四川突破高纯钼粉制备技术,建成全球最大4N级生产线

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在日常生活中,从液晶显示屏、半导体芯片到太阳能电池板,许多高科技产品的制造都离不开一种关键材料——高纯钼粉。它不仅直接影响产品性能,也关乎供应链稳定与成本控制。

在近日召开的2024年度“四川省科学技术奖励大会”上,由成都虹波实业股份有限公司牵头,联合四川大学、虹波钼业、鼎泰新材料共同完成的“高端溅射靶材用高纯金属钼粉关键制备技术及应用”项目,荣获四川省科学技术进步一等奖。这一成果标志着我国在高纯钼材料领域实现从依赖进口到自主可控的重大跨越。

据项目第一完成人任柴介绍,在高纯钼粉研发项目启动之前,全球仅有日本和欧洲等少数发达国家掌握其制备技术。近年来,随着我国电子与能源产业迅猛发展,高纯钼需求急剧增长。通过系统性技术攻关,我国不仅实现技术突破,更在四川建成全球规模最大的4N级高纯钼粉生产线,有力保障了显示、光伏、半导体等领域核心材料的自主供应。

作为成都市“天府峨眉计划”和“蓉漂计划”引进的高层次人才,任柴及其团队在政策与产业配套支持下,成功推动技术研发与产业化落地,实现了高纯钼粉从实验室走向大规模生产。

1.何为高纯钼粉?

钼是一种稀有难熔金属,具备高熔点、高电导率和低热膨胀系数等优异特性。而高纯钼粉则通过将纯度提升至4N级(即99.99%以上),进一步强化了这些性能。这意味着在一万份钼粉中,杂质含量少于一份,相当于黄金中的“万足金”标准,代表了有色金属冶金领域的高技术水平。

在外观上,高纯钼粉呈灰色微细粉末状,是制造溅射靶材的核心原料。溅射靶材通过物理气相沉积工艺,在半导体芯片、柔性显示屏、5G通信设备等产品中形成功能性薄膜,直接影响器件性能与可靠性。

2.将钼提纯到“4N级”(99.99%)难点在哪?

高纯钼制备面临两大核心难题:一是钼体系深度除杂极为困难,二是我国在高纯材料核心装备方面长期落后。

项目团队围绕精细化学反应控制与系统性除杂工艺展开攻关,开发出多级离子交换除杂等多项行业首创技术,成功突破纯化与产业化瓶颈。此外,团队还构建了绿色钼冶金新模式,通过循环利用和综合回收,实现废水、废气、固废的全部资源化利用,从根本上解决传统冶金高污染、高能耗的问题。

依托这一系列创新,成都虹波建成了全球最大4N级钼粉生产线,不仅实现关键技术自主可控,也推动我国高纯钼生产技术跻身世界先进水平。

3.从落后走向并跑 争做世界一流领跑者

从实验室成果走向大规模产业化并非易事。目前,成都虹波生产的高纯钼粉国内市场占有率已超过70%,稳定供应于国内所有主流钼溅射靶材企业。该项目的成功不仅拉动了企业高速成长,也带动就业800余人,覆盖生产、技术、管理等多个岗位,为地方经济与社会发展作出积极贡献。

全球钼溅射靶材市场正快速增长,规模从2020年的18.6亿美元扩至2024年的32.8亿美元。随着中国技术的突破,长期以来被国外垄断的市场格局正在重塑。

作为国家级专精特新“小巨人”企业,成都虹波每年投入大量资金用于研发,持续推动工艺升级与前沿材料创新。随着工业4.0战略深入推进,电子、半导体和能源行业不断升级,钼基材料凭借其独特性能,有望在更多领域替代现有材料。

高纯钼粉的发展历程是中国高科技材料自主创新的一个缩影——从依赖进口到自主研发,从技术跟跑迈向并跑乃至领跑。任柴表示:“我们将以此项目为基础,持续攻关更高纯度的钼材料技术,力争实现5N级及以上纯度的量产,彻底完成从并跑到领跑的历史性跨越。”

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