成果簡(jiǎn)介：
本項(xiàng)目主要研究低氧超高純鈦提純技術(shù)開(kāi)發(fā)及相應(yīng)裝備研制，破解電子級(jí)低氧超高純鈦產(chǎn)業(yè)化技術(shù)難題，通過(guò)技術(shù)開(kāi)發(fā)及裝備研制，順利突破形成以國(guó)產(chǎn)海綿鈦為原料的新一代熔鹽電解提純技術(shù)以及結(jié)合電子束熔煉工藝的低氧超高純鈦生產(chǎn)技術(shù)，并完成產(chǎn)業(yè)化提純裝置開(kāi)發(fā)。
目前，整套提純、熔煉系統(tǒng)已完成產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，形成工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)能力，超高純鈦年產(chǎn)能達(dá)250噸，所生產(chǎn)的電子級(jí)低氧超高純鈦化學(xué)純度普遍達(dá)99.999%(5N)以上，含氧量低于250ppm，最優(yōu)可達(dá)99.9997%(5N7)，含氧量低于100ppm。
當(dāng)前，項(xiàng)目所產(chǎn)超高純鈦已大規(guī)模應(yīng)用于集成電路用各類(lèi)濺射靶材制備，在太陽(yáng)能、平板顯示、高端合金、生物醫(yī)療等領(lǐng)域也有批量應(yīng)用，并獲得相應(yīng)終端客戶(hù)的評(píng)價(jià)、認(rèn)證。是我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)不可或缺的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料，隨著我國(guó)信息化時(shí)代的來(lái)臨以及高端制造業(yè)(如航空航天、生物醫(yī)療等領(lǐng)域)的快速發(fā)展，超高純鈦未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景將越來(lái)越豐富。
應(yīng)用案例：
1、集成電路領(lǐng)域：在半導(dǎo)體超大規(guī)模集成電路行業(yè)，控制電極采用鈦硅化合物、鈦氮化合物、鎢鈦化合物等作為擴(kuò)散阻擋層和配線材料，超高純鈦材通過(guò)制造成各類(lèi)濺射靶材，通過(guò)PVD(物理氣象層積)工藝在基體材料上形成上述材料。目前已規(guī)模應(yīng)用國(guó)內(nèi)濺射靶材制造企業(yè)及終端
芯片制造企業(yè)(應(yīng)用量超200噸)。
2、高端合金領(lǐng)域：由于超高純鈦具有化學(xué)純度高，含氧量低等優(yōu)勢(shì)，可作為鈦添加劑進(jìn)行高端合金制備，利于精確控制合金成分配比，從而有效把控合金性能。目前，已批量應(yīng)用于某牌號(hào)高溫鑄造母合金制備(應(yīng)用量超10噸)。
研發(fā)背景
我國(guó)的海綿鈦產(chǎn)量已達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，但因受技術(shù)水平的限制，迄今為止還沒(méi)有一家具有大規(guī)模批量生產(chǎn)電子級(jí)高純鈦的企業(yè)和實(shí)體。隨著我國(guó)半導(dǎo)體、液晶顯示、新能源等行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)相應(yīng)的高純金屬材料的需求也與日俱增。本項(xiàng)目研發(fā)成功之前，我國(guó)的電子級(jí)高純鈦需求完全依賴(lài)進(jìn)口，不僅成本巨大，也使我國(guó)相應(yīng)的下游行業(yè)受制于人。
作用原理
1、采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的提純工藝，其超強(qiáng)的提純能力，可以提高裝置對(duì)于國(guó)產(chǎn)原料(海綿鈦)品質(zhì)的適應(yīng)性;
2、創(chuàng)新性的設(shè)備材質(zhì)選擇，確保了提純工藝不引入新的污染源，不主動(dòng)提升任何雜質(zhì)元素的含量，確保產(chǎn)品品質(zhì);
3、采用獨(dú)特的熔鹽介質(zhì)配方，以確保最高效的電解效率，不僅降低成本，還能顯著提高產(chǎn)能;
4、獨(dú)特的清洗液配方和清洗技術(shù)，能保證高純鈦不受電解殘留物質(zhì)的影響，保證純度;
5、獨(dú)特的真空電子束熔煉技術(shù)及真空控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)熔煉過(guò)程中超低的增氧量，有效降低鈦材的含氧量。
市場(chǎng)分析
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2017年全球?yàn)R射靶材市場(chǎng)容量達(dá)132.5億美元，預(yù)計(jì)2020年全球高純?yōu)R射靶材市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)200億美元，而其中半導(dǎo)體領(lǐng)域占比20%左右，僅高純鈦材在半導(dǎo)體領(lǐng)域中應(yīng)用占比30%左右，可見(jiàn)其市場(chǎng)廣闊。而全球有能力生產(chǎn)超高純鈦的企業(yè)僅4家，創(chuàng)潤(rùn)
新材料為我國(guó)唯一一家。相信隨著我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)、智能制造、高端制造業(yè)的快速發(fā)展，超高純鈦材產(chǎn)業(yè)將有著更加美好的明天。
聲明：
“年產(chǎn)250噸電子級(jí)低氧超高純鈦” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來(lái)源：寧波創(chuàng)潤(rùn)新材料有限公司
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