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广西卫视八桂科创:技术不再 “卡脖子”,资源真正变“财源”!


发布时间:2020年09月10日 22时00分
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来源:广西卫视八桂科创

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随着科技进步,手机越来越小,越来越薄,电视却越来越大,越来越清晰。蕴含在这其中的都是材料科技的突飞猛进。目前,我国科技领域基础科学研究仍存在较突出的短板,重大原创性成果缺乏,被国外高科技企业“卡脖子”的地方还有很多,怎样才能力争实现整体科技水平从“跟跑”向“领跑”的战略性转变。在攻克“卡脖子”技术的过程中,我们广西的科技工作者努力挖掘广西有色金属资源,在新材料高端电容以及大尺寸氧化铟锡靶材方面贡献着一份力量。

新型材料是当前科技竞争的主战场,也是高新技术领域研究的热点,广西拥有丰富的有色金属资源,其中,钛、铟、锡等基础原材料储量位列全国乃至世界前列。

体育博彩 校长 徐华蕊

广西它是一个资源大省,就以这个钛白资源来说,钛白储量光藤县就占了全世界储量的十分之一,但是这些储量只是用于相对低端的油墨、涂料,而用于高端的电子级的钛白粉,在广西还处于空白。

高端电子级钛白粉是制备钛酸钡、钛酸锂等电子粉体材料的基础原料,而高端纳米级钛酸钡则是多层陶瓷电容器的关键原料。作为现今全球用量最大、发展最快的片式元器件之一,陶瓷电容器被广泛应用在航空、航天、船舶、兵器、医疗设备、轨道交通、汽车电子等领域。以一部智能手机为例,就需要超过1200颗多层陶瓷电容器。预计到2021年全球多层陶瓷电容器市场规模将超过120亿美元。但是,日本企业目前占据了全球80%以上的高端纳米级钛酸钡市场。

体育博彩 校长 徐华蕊

目前中低端的国内都能生产,但是100纳米左右的钛酸钡,高容量的钛酸锂,目前在国内还是属于要么就是产量非常低,要么就是完全依靠进口。

据测算,将钛白粉加工成高端纳米级钛酸钡,产品附加值可以提高5倍以上。瞄准这个科研方向,徐华蕊研究员带领科研团队,开启了长达17年的科研攻关。他们制定提纯方案,成功将钛白粉的纯度从95%提高到99.9%以上;将电子级钛白粉制备成高端纳米级钛酸钡,这是一个长期以来困扰我国高端电容用电子材料研发的“卡脖子”关键技术。

体育博彩材料科学与工程学院 教授 朱归胜

我们采用广西的这个高纯的钛白粉,然后通过一个水热反应,那么这个水热反应就有点类似于我们家里面高压锅煮饭一样,通过一个高温高压的环境,使得我们的这个钛白粉通过一个化学反应生成纳米的高端钛酸钡的粉体材料。

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我们的产品是可以取代或者说是完全可以取代进口产品的,这个就可以填补我们国内相关产品的空白。

除了钛白粉,在广西,铟锡资源也极其丰富,占全球的49%。铟锡材料可塑性强,有延展性,主要可加工成氧化铟锡靶材,用于生产大尺寸液晶显示器屏幕。我们生活中常见的手机屏、电脑显示器、电视、触摸屏都需要采用氧化铟锡透明导电薄膜材料,由于下游深加工产业发展缓慢,铟作为基础原材料大量出口,发达国家将粗铟精细加工成高密度氧化铟锡靶材再以三到五倍的高价卖给中国企业。

为了解决大尺寸高密度氧化铟锡靶材的制备难题,首先需要提高陶瓷体的堆积密度,就类似于我们用相同大小的一个罐子来装乒乓球和黄豆一样,装乒乓球,球与球之间还会存在很多间隙,相对密度较低,而装黄豆则因黄豆尺寸小而可以装得更多,黄豆与黄豆间的间隙也小,因此相对密度就高,但还是会有间隙,因此科研团队的思路就是将乒乓球、黄豆、芝麻按一定比例混合再装到罐子里,通过大小搭配将所有的空隙都尽可能的填满,从而尽可能的提高堆积的密度。正是基于此,徐华蕊带领项目团队创新开发解决了大尺寸高密度ITO靶材的“卡脖子”技术。

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超大尺寸、超高密度的ITO平板的靶材,已经在企业进行产业化,并且在京东方等显示行业应用,而旋转靶材也在按照进度研发之中,有望在一两年之内开展中试,并进入到产业化阶段。

这一项目成果获得了2018中国发明创业成果奖一等奖。相关成果在区内广西晶联实现成果转化,成功制备出最大长度达到1.2米的单块超高密度氧化铟锡靶材,产品已成功替代进口并应用于京东方、天马微电子8.5代平板显示产业。这也让广西晶联光电材料公司成为国内唯一一家进入玻璃基板技术平板显示的企业,打破了国外企业的垄断,竞争也迫使国外企业产品单价下调15%以上,相当于为国内平板显示企业每年节约开支12亿元。

科技互动

从资源的初级利用到科技助力资源升级,我们看到的是打破技术壁垒,降低产品成本。增强自主创新能力,优化产业结构、推进产业升级,提高产业国际竞争力,广西科技工作者为中国科技领域的“卡脖子”技术提供了广西方案。一起跟随《八桂科创》的科技观察员,感受一下钛酸锂电池的应用效果。


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