【內蒙古日報】目光鎖定稀土和風積沙——記內蒙古自治區杰出人才獎獲得者史志銘

劉浩

“打好藍天保衛戰，有一種雙贏的防沙治沙辦法叫吞沙，我希望在內蒙古建立一個新型陶瓷集群化生產基地，將內蒙古境內的四大沙漠作為取之不盡、用之不竭的陶瓷原料庫，將沙漠里的風積沙配上其他礦物原料，經過最先進的制陶工藝，燒結出高性能的新型陶瓷，廣泛應用于冶金、機械、化工、礦山、汽車制造、城市建設等領域，發揮出巨大的經濟效益和社會效益。”內蒙古工業大學材料科學與工程學院教授史志銘告訴筆者，由他主導研發的沙漠風積沙制陶技術目前已獲多項國家專利。

“山東淄博是一個陶瓷生產基地，陶瓷原料的挖掘大鏟已經伸到了青島等地；在日本岐阜縣，一家有著悠久歷史的民用陶瓷廠，由于原料短缺常常停工停產；美國及‘一帶一路’沿線國家是陶瓷大量進口的國家，最大的供應商就是中國。所以，將沙漠圈定為陶瓷生產的備用原料庫勢在必行，而且還是長遠規劃。一旦被人搶占，悔之晚矣！”史志銘說。

據了解，史志銘的科研小組從立項到成果的誕生，整整花了5年時間。5年里，史志銘調研了國內外數十個沙漠、沙地，采集了幾十種風積沙樣本。通過對沙標本的檢測、比對和分析，他發現，不同沙漠中的風積沙有著不同的品性，一旦進入生產環節，隨著添加物的變換彰顯出令人驚嘆的天然色彩和性能。

“而這種技術，恰恰我們先行一步，掌握了！”目前，史志銘的科研小組最自豪的就是他們已經研發出四大類材質的高性能陶瓷：堇青石陶瓷具有穩定性好、低膨脹的性能，可用于電子器件的基片、高溫窯具生產；橄欖石陶瓷具有耐酸、堿、高溫熔體侵蝕的特點，可用于接觸強酸、強堿的管道或者長時間盛放強酸、強堿的容器內壁或閥門部位；橄欖石——碳化硅復合陶瓷顯現出極高的硬度和耐沖蝕、耐熱本領，可用于料漿、粉體強力沖刷和高溫蒸汽輸送管道的生產；石英質陶瓷性能中等，但生產成本低廉，可用于建筑、冶金、機械、化工、礦山、熱電廠等領域，可以解決和突破耐高溫、耐腐蝕、耐磨損都需兼顧的材料難題。

據史志銘介紹，通過研究沙漠風積沙固有的物理化學性質以及利用風積沙生產陶瓷的工藝技術原理，他們不僅突破了合成陶瓷的技術瓶頸，還可以滿足人類對環保陶瓷的迫切需求。該項技術一旦被廣泛應用于工業或民用領域，就可以實現低成本、綠色陶瓷的夢想，形成一個“沙漠資源優勢——新陶瓷材料技術——新型陶瓷產品——沙漠生態環境改善”的沙產業鏈條，達到點沙成金、變沙為寶、挪沙吞沙的目的。

“這個風積沙制陶項目一旦規模化、集群化落地，與其他陶瓷相比，光原材料成本即可節約600——800元/噸；按照小規模產能3600噸/年計算，每年最少消化1000立方米的沙丘。”史志銘再次強調，目前他最大的愿望就是能在內蒙古建設一個中國甚至世界上最大的風積沙制陶研發基地或新型工業生產基地。

“為了藍天綠地工程，為了強壯內蒙古的工業經濟，為了改善內蒙古制陶產業薄弱的狀況，我和我的科研團隊將結合沙漠風積沙合成陶瓷技術所具備的原料豐富、成本低廉、能耗低、產品附加值高等優勢，繼續強化風積沙制陶理論，優化風積沙合成陶瓷工藝體系，固化風積沙陶瓷生產工藝設計軟件系統。”史志銘說，他還計劃嘗試建立校企合作機制，讓研發過程、研發成果走出實驗室、走出內蒙古工業大學的校園，必要時引進社會資本，引領志同道合的企業和人才邁向高精領域，開發尖端陶瓷產品，如微孔生物陶瓷、高溫熔體陶瓷、煙氣污水過濾用泡沫陶瓷、表面自清潔陶瓷、超高硬度陶瓷等，讓陶瓷生產走進工業、走進汽車制造、走進航空事業中。

實際上，史志銘的研究范圍不僅僅是風積沙制陶，還有傾注了他半生心血的稀土鋁新型材料。目前，鋁合金結構輕量化是交通運輸、航天航空、海洋工程、軍工行業必須攻克的技術難關，既要堅硬，還要輕量，既要大容量，還要跑出世界速度。為了滿足國家需要，為了發揮地方資源優勢，史志銘將科研目光鎖定稀土鋁新型材料。

稀土是內蒙古的寶貴資源。史志銘充分發揮想象力，決定讓鋁合金和稀土聯袂，舞出內蒙古鋁制品獨有的風姿。

20多年的研究過程歷盡艱辛，稀土鋁合金的制造工藝、性能及其改性機理終于摸索清楚，“異想天開”終于“修成正果”！應用到包頭鋁業之后，連續開發出富鈰混合稀土變質A356鋁合金鑄錠、稀土變質5182鋁合金大截面圓棒、7A04高強度鋁合金空心錠等特殊產品。這些新型材料的橫空出世，不僅提高了產品質量，解決了工藝技術難題，還為包頭鋁業捧回了一個中國有色金屬工業科學技術三等獎（以稀土為變質劑的原鋁液直接生產A356鋁合金關鍵技術開發，2008年度）、一個內蒙古科技進步一等獎（鋁電解合金化技術研發與產業化，2009年度）。

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