一线调研 | 点石成晶 光电子“卡脖子”材料加速突围

高纯石英砂是高端光纤、芯片制造的关键原料，被誉为“硅基时代的石油”。眼下，湖北正探索“人工合成”新路径，加速这一光电子核心材料的国产化突围。

走进武汉光谷飞瓴光电的生产车间，过道里堆满待加工的光纤盘。受益于全球AI基建热潮，企业订单已排到年底，年营收有望突破亿元，但技术专家邓泉荣却满心忧虑。

武汉市飞瓴光电科技有限公司技术专家 邓泉荣：我们是做特种光纤的，它的原材料石英是要求6N（99.999999%）的纯度以上，但是目前国内能够做石英棒的企业，基本上就只能达到5N（99.99999%），我们基本上都是买的进口的像这种棒管，要提前囤料，如果断供的话，停产的影响是非常大的。

邓泉荣的担忧，是国内光电子行业的普遍困境。我国天然石英矿产杂质多、纯度低、批次稳定性差，需要经过复杂的工艺来提纯，成本比进口产品高出30%，纯度却只能达到5N级，无法适配高端制造需求。数据显示，目前我国90%以上的超高纯石英砂依赖进口。

中国电子元器件协会光电线缆委员会资深专家 魏忠诚：天然这块受资源的限制很容易被“卡脖子”，所以开发合成的路径是非常有必要的。

人工合成路径如何破局？在武汉工程大学，我们见到了姜兴茂教授，他在全球首创了“水热合成法”——将光伏板切割过程中产生的下脚料，通过中温中压水热的方式，两三天就能“煮”出高纯石英砂。

武汉工程大学化工与制药学院教授 姜兴茂：原来我们天然矿去处理工艺比较复杂、污染比较重，我们这个方法的话，相对来说它是中温中压，水煮花生一样的，我把生花生煮成熟花生，过程环保。

不仅武汉工程大学，包括武汉理工大学、省农科院等在内，全国多个院所先后探索出多条人工合成路线，走到了同一个关口——如何从小批量试验走向规模化量产？湖北的答案是，依托江城实验室等顶尖中试平台，搭建校企对接渠道。在政府撮合下，姜兴茂教授团队的水热合成核心技术，已落地荆州石首楚源集团开展中试，并获得武汉创新研究院500万元专项资金支持。

楚源集团实验员 姜建霖：高纯石英的合成，对反应设备的材料有着极高要求，这个需要一段时间的实验和筛选，在筛选好材料后，就可以进行下一步的中试放大实验。

从高校原创技术突破、中试平台迭代验证，到本地光电子产业配套，湖北已搭建起高纯石英砂国产化培育链条。据测算，2029年国内超高纯石英砂市场规模将突破300亿元，这粒小小的人工合成石英砂，有机会在湖北成长为下一个百亿级产业新赛道。

（长江云新闻记者 李悦 陈芳芳 石首台）