一项具有国际先进水平、广泛应用于高温工业重要的合成材料终于研制成功了，发明者将其命名为“超纯氧化镁”。这种材料对于生产高端的钢铁、水泥、玻璃、陶瓷等都有着决定性的制约作用。我国高端的特种钢生产受限，其根本原因之一是炼钢炉的耐火材料系统无法耐受需要的炉温，而高纯度氧化镁材料的应用则可以全面提升耐火材料系统整体性能，减少钢水非金属氧化物夹杂。

超纯氧化镁千吨生产线启动仪式现场合影

2021年6月8日，唐山海港经济开发区，超纯氧化镁千吨生产线启动仪式发布会在“研究中心”工区大厅举行。与会的领导、专家、学者、研发人员齐聚一堂，他们将见证这一鼓舞人心的时刻。

会议主席台背景墙上、巨大的显示屏中央，是一个硕大的“1”，下方并列一排是四个环形，四条优美的弧线将它们连接到一起。每一个圆环内抚按的是一只厚实有力的手掌。五、四、三、二、一，随着倒计时最后一声的钟鸣，屏幕上溢射出绚丽夺目的火花。

超纯氧化镁千吨生产线正式启动了！这是一个令人欢欣鼓舞的时刻。

河北唐山海港经济开发区，一座整洁宽敞的巨大厂房。牌匾标识：唐山海港经济开发区北京理工大学机械与车辆学院转化研究中心（以下简称“研究中心”）。厂房最西部是一个四五百平方米的展室。

展室里是“研发中心”研发产品的流程介绍和数十件实物展品，略显简陋。然而，很难想象，这里研发的是在高科技材料领域具有颠覆性创新的产品，其名称为“超纯氧化镁”。

超纯氧化镁原电池组

氧化镁制备遇瓶颈

工业产品最终的追根溯源，其最重要的支撑基础就是基础材料，没有尖端的基础材料，高端的产品将成为无源之水。我国高端产品乏馈，尖端基础材料受限是一个非常重要的根本原因。

镁是一种金属元素，从含镁的矿石到金属镁抑或是耐高温的氧化镁，这项技术已经在世界工业生产领域一成不变地使用了近200年。氧化镁广泛应用于钢铁、陶瓷、水泥、玻璃等需要高温炼制的耐火行业。氧化镁的纯度不同，生产出的产品会有高下之分。以钢铁行业为例，我国生产的钢产量占世界钢铁总量的百分之六十，但所生产的大部分是粗钢，这是因为炼钢炉的耐火材料难以达到生产特殊钢的环境所致，而耐火材料最基础也是最重要的合成原料就是氧化镁。水泥、玻璃等行业生产高端产品亦是如此。

氧化镁主要是从海水和从菱镁矿中制备，其生产制备过程中污染非常严重。菱镁矿在转化氧化镁的过程中需要“高温煅烧”，其目的是用高温去除菱镁矿中的二氧化碳，二氧化碳由此大量散发到空气中。据统计，每炼制一百吨氧化镁，散发到大气的二氧化碳多达一百一十吨。全球科学家们已有共识，导致地球变暖的“温室效应”的根源就是二氧化碳超量排放。

氧化镁的另一个来源是从海水提取。而这种工艺目前需要大量使用氨水，而氨水是剧毒品。

氧化镁第三种制备方式是“燃料电池”制备氧化镁法。这种方法需使用金属镁与铂结合才能产生电能。铂又称铂金，其开采难度远远高于黄金，铂属于稀有贵金属。这不仅造成“燃料电池”投入成本昂贵，而且规模化生产氧化镁也受到铂储量、产量的极大限制。综上所述，在环境污染问题严重，制备成本高的限制条件下，氧化镁的制备方法亟需优化。

在持续探索的过程中，研发团队将视线聚焦在“燃料电池”发电机发展空间上。

另辟蹊径创造“新法”

正是基于这样一个创新方向的理论判断，“研究中心”的研发团队，经过潜心研究，终于创造出一种无“燃料电池”发电工艺，但却完全抛弃了铂或其他贵金属作为催化剂的方法。如此“新法”，在燃料电池的历史上，是一次颠覆性的创新，有巨大的潜在优势。

一、角度独特。

借鉴燃料电池的生产工艺但却不再使用贵金属，还可以制备出高级别的氧化镁，这是一个创新，更是一个奇迹。

“研究中心”采用的是引入特殊碳材料与金属镁结合的方式，实现化学变化。改造碳材料同样是一场高科技的研发，经过多次的攻关，新的碳材料实用技术终于成功。“研究中心”团队将处理过后碳材料称为“碳基”材料。这也是“新法”的核心技术。“新法”技术的运用使燃料电池生产工艺发生了质变。

文章来源：《工业技术创新》 网址: http://www.gyjscxzz.cn/zonghexinwen/2021/0708/1254.html