如何讓日常生活中的電視等液晶顯示屏、半導(dǎo)體芯片、太陽(yáng)能發(fā)電板等產(chǎn)品,既能實(shí)現(xiàn)物美價(jià)廉,又能供應(yīng)充足?就離不開(kāi)一種叫作“高純鉬粉”的應(yīng)用了。
近日,2024年度“四川省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)”在成都舉行。由成都虹波實(shí)業(yè)股份有限公司主持,四川大學(xué)、虹波鉬業(yè)、鼎泰新材料共同完成的“高端濺射靶材用高純金屬鉬粉關(guān)鍵制備技術(shù)及應(yīng)用”成果,榮獲2024年度四川省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
“在成都虹波的高純金屬鉬粉研究工作開(kāi)展之前,世界上只有以日本和歐洲為代表的少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家具有制備高純鉬的能力!表(xiàng)目*完成人任柴接受封面新聞?dòng)浾邔?zhuān)訪時(shí)表示,近年來(lái),隨著我國(guó)電子和能源產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,高純鉬需求量急劇增加。伴隨其作為關(guān)鍵基礎(chǔ)材料在高端制造業(yè)中的重要性與日俱增,通過(guò)系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新,我國(guó)高純鉬生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平,并在四川建成了全球*大規(guī)模的4N級(jí)鉬粉生產(chǎn)線!斑@樣可以確保我國(guó)在電子、顯示、光伏等領(lǐng)域高純鉬這一關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的自主技術(shù)可控和充分供應(yīng)保障!倍鳛椤疤旄朊肌庇(jì)劃與“蓉漂”計(jì)劃引進(jìn)人才,任柴和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)受到了成都得天獨(dú)厚的引才留才、產(chǎn)業(yè)扶持和建圈強(qiáng)鏈系列政策支持,有力推動(dòng)了該項(xiàng)目的技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作,才有了高純鉬粉關(guān)鍵制備技術(shù)的突破和本次獲獎(jiǎng)結(jié)果。
突破高純鉬粉技術(shù)壁壘,實(shí)現(xiàn)全球*大4N級(jí)鉬粉生產(chǎn)線投產(chǎn),從幾乎完全依賴(lài)進(jìn)口到自主生產(chǎn)技術(shù)*全球,中國(guó)高純鉬粉產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了一場(chǎng)怎樣的逆襲之旅?
何為高純鉬粉?
鉬是一種稀有難熔金屬,具有高熔點(diǎn)、高電導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異性能。而高純鉬粉由于其極高純度,進(jìn)一步提升了這些特性。
高純鉬粉,是純度極高的金屬鉬粉末!熬唧w本項(xiàng)目中的高純鉬粉指純度達(dá)到4N級(jí)或者99.99%以上,即一萬(wàn)份鉬粉中平均只含有小于一份的其他雜質(zhì)!比尾窠忉尩,這一純度水平相當(dāng)于黃金中的“萬(wàn)足金”標(biāo)準(zhǔn),在有色金屬冶金領(lǐng)域代表了較高技術(shù)水平。從外觀上看,它是一種灰色的微細(xì)粉末。
由于高純特性,高純鉬粉成為電子、平面顯示、光伏和航空航天等高端領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料之一。尤其是用于制造濺射靶材,通過(guò)物理氣相沉積形成各種電子薄膜,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片、柔性顯示器、5G通信等高科技領(lǐng)域!案呒冦f粉一般會(huì)以粉末冶金的方式被加工成濺射靶材,之后通過(guò)物理氣相沉積等方式構(gòu)成這些應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)備中的各類(lèi)電子薄膜,并發(fā)揮作用!比尾裾f(shuō)。
將鉬提純到“4N級(jí)”(99.99%)難點(diǎn)在哪?
高純鉬提純的主要難點(diǎn),體現(xiàn)在兩個(gè)方面:鉬體系深度除雜困難,以及我國(guó)鉬產(chǎn)業(yè)核心裝備技術(shù)水平落后。
任柴告訴封面新聞?dòng)浾,針?duì)這兩個(gè)難題,團(tuán)隊(duì)分別圍繞著精細(xì)的化學(xué)反應(yīng)控制及系統(tǒng)性深度除雜技術(shù),以及高純鉬粉產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵裝備及自動(dòng)化控制技術(shù)兩大方面開(kāi)展了系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新!拔覀冮_(kāi)發(fā)了如在世界鉬冶金行業(yè)首創(chuàng)的多級(jí)離子交換除雜技術(shù)等多個(gè)行業(yè)*的突破性技術(shù),解決了鉬純化和產(chǎn)業(yè)化難題,使得我國(guó)高純鉬生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。”
傳統(tǒng)鉬冶金方法,存在三廢治理水平低和資源循環(huán)利用困難的全球性難題。如何讓冶金過(guò)程更加低碳清潔?團(tuán)隊(duì)基于“循環(huán)利用”和“綜合回收”準(zhǔn)則,通過(guò)系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈整體規(guī)劃設(shè)計(jì),構(gòu)建了綠色鉬冶金新模式。
“這一模式實(shí)現(xiàn)了全部水、氣、固體內(nèi)部循環(huán)或下游資源化利用,達(dá)到了三廢完全利用的目標(biāo),從根本上解決了污染問(wèn)題,使傳統(tǒng)冶金行業(yè)走上了環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展賽道。”任柴直言,通過(guò)項(xiàng)目建設(shè),成都虹波建成了全球*大規(guī)模4N級(jí)鉬粉生產(chǎn)線。這一成就確保了我國(guó)在電子、顯示、光伏等領(lǐng)域高純鉬這一關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的自主技術(shù)可控和供應(yīng)保障。
從落后走向并跑爭(zhēng)做世界*領(lǐng)跑者
從實(shí)驗(yàn)室成果到產(chǎn)業(yè)化,并不容易。目前,由成都虹波公司生產(chǎn)的高純鉬粉,在市場(chǎng)占有率已達(dá)70%以上,實(shí)現(xiàn)了向國(guó)內(nèi)全部鉬濺射靶材龍頭企業(yè)的穩(wěn)定供貨。
基于本技術(shù)的突破和示范產(chǎn)線以及示范生產(chǎn)基地的建設(shè)投產(chǎn),高純鉬粉這一產(chǎn)品的成功有效拉動(dòng)的整個(gè)公司近年的高速發(fā)展,進(jìn)而也促進(jìn)了公司規(guī)模的快速擴(kuò)張,拉動(dòng)了800多人的就業(yè)!皬幕鶎庸と说桨嘟M,到技術(shù)專(zhuān)業(yè)骨干,到平臺(tái)行政專(zhuān)員,以及基地管理人員,為社會(huì)上來(lái)自各個(gè)專(zhuān)業(yè)、具有各類(lèi)技能的人員均創(chuàng)造了就業(yè)機(jī)會(huì)和工作崗位,促進(jìn)了地區(qū)勞動(dòng)保障和經(jīng)濟(jì)發(fā)展!比尾裾f(shuō)。
全球鉬濺射靶材市場(chǎng)正快速增長(zhǎng),從2020年的18.6億美元增長(zhǎng)至2024年的32.8億美元。隨著中國(guó)技術(shù)的突破,這個(gè)曾經(jīng)被壟斷的市場(chǎng)正在重新洗牌。
“作為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)和*專(zhuān)精特新‘小巨人’企業(yè),每年都會(huì)有大量資金進(jìn)行研發(fā)投入,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝升級(jí)換代和對(duì)前沿新材料和工藝不斷創(chuàng)新兩方面來(lái)持續(xù)提升企業(yè)技術(shù)水平,為企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展注入活力!比尾窀嬖V封面新聞?dòng)浾,隨著我國(guó)工業(yè)4.0重大戰(zhàn)略的展開(kāi),電子、半導(dǎo)體和能源行業(yè)將進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)升級(jí)。鉬因其高溫性能、高電導(dǎo)率,低熱膨脹系數(shù)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),將在眾多領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)有材料體系形成替代。
高純鉬粉的故事,是中國(guó)高科技材料發(fā)展的一個(gè)縮影:從依賴(lài)進(jìn)口到自主創(chuàng)新,從跟跑到并跑乃至領(lǐng)跑。“我們將基于本項(xiàng)目的技術(shù)基礎(chǔ),進(jìn)一步發(fā)展鉬冶金和純化技術(shù),將我國(guó)的高純鉬技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化能力推向5N級(jí)純度甚至更高水平,徹底實(shí)現(xiàn)從并跑向領(lǐng)跑的超越。”談及未來(lái)規(guī)劃,任柴充滿信心。