此平臺(tái)上研究工作的一個(gè)重要內(nèi)容是冶金過程傳輸現(xiàn)象。嚴(yán)格地說，傳輸現(xiàn)象的研究迄今還不能成為冶金學(xué)中一個(gè)獨(dú)立的分支。原因之一在于缺乏系統(tǒng)和成熟的高溫測(cè)試手段，以致許多場(chǎng)合下無法確定真實(shí)的邊界條件。原因之二是冶金過程復(fù)雜性引起的非典型傳輸規(guī)律和多場(chǎng)藕合、反應(yīng)禍合問題還沒有得到解決。信息論冶金學(xué)的第三層平臺(tái)強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗(yàn)室技術(shù)創(chuàng)新過程中掌握真實(shí)的邊界條件和創(chuàng)建真正適用于冶金過程的傳輸模型。
信息論冶金學(xué)的第四層平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模下的過程仿真和控制。此平臺(tái)是第三層在規(guī)模上的擴(kuò)大與延伸。同時(shí)，它又用先進(jìn)的信息技術(shù)處理生產(chǎn)過程的多種參數(shù)，從另一方向優(yōu)化運(yùn)行。在此平臺(tái)上可以檢驗(yàn)信息論冶金學(xué)的成熟程度。
如果考慮到鋼鐵冶金企業(yè)的產(chǎn)品不是鋼水或鑄坯而是各種鋼材，那么信息論冶金學(xué)還要有第五層平臺(tái)，即鋼材的設(shè)計(jì)。此平臺(tái)以前四個(gè)平臺(tái)為基礎(chǔ).由合金設(shè)計(jì)、性能預(yù)報(bào)和生產(chǎn)技術(shù)設(shè)計(jì)組成。生產(chǎn)技術(shù)設(shè)計(jì)中還包括壓力加_1:作用的機(jī)理模型。
