【原创】剔除高纯石英砂中气液包裹体,刻不容缓!——访湖南工业大学侯清麟教授


来源:中国粉体网   平安

[导读]  侯清麟,湖南工业大学教授,国务院特殊津贴专家,湖南工业大学前党委书记,曾任湖南株洲化工集团董事长兼总经理。长期从事化工材料的基础理论和产业化研究。

中国粉体网讯

中国粉体网:大家好!我是中国粉体网的编辑记者安振华。“2019全国石英大会”在徐州隆重召开期间,我们邀请了来自科研院所、高等院校的多位专家学者走进我们的对话栏目,并就石英的深度提纯技术、高纯石英行业如何做强、粉体技术工艺的重要性以及产学研协作等一系列议题发表他们的看法和建议,同时也介绍他们近期的一些科研成果。现在坐在我身边的这位是来自湖南工业大学的侯清麟教授,侯教授是矿物提纯领域的专家。侯老师,您好。



湖南工业大学侯清麟教授

侯清麟教授(以下简称“侯教授”):你好。

中国粉体网:请介绍一下近两年您有哪些科研成果发布?主要是为了解决什么问题的?

侯教授:首先要提一点,中国粉体网召开这样一个石英行业的会议,应该说是功德圆满、劳苦功高。我本人在石英玻璃行业工作了接近30年的时间,讲到最近两年做的工作,主要有:发表了3篇SCI文章,3篇EI文章,其它期刊发表5篇。围绕我目前的课题有两个博士、六个硕士研究生,做的工作主要是围绕高纯石英砂里面的ppm级的气液包裹体的剔除。我的工作主要是研究替代水晶的石英矿中气液包裹体的剔除。第二个方面,是注凝成型原位自生氮化硅助剂熔融石英陶瓷致密化的机理研究。第三个方面,是我们正在做的无氟无硝剔除石英矿中金属杂质离子的研究。以上就是近两年的研究工作和成果。

中国粉体网:您认为目前制约我国高纯石英砂纯度提高的最主要因素是什么?有哪些可行的技术方法来突破这个因素的限制?

侯教授:我在高档石英玻璃行业工作近30年,它的原料用的是水晶,由于水晶资源的枯竭,现在的原料换成普通的硅矿来替代水晶。我认为,现在制约我国高端石英玻璃或者高纯石英砂有两个关键的问题,第一个问题就是高纯石英砂里面的气液包裹体的剔除,第二个问题,就是目前生产石英砂的企业由于用氢氟酸、王水等对人类身体造成损害和对环境造成污染。主要是这两个问题,当然还包括矿物稳定等其它问题。

若要消除这两个问题,我认为,第一个问题,在剔除气液包裹体方面已经有整套的技术、设备和方法,并且已经获得了鉴定,但是它的落地现在遇到了一些问题。第二个问题,目前正在研究,如何无氟无硝地剔除金属杂质离子。我认为在尖端研究领域,这两个方面是关键。全国的同行在这两方面做了大量的研究工作,我们也想在这两方面尽自己的微薄之力做一些工作。

中国粉体网:对于我国高纯石英砂行业的发展,您有何建议?

侯教授:关于高纯石英的使用,我认为,第一是观念的问题,今天的大会报告中也提到,过去我们说“凡是国外的东西都是好东西,凡是我们国内研制的东西都要质疑”,这是一个观念问题。第二,高纯石英砂、高纯石英玻璃,呈现为一个倒金字塔,它支撑了很大一部分的国家高科技行业,例如航天、航空、军工、光导、太阳能等,现状是倒金字塔的上面这些做得很大,而对于底部的基础材料却重视不够,国家投入不够,行业引导也不够。第三,我认为是企业之间的壁垒问题,企业之间是“鸡犬相闻,老死不相往来”,每个企业都在自己的小天地里做。第四,是行业的引导问题,之前我也参加了不少会议,这两天参加徐州石英大会有个感受就是,粉体网作为准行业组织(因为粉体网并不是一个行业协会)起了引导的作用。整个行业需要企业之间的协作、科研院所在理论上的支撑。

中国粉体网:您怎样看我国矿物提纯技术和装备的发展现状?有哪些亟需提高的地方?

侯教授:美国西比克(原尤尼明)生产的高纯石英砂里面的金属杂质离子大概是30ppm,实际上我们国家大部分生产高纯石英砂的企业都能够将金属杂质离子剔除到30ppm左右,关键的问题在于气液包裹体的剔除研究,我现在做的研究是用高频电磁波的方式,利用石英砂和里面的气液包裹体极性分子之间介电常数的差异进行剔除,因此我认为高频电磁波设备的研制需要加强,现在涉猎这方面的还比较少。

第二方面,涉及工艺及设备的改进和替换,目前的石英砂生产工艺过于复杂,并且对环境还是有一定的污染,在工艺上需要进行理论和工程化的研究,在设备上需要进行一些改进和替换。第三,是科研应用的工程化推荐,目前的问题是生产的只顾生产,科研的只发表几篇论文,教学的更新滞后,产学研的配合存在一些问题需要改进。

中国粉体网:您在学术界和产业界都有着长期的科研和管理方面的经验,请您谈谈产学研的现状?

侯教授:第一,科研部门注重理论研究是对的,但产业应注重工程化研究,在我们这个行业的科研不能以论文的多少和高低来评判成败;第二个问题,产学研严重脱节,生产企业过于注重眼前的利益,“学”过于注重固有理论,需要产学研的紧密配合,缺一不可。第三,需要有一个坚强的行业组织来引导和重视。

最后讲一下,我做了很多的研究工作,首先非常感谢国家自然科学基金委给了我大力的支持;第二也感谢高档石英玻璃行业龙头——湖北菲利华石英玻璃股份有限公司,我所做的工业化实验以及应用都得到了菲利华的大力支持;第三要感谢我所在的工作单位——湖南工业大学,给予我超过200万的资金配套支持,同时还要感谢我的年轻有为的团队。第四要感谢粉体网提供这个平台,互相交流学习,提出自己的一些粗浅的看法。

(本文由中国粉体网记者依据采访视频整理而成,经侯教授审订。)

附:侯清麟教授简介

侯清麟,湖南工业大学教授,国务院特殊津贴专家,湖南工业大学前党委书记,曾任湖南株洲化工集团董事长兼总经理。长期从事化工材料的基础理论和产业化研究,近年来主持国家自然科学基金4项,湖南省科技厅重大专项3项,获湖南省科学技术进步一等奖1项,二等奖2项;发表国内外学术论文70余篇,发明专利8项,实用新型专利6项。

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作者:平安

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