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4月21日晚，江苏省连云港市赣榆区传出巨响。

科技日报记者从当地政府获悉，系当地一家工厂发生火灾，消防人员已在现场救援。记者获得的一段视频显示，现场有明显火光，随后一个火球腾空而起，有剧烈爆炸声传出。

连云港市赣榆区政府工作人员称，系一家生产碳化硅的企业起火。涉事工厂是连云港宏兴研磨材料有限公司。天眼查信息显示，该公司成立于2006年01月06日，注册地位于赣榆区城头镇后黄墩村，法定代表人为胡玲玲。该企业主要加工并销售石英砂和硅微粉。

无论是石英砂还是碳化硅，都是性状十分稳定的物质，为何发生了燃爆？

南京工业大学材料科学与工程学院副教授孔勇分析认为，石英砂和碳化硅生产工艺都不复杂，一般不添加易燃易爆物质，但碳化硅生产过程中会产生一些副产物——一氧化碳。

此次燃爆事故的具体原因，仍有待相关专家调查。

碳化硅是什么物质？

“石英砂就是沙子，硅微粉是石英砂粉碎后的产物，碳化硅是石英砂加入焦炭高温烧制而来，它们的主要成分都是硅基无机非金属材料。”南京工业大学材料科学与工程学院副教授孔勇告诉记者。

连云港是我国重要的硅资源和硅材料产业基地，当地有大量的硅材料企业。石英砂和硅微粉是比较低端的产品，碳化硅附加值相对高一些，但是近年来该行业产能严重过剩。

由于天然含量非常少，碳化硅主要为人造。一般以石英砂、焦炭、木屑为原料，在电炉中加热到2000℃左右，经过相应工艺流程后得到碳化硅微粉。1891年，人类首次在实验中发现碳化硅时，误认为是金刚石的混合体，故取名金刚砂。在大自然也存在罕见的碳化硅矿物，叫莫桑石。

碳化硅（资料图）

因其化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好且价格不贵，所以碳化硅的应用十分广泛，主要有四大应用领域：功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。

“碳化硅陶瓷制品在航空航天、石油化工、微电子等领域有广泛应用，如用作飞机刹车片、新一代半导体芯片等，此外常用它作为磨料和耐火材料。”孔勇介绍。

性状稳定的硅产品为何燃爆？

“无论是石英砂、硅微粉还是碳化硅，它们都是耐高温的无机非金属材料，性状十分稳定。”孔勇告诉记者。

石英砂的生产简单，性状稳定，发生燃爆的可能性非常低。硅微粉虽是将石英砂进行超细粉碎，颗粒直径较小，但它本身已经是氧化物，且质量较大，不易飘浮在空气中，发生粉尘爆炸的可能性也很低。

孔勇分析说，碳化硅的生产工艺流程不复杂，没有加入大量易燃易爆物质，“但是，碳化硅生产过程中，会产生一些副产物，比如易燃易爆的一氧化碳。”

记者查询发现，国外主要企业基本实现了封闭冶炼，而中国碳化硅冶炼几乎全部是开放式冶炼，一氧化碳大多直排。

碳化硅产能过剩利润微薄

由于技术门槛较低、资源丰富，我国的碳化硅生产企业较多，产能明显过剩，企业利润微薄。

记者查询得知，仅2012年我国就有碳化硅冶炼企业200多家，年生产能力220多万吨。加工制砂、微粉生产企业300多家，年生产能力200多万吨。2012年，中国碳化硅产能利用率不足45%。

目前，我国碳化硅与世界先进水平的差距主要集中在四个方面：

一是在生产过程中很少使用大型机械设备，很多工序依靠人力完成；

二是在碳化硅深加工产品上，对粒度砂和微粉产品的质量管理不够精细，产品质量的稳定性不够；

三是某些尖端产品的性能指标与发达国家同类产品相比有一定差距；

四是冶炼过程中一氧化碳直接排放。

“以二氧化硅为例，沉淀二氧化硅价格约为7000元/吨，气相二氧化硅的价格约为20000元/吨，二氧化硅气凝胶达20万元/吨，技术含量不同，附加值相差巨大。”孔勇告诉记者。

据了解，孔勇副教授目前正在研发的碳化硅气凝胶，将致密的碳化硅进行纳米多孔化，质量仅有致密碳化硅的1/10，耐高温和隔热性能较高，极大地拓展了碳化硅材料的应用场景，处于国际前沿，有望用于航空航天等关键领域。

现今全球经济放缓，硅材料企业利润微薄，安全生产措施极有可能被忽视。孔勇建议，依靠科技创新实现硅材料产业转型升级，是解决粗放式发展的根本路径。