
中國(guó)冶金報(bào):突破“卡脖子”難題,太鋼“手撕鋼”首發(fā)兩類產(chǎn)品!
圖為超導(dǎo)材料和掩模版兩類產(chǎn)品的首發(fā)儀式現(xiàn)場(chǎng) 孟蕾蕾 攝
“發(fā)布!”5月12日上午,隨著太鋼集團(tuán)總經(jīng)理、黨委副書記李華一聲令下,太鋼“手撕鋼”產(chǎn)品超導(dǎo)材料和掩膜版兩類產(chǎn)品正式首發(fā),標(biāo)志著太鋼突破“卡脖子”難題,推動(dòng)“手撕鋼”及精密帶鋼研發(fā)生產(chǎn)水平邁上新臺(tái)階。
太鋼集團(tuán)作為國(guó)內(nèi)不銹鋼的領(lǐng)軍企業(yè),多年來(lái)深耕不銹鋼精密帶材的產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā),2018年成功生產(chǎn)出第一批厚度0.02毫米、寬度600毫米的寬幅“手撕鋼”,成為全球唯一可批量生產(chǎn)寬幅超薄不銹鋼精密箔材的企業(yè)。2020年,太鋼又成功研發(fā)出0.015毫米超薄“手撕鋼”,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。如今,太鋼精密帶鋼新品還在不斷推向市場(chǎng),有力支撐高端和新興領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
新品解析一:
高溫超導(dǎo)基材用精密箔材
高溫在科技飛速發(fā)展的今天,超導(dǎo)技術(shù)一直是全球科研人員關(guān)注的焦點(diǎn)。超導(dǎo),顧名思義,就是一種特殊的導(dǎo)電現(xiàn)象,當(dāng)某些材料在特定溫度下,電阻突然降為零,電流可以無(wú)損耗地流動(dòng)。這種神奇的特性,讓超導(dǎo)技術(shù)在能源傳輸、磁懸浮交通、醫(yī)療成像等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。最近,我國(guó)在超導(dǎo)領(lǐng)域又取得了重大突破,鎳基材料在常壓下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo),這不僅為高溫超導(dǎo)機(jī)理的研究提供了全新方向,也為超導(dǎo)技術(shù)的實(shí)用化鋪平了道路。超導(dǎo)材料又稱為超導(dǎo)體,指在某一溫度以下,兼具絕對(duì)零電阻和完全抗磁性兩個(gè)獨(dú)立特性的超級(jí)導(dǎo)體。超導(dǎo)體的電阻為絕對(duì)的零,即電阻完全消失。超導(dǎo)體完全進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)之后,會(huì)將外磁場(chǎng)完全排出體外,即相當(dāng)抗磁體積達(dá)到最大為100%,抗磁磁化率為-1。超導(dǎo)體因其特殊的物理性質(zhì),在能源電力、醫(yī)療健康、交通運(yùn)輸、基礎(chǔ)科研、精密測(cè)量和量子計(jì)算等多方面都有重要的用途,主要應(yīng)用于電子通信、交通運(yùn)輸、電力、能源、高能物理、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。
超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展,不僅僅是科學(xué)家們的研究成果,更是人類科技進(jìn)步的重要標(biāo)志。這些年來(lái),超導(dǎo)基材市場(chǎng)整體呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì)。我國(guó)在超導(dǎo)領(lǐng)域的研究起步相對(duì)較晚,國(guó)內(nèi)明顯短缺基礎(chǔ)材料,嚴(yán)重影響行業(yè)發(fā)展。
哈氏合金C276是鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金,由于其具有高強(qiáng)度、高耐蝕等特性,成為第二代高溫超導(dǎo)基材首選。該材料屬于多層氧化物的載體,提供支撐和力學(xué)性能,要求高度表面平整,后續(xù)經(jīng)過(guò)電化學(xué)拋光工藝可達(dá)納米級(jí);高溫力學(xué)性能要求熱膨脹系數(shù)與氧化物匹配(低溫絕對(duì)零度和高溫900攝氏度);無(wú)磁性體現(xiàn)在薄基帶,減小體積和重量占比。
2023年,工信部工業(yè)強(qiáng)基項(xiàng)目“2023年度xxx超導(dǎo)長(zhǎng)帶材料項(xiàng)目”獲批立項(xiàng),太鋼負(fù)責(zé)超導(dǎo)基材用箔材的開(kāi)發(fā)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了多軋程+精準(zhǔn)熱處理超薄特殊合金生產(chǎn)工藝流程,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了小輥徑+多道次小變形+大張力的軋制工藝,根據(jù)材料特性設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了專用軋輥,以及全流程多維度張力控制工藝,確保生產(chǎn)順行和大卷重長(zhǎng)米數(shù)。目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占用率達(dá)到80%,2016年開(kāi)始進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)。C276哈氏合金精密箔材量產(chǎn),為國(guó)產(chǎn)高溫超導(dǎo)基材提供了材料保障,助力行業(yè)快速發(fā)展。
如今,太鋼在超導(dǎo)領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展,但科研人員們并沒(méi)有停下腳步。他們?nèi)栽诓粩嗵剿?,努力?yōu)化鎳基超導(dǎo)材料的性能,提高超導(dǎo)溫度,降低成本。相信在不久的將來(lái),鎳基超導(dǎo)材料將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用,為我們的生活帶來(lái)更多的便利和驚喜。
我國(guó)在鎳基超導(dǎo)領(lǐng)域的突破,讓我們看到了未來(lái)科技發(fā)展的無(wú)限可能。隨著研究的不斷深入,鎳基材料有望成為推動(dòng)新一輪科技革命的核心力量。讓我們一起期待,在中國(guó)科學(xué)家的努力下,超導(dǎo)技術(shù)能夠更快地走進(jìn)我們的生活,為人類創(chuàng)造更加美好的未來(lái)。
新品解析二:
掩膜版用精密箔材
掩膜版(mask)簡(jiǎn)稱掩模,是光刻工藝不可缺少的部件。掩模上承載有設(shè)計(jì)圖形,光線透過(guò)它,把設(shè)計(jì)圖形透射在光刻膠上。掩模的性能直接決定了光刻工藝的質(zhì)量。
掩膜版又稱光罩、光掩膜,是光刻工藝中的關(guān)鍵耗材,從應(yīng)用角度看,主要分為半導(dǎo)體掩膜版和平板顯示掩膜版。隨著全球顯示產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步向中國(guó)轉(zhuǎn)移,以及在高世代、高精度市場(chǎng)需求的帶動(dòng)下,2025年中國(guó)平板顯示掩膜版市場(chǎng)規(guī)模全球占比有望超過(guò)60%。盡管我國(guó)掩模版行業(yè)發(fā)展速度很快,但還是存在產(chǎn)業(yè)鏈斷層的情況,關(guān)鍵原材料和設(shè)備仍被掣肘。
掩膜版被形象地比喻成“相機(jī)底片”。這片薄薄的材料可以根據(jù)要求刻畫出不同的鏤空?qǐng)D案,在面板生產(chǎn)時(shí),通過(guò)光照在襯底上留下它的“分身”,就像“拍照”一樣。作為母版的掩膜版是決定面板精細(xì)化程度的關(guān)鍵。掩模版是高度標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,目前我國(guó)掩模版標(biāo)準(zhǔn)化工作還處于起步階段。由于半導(dǎo)體掩模版具有較高的進(jìn)入門檻,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體掩模版主要生產(chǎn)商僅包括中芯國(guó)際光罩廠、迪思微、中微掩模、龍圖光罩、清溢光電、路維光電、中國(guó)臺(tái)灣光罩等。隨著新型顯示技術(shù)的快速發(fā)展,掩膜版的需求也隨之增加。2022年中國(guó)平板顯示掩膜版市場(chǎng)規(guī)模全球占比達(dá)到58%,預(yù)計(jì)2025年將超過(guò)60%。我國(guó)巨大的市場(chǎng)需求為國(guó)內(nèi)掩膜版廠商提供了肥沃的成長(zhǎng)土壤。隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大,為掩模版標(biāo)準(zhǔn)填補(bǔ)空白創(chuàng)造了條件。
FMM是一種超薄鐵鎳合金制成的精細(xì)金屬掩膜版,材料具有高純度、高精度、高平整度、高表面的顯著特性。密布千萬(wàn)顆微米級(jí)小孔,其主要作用為定義顯示屏幕像素密度和大小,通過(guò)精準(zhǔn)定位遮擋區(qū)域,可實(shí)現(xiàn)將不同RGB材料蒸鍍至基板上,是OLED顯示屏幕生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵模具,被稱為OLED顯示行業(yè)的光刻機(jī)。
FMM使用環(huán)境特殊(高溫),厚度要求苛刻(<30μm),孔形尺寸及位置的精度要求高,不允許出現(xiàn)折傷、凸起、凹陷等外觀不良,產(chǎn)品技術(shù)門檻高。
在產(chǎn)業(yè)上游,包括蒸鍍?cè)O(shè)備、清洗設(shè)備等關(guān)鍵裝備國(guó)產(chǎn)化率不到16%;4J36箔材、光學(xué)輔助材料等當(dāng)前被日本壟斷,是產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵“卡脖子”環(huán)節(jié)。FMM對(duì)OLED顯示品質(zhì)至關(guān)重要,是阻礙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的瓶頸。
在產(chǎn)業(yè)中游,DNP對(duì)FMM產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)壟斷占比95%以上,國(guó)內(nèi)起步晚,基本完成產(chǎn)線建設(shè),但4J36箔材缺乏。在產(chǎn)業(yè)下游,OLED全球投資集中于韓國(guó)和中國(guó),其中國(guó)內(nèi)約占55%以上,規(guī)模接近6000億元。由于FMM基本被壟斷,日本18-20um厚度高端FMM僅向三星/LG供給,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)顯示屏技術(shù)與三星有代差。
2022年工信部工業(yè)強(qiáng)基項(xiàng)目“高精度金屬掩膜版(FMM)及超薄因瓦合金箔材、清洗設(shè)備開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”獲批立項(xiàng),太鋼負(fù)責(zé)箔材的開(kāi)發(fā)。太鋼成功突破鋼質(zhì)超純凈控制技術(shù)、箔材超平控制技術(shù)、箔材生產(chǎn)過(guò)程潔凈化技術(shù)。因瓦合金箔材量產(chǎn)為國(guó)產(chǎn)掩模版提供了材料保障,為行業(yè)安全健康發(fā)展提供了支持。
2020年5月12日,習(xí)近平總書記到中國(guó)寶武太鋼集團(tuán)不銹鋼精密帶鋼有限公司考察調(diào)研,發(fā)表重要講話,作出重要指示。5年來(lái),太鋼牢記總書記殷切囑托,深化改革創(chuàng)新,不斷勇攀高峰,高質(zhì)量發(fā)展邁出新步伐,取得新成果。2021年以來(lái),太鋼累計(jì)實(shí)現(xiàn)國(guó)際國(guó)內(nèi)首發(fā)產(chǎn)品47項(xiàng),其中不銹鋼產(chǎn)品29項(xiàng),為攻克“卡脖子”產(chǎn)品和關(guān)鍵核心技術(shù),支撐高端制造業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。未來(lái),太鋼精帶仍將牢記總書記囑托,遵循中國(guó)寶武和太鋼集團(tuán)科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)攻關(guān),再接再厲、勇攀高峰,做強(qiáng)做優(yōu)做大“手撕鋼”品牌,為各行業(yè)提供高端精密箔材材料解決方案,為建設(shè)一流的高端特種合金精密箔材科研生產(chǎn)基地不懈努力。