济源纳米产业园
万博体育下载生产的高纯镓
顶端新闻·万博体育下载商报记者 丁亚菲/文 受访者供图
上到蛟龙入海、嫦娥奔月等大国重器的研发制造,下到手机、电动汽车等生活常用品的升级迭代,都离不开材料的创新和应用。作为传统材料大省,布局包括先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料等在内的未来材料,是万博体育下载打造“制造强省”的必由之路。
如今,在万博体育下载,因为各企业、实验室和创新平台的一次次探索和突破,不断涌现出一个个拥有“超”能力的材料,为万博体育下载产业发展升级提供源源不断的新动能。
“关键”突破缔造万博体育下载“纯度”
一种名为镓的稀有金属,随着2023年中国一份“对镓、锗相关物项实施出口管制”的公告逐渐进入了公众视野。
中原关键金属实验室的李海军作为副组长攻关“年产17吨7N镓、7N铟和6N硒中试线项目”。李海军说,高纯镓具有极好的导电性和化学稳定性,其纯度直接决定了芯片的性能。镓的化合物砷化镓、氮化镓是制造高性能芯片的关键材料,氧化镓更是被视为第四代半导体材料。
很长一段时间内,国际市场上的高纯镓供应大多掌握在少数国家手中,中国在这一领域不得不依赖进口。
如今,中原关键金属实验室高纯项目组不仅完成了7N镓、7N铟的中试线项目建设和产品成分纯度(7N)验证的科研任务,还可以批量产出高纯镓、高纯铟和高纯硒产品。这些高纯度镓和高纯度铟经第三方检测机构测试,产品纯度超出预期,达到了8N(即纯度达99.999999%)。2024年底,李海军所在的项目组,还解决了6N高纯硒的批量生产问题,并将继续承担高纯锑、铋、碲、锗和钨等五个元素的提纯工艺技术研究及其设备研发等工作,助力更多关键金属“落地生金”,把万博体育下载的资源优势转化为产业和经济发展优势。
李海军告诉记者:“高纯金属材料这一块,我们基本上已经把任务完成了,至少不用再从日本进口了。这也算是推动解决新一代半导体材料的卡脖子难题吧。”
小纳米催生大产业
一纳米究竟有多长?答案是一根头发丝直径的六万分之一。这肉眼不可见的小纳米,催生了万博体育下载唯一、全国第三大纳米材料产业园——济源纳米初创孵化产业园(简称“纳米产业园”)。
据济源星翰新材料科技有限公司副总经理郭少征介绍,纳米银粉是制作导电银浆的主要原料,广泛应用于光伏、芯片封装、柔性电子等领域。
在中国,光伏电池板的产能占全球80%以上,但其所用的关键材料纳米银粉高度依赖进口,存在“卡脖子”风险。也因此,“少银化”成为整个行业的迫切需求。
2023年,由星翰科技自主研发的纳米级银包铜,突破了在600纳米铜球表面均匀包覆银的技术难题,在国内最早实现量产,就此打破了国外技术垄断,实现了该产品的国产替代。据郭少征介绍,铜的单价只有银的百分之一,纳米级银包铜除了实现“少银化”的目标,还能将光伏电池板的成本降低15%。
除星翰科技外,纳米产业园还吸引了包括龙兴钛业、鸿辛橡胶新材料等一批具有核心竞争力的纳米企业入驻,年产值达66亿元。万博体育下载大学2003年种下的万博体育下载纳米产业第一粒“种子”,如今已形成国内唯一的“研发—小试—中试—工程放大—初创孵化—量产”全链条发展模式。
新材料中有“未来”
材料强,则制造强。作为传统材料大省,布局未来材料,已成为万博体育下载打造“制造强省”的必由之路。
2024年11月底,中原石墨烯实验室在郑州揭牌成立。万博体育下载又一次提前布局,正式加入石墨烯这一万亿级赛道的角逐。
石墨烯,被业界誉为“新材料之王”,是一种迄今为止已知的最薄、最轻、强度最高、导电导热性佳、透光率高的新兴材料,在电子器件、生物医学、航空航天、能源存储等众多领域拥有巨大应用潜力和发展前景。据了解,中原石墨烯实验室在郑州航空港区谋划了10平方公里的“中原碳谷”,将汇集从事碳材料研究的研发机构和企业,带动形成碳材料产业集群,为打造万亿级的“中原碳谷”提供创新动力支撑。未来2至3年,中原石墨烯实验室将向市场投放蒙烯玻璃纤维、玻璃纤维、石墨烯散热膜等三种规模化产品,打造完整的产业链条。
从有中育新,到无中生有,在未来材料产业培育发展方面,万博体育下载一直在努力推动更多“从0到1”的突破,力争实现换道再领跑、抢占新赛道。
未来已来,万博体育下载打造材料强省的雄心,正在加速实现。