年產(chǎn)250噸電子級低氧超高純鈦

602 編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng) 來源：寧波創(chuàng)潤新材料有限公司

2024-07-17 17:21:49

成果簡介：

本項目主要研究低氧超高純鈦提純技術(shù)開發(fā)及相應(yīng)裝備研制，破解電子級低氧超高純鈦產(chǎn)業(yè)化技術(shù)難題，通過技術(shù)開發(fā)及裝備研制，順利突破形成以國產(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，項目所產(chǎn)超高純鈦已大規(guī)模應(yīng)用于集成電路用各類濺射靶材制備，在太陽能、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)終端客戶的評價、認(rèn)證。是我國半導(dǎo)體行業(yè)不可或缺的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料，隨著我國信息化時代的來臨以及高端制造業(yè)(如航空航天、生物醫(yī)療等領(lǐng)域)的快速發(fā)展，超高純鈦未來的應(yīng)用場景將越來越豐富。

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，超高純鈦材通過制造成各類濺射靶材，通過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，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)用于某牌號高溫鑄造母合金制備(應(yīng)用量超10噸)。

研發(fā)背景

我國的海綿鈦產(chǎn)量已達(dá)國際領(lǐng)先水平，但因受技術(shù)水平的限制，迄今為止還沒有一家具有大規(guī)模批量生產(chǎn)電子級高純鈦的企業(yè)和實體。隨著我國半導(dǎo)體、液晶顯示、新能源等行業(yè)的迅猛發(fā)展，對相應(yīng)的高純金屬材料的需求也與日俱增。本項目研發(fā)成功之前，我國的電子級高純鈦需求完全依賴進(jìn)口，不僅成本巨大，也使我國相應(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，可以提高裝置對于國產(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)，實現(xiàn)熔煉過程中超低的增氧量，有效降低鈦材的含氧量。

市場分析

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，2017年全球濺射靶材市場容量達(dá)132.5億美元，預(yù)計2020年全球高純?yōu)R射靶材市場規(guī)模將超過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，可見其市場廣闊。而全球有能力生產(chǎn)超高純鈦的企業(yè)僅4家，創(chuàng)潤新材料為我國唯一一家。相信隨著我國信息產(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噸電子級低氧超高純鈦” 該技術(shù)專利(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，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。

我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)