人才强区丨目光锁定稀土和风积沙——记内蒙古自治区杰出人才奖获得者史志铭

互推小编 2023-06-07

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编者按：为激发本土人才活力，在全社会形成尊重人才、爱护人才和人人争相成才的良好氛围，自治区授予10位专家学者2017年度“自治区杰出人才奖”。“创新内蒙古”将陆续转发《内蒙古日报》“深入推进人才强区”专栏文章，刊登他们的先进事迹以及科研成果，希望广大干部职工以他们为榜样，立足本职、奋发进取，努力做科技创新的开拓者、先进文化的引领者、科学精神的传承者，为全面建成小康社会贡献智慧和力量。今天转发第四篇《目光锁定稀土和风积沙 ——记内蒙古自治区杰出人才奖获得者史志铭》。

“打好蓝天保卫战，有一种双赢的防沙治沙办法叫吞沙，我希望在内蒙古建立一个新型陶瓷集群化生产基地，将内蒙古境内的四大沙漠作为取之不尽、用之不竭的陶瓷原料库，将沙漠里的风积沙配上其他矿物原料，经过最先进的制陶工艺，烧结出高性能的新型陶瓷，广泛应用于冶金、机械、化工、矿山、汽车制造、城市建设等领域，发挥出巨大的经济效益和社会效益。”内蒙古工业大学材料科学与工程学院教授史志铭告诉笔者，由他主导研发的沙漠风积沙制陶技术目前已获多项国家专利。

“山东淄博是一个陶瓷生产基地，陶瓷原料的挖掘大铲已经伸到了青岛等地；在日本岐阜县，一家有着悠久历史的民用陶瓷厂，由于原料短缺常常停工停产；美国及‘一带一路’沿线国家是陶瓷大量进口的国家，最大的供应商就是中国。所以，将沙漠圈定为陶瓷生产的备用原料库势在必行，而且还是长远规划。一旦被人抢占，悔之晚矣！”史志铭说。

据了解，史志铭的科研小组从立项到成果的诞生，整整花了5年时间。5年里，史志铭调研了国内外数十个沙漠、沙地，采集了几十种风积沙样本。通过对沙标本的检测、比对和分析，他发现，不同沙漠中的风积沙有着不同的品性，一旦进入生产环节，随着添加物的变换彰显出令人惊叹的天然色彩和性能。

“而这种技术，恰恰我们先行一步，掌握了！”目前，史志铭的科研小组最自豪的就是他们已经研发出四大类材质的高性能陶瓷：堇青石陶瓷具有稳定性好、低膨胀的性能，可用于电子器件的基片、高温窑具生产；橄榄石陶瓷具有耐酸、碱、高温熔体侵蚀的特点，可用于接触强酸、强碱的管道或者长时间盛放强酸、强碱的容器内壁或阀门部位；橄榄石——碳化硅复合陶瓷显现出极高的硬度和耐冲蚀、耐热本领，可用于料浆、粉体强力冲刷和高温蒸汽输送管道的生产；石英质陶瓷性能中等，但生产成本低廉，可用于建筑、冶金、机械、化工、矿山、热电厂等领域，可以解决和突破耐高温、耐腐蚀、耐磨损都需兼顾的材料难题。

据史志铭介绍，通过研究沙漠风积沙固有的物理化学性质以及利用风积沙生产陶瓷的工艺技术原理，他们不仅突破了合成陶瓷的技术瓶颈，还可以满足人类对环保陶瓷的迫切需求。该项技术一旦被广泛应用于工业或民用领域，就可以实现低成本、绿色陶瓷的梦想，形成一个“沙漠资源优势——新陶瓷材料技术——新型陶瓷产品——沙漠生态环境改善”的沙产业链条，达到点沙成金、变沙为宝、挪沙吞沙的目的。

“这个风积沙制陶项目一旦规模化、集群化落地，与其他陶瓷相比，光原材料成本即可节约600——800元/吨；按照小规模产能3600吨/年计算，每年最少消化1000立方米的沙丘。”史志铭再次强调，目前他最大的愿望就是能在内蒙古建设一个中国甚至世界上最大的风积沙制陶研发基地或新型工业生产基地。

“为了蓝天绿地工程，为了强壮内蒙古的工业经济，为了改善内蒙古制陶产业薄弱的状况，我和我的科研团队将结合沙漠风积沙合成陶瓷技术所具备的原料丰富、成本低廉、能耗低、产品附加值高等优势，继续强化风积沙制陶理论，优化风积沙合成陶瓷工艺体系，固化风积沙陶瓷生产工艺设计软件系统。”史志铭说，他还计划尝试建立校企合作机制，让研发过程、研发成果走出实验室、走出内蒙古工业大学的校园，必要时引进社会资本，引领志同道合的企业和人才迈向高精领域，开发尖端陶瓷产品，如微孔生物陶瓷、高温熔体陶瓷、烟气污水过滤用泡沫陶瓷、表面自清洁陶瓷、超高硬度陶瓷等，让陶瓷生产走进工业、走进汽车制造、走进航空事业中。

实际上，史志铭的研究范围不仅仅是风积沙制陶，还有倾注了他半生心血的稀土铝新型材料。目前，铝合金结构轻量化是交通运输、航天航空、海洋工程、军工行业必须攻克的技术难关，既要坚硬，还要轻量，既要大容量，还要跑出世界速度。为了满足国家需要，为了发挥地方资源优势，史志铭将科研目光锁定稀土铝新型材料。

稀土是内蒙古的宝贵资源。史志铭充分发挥想象力，决定让铝合金和稀土联袂，舞出内蒙古铝制品独有的风姿。

20多年的研究过程历尽艰辛，稀土铝合金的制造工艺、性能及其改性机理终于摸索清楚，“异想天开”终于“修成正果”！应用到包头铝业之后，连续开发出富铈混合稀土变质A356铝合金铸锭、稀土变质5182铝合金大截面圆棒、7A04高强度铝合金空心锭等特殊产品。这些新型材料的横空出世，不仅提高了产品质量，解决了工艺技术难题，还为包头铝业捧回了一个中国有色金属工业科学技术三等奖（以稀土为变质剂的原铝液直接生产A356铝合金关键技术开发，2008年度）、一个内蒙古科技进步一等奖（铝电解合金化技术研发与产业化，2009年度）。

科研成果

★在材料基础理论研究方面，系统地研究了稀土改性堇青石陶瓷和铝合金材料的机理，稀土和过渡金属离子掺杂对氧化钛基纳米粉体、纳米薄膜和纳米管的微结构和物理化学性质的影响。发现了稀土添加可有效控制扩散、固溶、相变、结晶和致密化等材料物理化学行为，从而改善材料的微观结构、物理化学性质和力学性能，获得的许多结论对于开发高性能陶瓷、纳米材料和铝合金材料有重要的理论价值。

★在材料加工技术和产品研发方面很有造诣。发明了富铈混合稀土变质A356铝合金铸锭、稀土变质5182铝合金大截面圆棒、7A04高强度铝合金空心锭等连续铸造技术；还研发出具有高硬度耐热表面的铝合金棒材、高温熔体过滤用泡沫陶瓷以及风积沙系列陶瓷产品与技术。

★在国内外学术刊物累计发表论文110余篇，其中SCI 收录40余篇，论文发表在J. Amer. Cer. Soc、Mater. Des、Scripta Mater、J. Mafer. Sci和Mater. Sci. Eng: A等杂志上；部分论文被发表在J. Catal、Chem. Mater、Appl. Catal B和Cryst. Growth & Des等国际物理、化学和材料学科的权威杂志上的论文所引用。

★主持的项目“稀土改性的堇青石陶瓷和氧化钛陶瓷的相变、微结构及性能研究”获2010年度自治区自然科学奖一等奖。“具有储氧功能的堇青石基复合陶瓷材料及制备方法”“稀土改性的纳米氧化钛薄膜材料及其制备技术”“高温熔体过滤设备”“利用沙漠风积沙制备石英质陶瓷的技术”和“利用沙漠风积沙制备堇青石质陶瓷的方法”等10余项新材料及其合成技术荣获中国发明专利。

史志铭

内蒙古工业大学材料科学与工程学院教授，内蒙古力学学会理事长，博士研究生导师；1985年内蒙古工学院材料工艺系获学士学位；1988年吉林工业大学金属材料工程系获硕士学位；2001年清华大学材料科学与工程系获博士学位；1988年9月—2004年4月在内蒙古工业大学理学院应用力学系工作，历任助教、讲师、副教授、教授；固体力学和材料加工学科博士研究生导师；1995年10月—1996年9月以公派访问学者身份在日本筑波大学从事研究工作；2004年4月—2005年4月，任内蒙古工业大学材料科学与工程学院副院长；2005年4月—2014年5月任材料科学与工程学院院长。

（来源：内蒙古日报）

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