本报讯（记者***）稻壳是稻米加工过程中产生的废弃物。焚烧处理不仅破坏土壤，还产生有害气体。近日，我校材料学部团队以稻壳为原料，成功制备出半导体材料——纳米碳化硅，使昔日田间废弃物成为今朝科技新宠儿。

碳化硅被广泛认为是第三代半导体材料。它用于制造高性能、耐高温和高压的芯片，是卫星通信、轨道交通、电动汽车等重要领域的核心材料，尤其是在航天、国防等领域有着不可替代的作用，被列入“十四五”规划国家战略性新兴产业。

该团队学生负责人韦奕麒在导师的指导下，从2021年起研究碳化硅。他带领团队赴各地农村调研，注意到稻壳、秸秆等农业副产物堆积十分严重。我国每年产生的农业副产物有10亿吨以上，其中稻壳、稻杆超过5000万吨。

经过对30余种农业副产物进行检测，该团队发现，稻壳中的氧化硅含量高，且粒度均匀，是制备纳米碳化硅的理想原料。如何在低温条件下，便捷地从稻壳中大规模合成碳化硅，同时控制其尺寸和形态，是技术上的难点。

该团队通过实验和热力学计算，经过数百次的尝试，不断优化工艺参数，成功研发出低温镁热技术和动态热量控制技术。这两项技术的突破，使团队在较传统方法温度降低60%以上的基础上，将稻壳中的天然纳米氧化硅和碳反应，转化为颗粒细小均匀、纯度高达99.99%的纳米碳化硅产品，不仅制备过程环保节能，还大大缩短工艺步骤，有效提高纳米碳化硅的纯度。

团队已申请11项发明专利，并在乡村地区开展试点工作，面向农户以高于市场100%的价格收购30吨稻壳，然后在中试平台生产，46天产出2.5吨碳化硅，送到多家企业试用，收到良好的反馈。

“这项成果不仅实现变废为宝，探索出科技助力乡村振兴的新方式，还将打破我国低端碳化硅产量不足、高端碳化硅被西方卡脖子的局面。”耐火材料与冶金国家重点实验室执行主任顾华志教授评价说。

当前，全球碳化硅产量供不应求。据相关机构预测，到2027年，全球碳化硅市场规模将达60亿美元以上。韦奕麒表示：“我们将继续迭代技术，开发更加完善的纳米碳化硅转化技术，把更多的农业副产物利用起来，助力发展绿色农业，为科技强国贡献青春力量。”