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中國又一項技術突破,高端靶材,勢必打破西方國家的技術壟斷

白昼之梦 2023/03/03

在中國大量對外出口稀土礦產時,卻在關鍵的技術上卡了脖子,這項技術便是ITO靶材制造技術。盡管ITO靶材本身就是由高純度稀土材料組成的,可沒有制造技術,中國即便是有再多的稀土也只能廉價出口,完全沒有了戰略價值。

此后中國之所以限制稀土礦產的出口,很大程度上源于中國在稀土材料的利用技術上實現了突破,其中就包括了ITO靶材的制造。

ITO靶材的制造技術,不光涉及到稀土材料的提純和成型技術,此外在ITO靶材制造中還配合了鍍膜技術,這些技術基本都是中國的弱項,于是在沒有突破前,就一直受限于人。

ITO靶材在半導體工業體系中極為重要,可以說是半導體工業的必需品,于是半導體強國都予以了重視,這讓該技術被壟斷在了一些大企業之中。中國在突破ITO靶材技術后,勢必打破了原先西方國家的技術壟斷,那麼這將會造成什麼影響呢?

一、突破材料制造工藝的瓶頸

半導體工業領域中,ITO靶材的制造技術堪稱是核心技術之一,也是半導體工業中的支柱,沒有ITO靶材的支撐,那麼如今的半導體工業就會陷入到困境之中。

除了半導體工業本身以外,ITO靶材的適用范圍非常廣泛,就連光伏發電都少不了它,可見它在當今工業體系中的地位之高。

認識到ITO靶材的重要性后,這項技術就一直在重點突破中。不過即便如此中國在ITO靶材領域也只做到了攻克中低端領域中ITO靶材的制造工藝,高端ITO靶材的制造工藝,中國一直都沒有實現突破,這導致中國的ITO靶材市場份額中,有48%都要依賴于進口,在進口企業中,基本都被美國和日本企業占據,這兩個國家也被稱為西方國家的ITO靶材產業核心。

這等于說在ITO靶材領域,中國已經被西方技術大國卡了脖子,因此在ITO靶材制造工藝中的瓶頸,就成了急需要攻克的技術瓶頸。

高端領域中的ITO靶材,在制造上顯得格外困難,沒有一定的工業基礎支撐是非常難以實現突破的,于是這也讓中國在ITO靶材的制造工藝探索上只能摸著石頭過河了。在ITO靶材專用的稀土材料中,對金屬純度要求非常高,幾乎接近于100%,因此在制造中這樣的提純環境只能在真空中實現,可見技術難度之大。

金屬材料的提純工藝中,最為重要的還是提純設備,這讓中國因為缺乏合適的提純設備,于是在最初的材料準備上就吃了虧。進入新世紀后,中國在金屬材料提純設備上屢屢實現了突破,這使得中國具備了在ITO 靶材制造的基礎,開始逐步實現了在技術瓶頸上的突破。

二、打破西方國家的壟斷

僅僅只是突破金屬的提純工藝,可謂是邁出了第一步。真正要實現ITO 靶材的工藝全覆蓋,中國需要突破的還有很多,從整體工藝上來看,靶材制造和濺射鍍膜這兩類工藝在技術上最為困難。

中國在材料制備工藝和生產設備上都是處于起步狀態,于是在不少西方國家看來中國離真正脫離西方國家的供應還很遙遠。

于是僅僅占據中國全部市場份額48%的進口ITO 靶材,卻占據了市場利潤的70%以上,這讓ITO 靶材的市場利潤大部分都流向了國外企業,在這種情況下中國選取了關鍵材料進行靶材制造工藝上的實驗。以何季麟院士為代表的科研人員,經過反復的實驗,終于在鉭鈮材料領域中取得了突破,這使得中國開始突破靶材制造工藝。

整個生產工藝中,難度系數最高的濺射鍍膜,可謂是在ITO 靶材制造工藝中的攔路虎。濺射鍍膜工藝盡管在原理上很簡單,可關鍵的制造設備卻很少有國家能夠獨立制造,這讓中國如何突破濺射鍍膜就成了問題。

為了突破鍍膜設備的制造,中國組織了數十家企業進行了聯合研發,在日以繼夜的實驗中,中國國產的鍍膜設備終于達到了技術要求,這讓國產鍍膜設備開始走上了濺射鍍膜的工業生產線。有了濺射鍍膜這一步工藝上的成功突破,中國終于有了打破西方國家壟斷的底氣。

隨著中國的ITO 靶材產品漸漸在性能上追趕上了進口產品,打破西方國家的壟斷也成了事實,于是進口的ITO 靶材產品出現了價格大幅降水,這有利于中國發展芯片和屏幕的制造工業,大量利潤開始回流到國內企業中。不僅如此中國還實現了在ITO 靶材產品上的出口,實現了出口創匯,這對于中國經濟來說是有非常重要的推動意義的,同時也證明了中國科研能力之強。

通過扎實的科研體系建設,中國一步一步突破了ITO靶材的制造工藝,成功打破了西方國家的壟斷。這在一定層面上證明了中國的科研能力外,也讓中國實現了制造業轉型升級,開始邁向高端制造業,于是中國站在了利潤的高端,自然能夠實現國民收入的整體提高,這對于中國經濟的發展有著至關重要的意義。


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