國際領先!高純度稀土金屬鐿靶材實現國產化

創新內蒙古 發佈 2024-04-30T04:02:16.052606+00:00

盟市動態連日來,包頭稀土研究院中試基地幾條生產線全線開工,有序生產。基地科研人員程子洲正在對他所負責的高純稀土金屬鐿靶材製備技術項目(以下簡稱「項目」)的新一批訂單產品進行測試。為什麼要突破高純稀土金屬鐿靶材製備技術?這要從產品應用的OLED顯示屏說起。

盟市動態

連日來,包頭稀土研究院中試基地幾條生產線全線開工,有序生產。基地科研人員程子洲正在對他所負責的高純稀土金屬鐿靶材製備技術項目(以下簡稱「項目」)的新一批訂單產品進行測試。

為什麼要突破高純稀土金屬鐿靶材製備技術?這要從產品應用的OLED顯示屏說起。OLED即有機發光二極體,是一種有機自發光材料,擁有廣色域、高對比度、可彎曲等特點,被譽為「夢幻顯示器」,市場需求量較大,也是顯示器高端市場的「硬通貨」。

高純稀土金屬鐿靶材製備技術應用於OLED顯示屏的金屬陰極層中,使用稀土金屬鐿替代金屬鎂、銀陰極,應用在包括手機、新型數碼手錶等在內的OLED顯示屏上,在使用時有能耗低、解析度高、色彩飽和度高的特點,在不增加電池能耗的基礎上,能讓手機等電子產品續航能力更強。

「受生產技術不成熟的限制,過去我國的高純度稀土金屬鐿靶材大多數從國外進口,這對國產電子裝備的生產極為不利,不但增加了生產成本,靶材供應還受到限制。」程子洲說起了研發初衷。為了進一步落實《中國製造2025》和工信部編制的《產業關鍵共性技術發展指南》,圍繞有機發光行業創新發展的重大需求,基地以市場為導向、以技術創新為支撐,積極推進成果轉化,全面實現轉型升級。通過高純金屬鐿靶材製備工藝技術的系統化研究,項目開發出具有自主智慧財產權的高純度稀土金屬鐿靶材及型材製備技術,達到精確控制合金靶材成分和微觀組織結構的目的。

包頭稀土研究院技術帶頭人王小青介紹,包頭稀土研究院的高純稀土金屬鐿靶材製備技術由多種工藝組成,其中蒸餾工藝的好壞直接關係到金屬鐿的收率和品質。我們首創的稀土冶煉高真空低氧蒸餾工藝,採用自行設計的冷卻接收系統和過濾系統,在阻隔輻射熱的同時,淨化了蒸餾的金屬鐿。採用自製的高純鑭還原劑,一次蒸餾就可以獲得純度大於99.99%的高純度金屬鐿,稀土直收率最高可達98%。技術的成功運用推動稀土靶材成功實現國產化。

對產業鏈下游的用戶來說,基於製備技術的不斷更新,讓產品純度從「9995」提升到「9999」,原本靶材的利用率從40%提升到了70%至80%,能耗、生產成本都有了大幅下降,消費者就可以用更低的價格買到一個科技水平含量更高的電子產品。

「實現金屬鐿替代」的背後,是團隊多年攻關的科研攀登路。產品在研究初期,是中試基地基於面板行業產業下游升級更新需求所提出的全新嘗試。2013年起,該項技術啟動實驗室研究,到2016年,終於實現技術突破和成果轉化,建成年產量達10噸的中試生產線。過程中,項目全體科研人員除在製備技術上精鑽細研,把工作重點投入到生產線的設備研發生產上,經過不斷嘗試,終於實現生產線設備全部自主研發設計。

通過技術的不斷改進和提升科技含量,目前,包頭稀土研究院已建成國際領先的OLED(新型有機發光材料)用高純度金屬鐿靶材產品生產線,產能約10噸/年,取得了高純度金屬鐿蒸鍍材料的低成本、高效率、高品質製備工藝技術,既解決了高純稀土金屬關鍵材料製備技術難題,又提升了我國在高純稀土金材料方向的國際地位,經濟社會效益顯著。

科技進步一小步,產業變革一大步。如今,依託先進的製造工藝和完善的生產體系,形成以高純度稀土金屬鐿緻密鑄錠及大尺寸靶材製備的關鍵技術為基礎、稀土金屬型材的潔淨加工技術和防氧化處理技術為核心、稀土金屬靶材微觀組織控制技術為重點、終端應用為拓展方向的產業結構,實現高純度金屬鐿靶材上中下游一體化發展,構築起行業領先的全產業鏈優勢。

材料的先進性和良好的應用市場,讓項目成果轉化至今,靶材產品複合年銷售量增長10%左右。4年來,每年銷售額都在千萬元以上,產值累計已近5000萬元。

(來源:內蒙古日報)

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