
中國冶金報:突破“卡脖子”難題,太鋼“手撕鋼”首發兩類產品!

圖為超導材料和掩模版兩類產品的首發儀式現場 孟蕾蕾 攝
“發布!”5月12日上(shang)午,隨著太鋼(gang)集團總經理、黨委副書記李華(hua)一聲令下(xia),太鋼(gang)“手撕鋼(gang)”產(chan)(chan)(chan)品超導材料和掩膜版兩類產(chan)(chan)(chan)品正式(shi)首發,標志著太鋼(gang)突破“卡(ka)脖子”難(nan)題(ti),推動“手撕鋼(gang)”及(ji)精密帶鋼(gang)研發生產(chan)(chan)(chan)水平邁(mai)上(shang)新臺階。
太(tai)鋼集團(tuan)作為(wei)國內(nei)不(bu)銹鋼的領軍企業(ye),多年來深(shen)耕不(bu)銹鋼精密(mi)帶材的產品和技(ji)術研發,2018年成(cheng)功生產出第一批厚度0.02毫米、寬度(du)600毫米的寬幅“手(shou)撕鋼”,成為全(quan)球唯一可批(pi)量(liang)生產寬幅超薄(bo)不銹鋼精密箔(bo)材的企業。2020年,太(tai)鋼又成功(gong)研發出0.015毫米(mi)超(chao)薄“手(shou)撕鋼”,創造了新的世界紀錄(lu)。如今,太鋼精密帶鋼新品還在不斷(duan)推向市場,有力支撐高(gao)端和新興領域(yu)的轉型升級。
新品解(jie)析一(yi):
高溫(wen)超導基材(cai)用(yong)精密箔材(cai)
高溫在(zai)科(ke)技(ji)飛速發展的(de)(de)今(jin)天,超導(dao)技(ji)術(shu)一直(zhi)是(shi)全球科(ke)研(yan)人員關注的(de)(de)焦點。超導(dao),顧名思義,就是(shi)一種特殊的(de)(de)導(dao)電現象,當(dang)某些材料在(zai)特定溫度(du)下(xia),電阻(zu)(zu)突然(ran)降為零,電流可以無損耗地流動。這種神奇的(de)(de)特性,讓超導(dao)技(ji)術(shu)在(zai)能源傳輸、磁(ci)(ci)懸浮交通、醫(yi)療成像等(deng)領域有(you)著巨大(da)的(de)(de)應(ying)用(yong)潛力。最(zui)近,我國在(zai)超導(dao)領域又取(qu)得了(le)重大(da)突破,鎳(nie)基(ji)材料在(zai)常壓下(xia)實現超導(dao),這不僅為高溫超導(dao)機理的(de)(de)研(yan)究提供了(le)全新方向,也為超導(dao)技(ji)術(shu)的(de)(de)實用(yong)化鋪平了(le)道路。超導(dao)材料又稱為超導(dao)體,指(zhi)在(zai)某一溫度(du)以下(xia),兼具(ju)絕對零電阻(zu)(zu)和完(wan)全抗磁(ci)(ci)性兩個獨(du)立特性的(de)(de)超級導(dao)體。超導(dao)體的(de)(de)電阻(zu)(zu)為絕對的(de)(de)零,即(ji)電阻(zu)(zu)完(wan)全消失。超導(dao)體完(wan)全進入超導(dao)狀態之(zhi)后(hou),會(hui)將外(wai)磁(ci)(ci)場完(wan)全排出體外(wai),即(ji)相當(dang)抗磁(ci)(ci)體積達到最(zui)大(da)為100%,抗磁磁化率(lv)為-1。超導體(ti)因(yin)其特殊(shu)的(de)物(wu)(wu)理性質,在能(neng)源(yuan)電力、醫療健康(kang)、交(jiao)通(tong)(tong)運輸、基礎科研、精密測量和(he)量子計算等多方面都(dou)有重(zhong)要的(de)用途,主要應用于電子通(tong)(tong)信(xin)、交(jiao)通(tong)(tong)運輸、電力、能(neng)源(yuan)、高能(neng)物(wu)(wu)理、醫療設備等領域。
超導(dao)技(ji)術的(de)發(fa)展(zhan),不僅僅是(shi)科學家們的(de)研(yan)(yan)究成(cheng)果,更(geng)是(shi)人類科技(ji)進(jin)步(bu)的(de)重(zhong)要(yao)標志。這些年來,超導(dao)基(ji)材市場整體(ti)(ti)呈現快速發(fa)展(zhan)態勢(shi)。我(wo)國(guo)在(zai)超導(dao)領域的(de)研(yan)(yan)究起(qi)步(bu)相對較(jiao)晚,國(guo)內明顯短缺基(ji)礎材料,嚴重(zhong)影響(xiang)行(xing)業(ye)發(fa)展(zhan)。
哈氏合(he)金C276是鎳-鉬-鉻-鐵(tie)-鎢系鎳基(ji)合金,由于其具有高強度(du)、高耐蝕等特性,成為(wei)第(di)二代高溫超導基(ji)材首選。該材料屬于多層氧化(hua)(hua)物(wu)的載體,提供支(zhi)撐(cheng)和力(li)學性能,要(yao)求高度(du)表面平整(zheng),后續經(jing)過電化(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)工藝可達納米級;高溫力(li)學性能要(yao)求熱膨脹系數(shu)與氧化(hua)(hua)物(wu)匹配(低(di)溫絕(jue)對零度(du)和高溫900攝氏度);無磁(ci)性(xing)體現(xian)在薄基(ji)帶,減小體積和(he)重(zhong)量占比。
2023年,工信部工業(ye)強基項目“2023年度xxx超導長(chang)(chang)帶材(cai)料項目(mu)”獲批(pi)立(li)項,太(tai)鋼負責超導基(ji)材(cai)用(yong)(yong)箔材(cai)的開發(fa)(fa)(fa)。研發(fa)(fa)(fa)團隊設(she)計(ji)開發(fa)(fa)(fa)了多(duo)(duo)軋程+精準熱處理超薄特殊合金(jin)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)(yi)流程,設(she)計(ji)開發(fa)(fa)(fa)了小輥(gun)徑+多(duo)(duo)道(dao)次小變形(xing)+大張力的軋制(zhi)工(gong)藝(yi)(yi),根據材(cai)料特性設(she)計(ji)開發(fa)(fa)(fa)了專用(yong)(yong)軋輥(gun),以(yi)及全流程多(duo)(duo)維度(du)張力控(kong)制(zhi)工(gong)藝(yi)(yi),確保生(sheng)產(chan)順行和(he)大卷重長(chang)(chang)米數。目(mu)前,國內市場(chang)占用(yong)(yong)率達到80%,2016年開(kai)始(shi)進軍國際市場。C276哈氏合(he)金精密箔(bo)材(cai)量產(chan),為國產(chan)高溫超導基材(cai)提供了材(cai)料保障,助力(li)行(xing)業快速發展。
如(ru)今,太鋼在超導領域(yu)(yu)已經取得了顯著的(de)(de)進展,但科研人員(yuan)們并沒有停下腳步(bu)。他們仍(reng)在不(bu)(bu)斷探索,努力優化鎳基(ji)超導材料的(de)(de)性能(neng),提高超導溫度,降低(di)成本。相(xiang)信在不(bu)(bu)久的(de)(de)將來,鎳基(ji)超導材料將在更多領域(yu)(yu)得到(dao)應(ying)用,為我們的(de)(de)生(sheng)活帶(dai)來更多的(de)(de)便利和驚喜(xi)。
我國在鎳(nie)基(ji)超(chao)導領域的突破,讓(rang)我們(men)看到了未來(lai)科(ke)技(ji)發展(zhan)的無限可能。隨著研究的不斷深入,鎳(nie)基(ji)材料(liao)有(you)望成為(wei)推動新一(yi)輪科(ke)技(ji)革命的核(he)心力量。讓(rang)我們(men)一(yi)起(qi)期(qi)待,在中國科(ke)學家(jia)的努力下(xia),超(chao)導技(ji)術(shu)能夠更(geng)快地走進我們(men)的生活(huo),為(wei)人(ren)類創(chuang)造更(geng)加美好的未來(lai)。
新品解(jie)析(xi)二(er):
掩膜版用精密箔材
掩膜版(ban)(mask)簡稱掩模,是光(guang)刻工(gong)藝不可缺少(shao)的(de)部件(jian)。掩模上承(cheng)載有(you)設(she)計(ji)圖形,光(guang)線透(tou)過(guo)它,把設(she)計(ji)圖形透(tou)射在光(guang)刻膠上。掩模的(de)性能直(zhi)接決定了(le)光(guang)刻工(gong)藝的(de)質(zhi)量。
掩(yan)膜(mo)(mo)版又稱光(guang)(guang)罩(zhao)、光(guang)(guang)掩(yan)膜(mo)(mo),是光(guang)(guang)刻工藝中的(de)關鍵(jian)耗(hao)材(cai),從應用角度(du)看,主要分(fen)為半(ban)導體掩(yan)膜(mo)(mo)版和平板(ban)顯示(shi)掩(yan)膜(mo)(mo)版。隨著(zhu)全球顯示(shi)產業進(jin)一步(bu)向中國(guo)轉移,以及在高(gao)世(shi)代(dai)、高(gao)精度(du)市場需求的(de)帶動下,2025年中(zhong)國平板(ban)顯示掩膜版市場規(gui)模全(quan)球占比有望超過60%。盡管我(wo)國掩模版行(xing)業(ye)發展(zhan)速度(du)很快(kuai),但還是存在產業(ye)鏈斷(duan)層的情況,關鍵原材(cai)料和設(she)備仍被掣肘。
掩膜(mo)版被(bei)形象地比喻成“相機底片”。這片薄薄的材料可以根據要求刻畫出不同的鏤空圖案,在面板生產時,通過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化程度的關鍵。掩模版是高度標準化的產品,目前我國掩模版標準化工作還處于起步階段。由于半導體掩模版具有較高的進入門檻,國內半導體掩模版主要生產商僅包括中芯國際光罩廠、迪思微、中微掩模、龍圖光罩、清溢光電、路維光電、中國臺灣光罩等。隨著新型顯示技術的快速發展,掩膜版的需求也隨之增加。2022年中國平(ping)板顯示掩膜版市場(chang)規模全球占比達到(dao)58%,預計2025年將超過60%。我(wo)國巨(ju)大的(de)市場需求為(wei)國內掩膜版(ban)廠商提供了肥沃的(de)成長土壤。隨著我(wo)國產業的(de)發展壯大,為(wei)掩模(mo)版(ban)標準填補(bu)空白創造了條件。
FMM是(shi)一種超薄鐵鎳合金制成(cheng)的(de)精細金屬掩膜版,材料具有高(gao)純度、高(gao)精度、高(gao)平整度、高(gao)表面的(de)顯著特(te)性。密布千萬顆微(wei)米級小孔,其(qi)主要(yao)作用為定義(yi)顯示屏(ping)幕像(xiang)素密度和大小,通過精準定位遮擋區域(yu),可(ke)實現將不同RGB材料蒸(zheng)鍍至基板上,是OLED顯示屏幕生產過程中的關鍵(jian)模具,被稱為(wei)OLED顯示行業的光(guang)刻機。
FMM使用環境特殊(高溫(wen)),厚(hou)度(du)要(yao)求苛(ke)刻(<30μm),孔形尺寸及(ji)位置的精度要求高(gao),不(bu)允(yun)許出現(xian)折傷、凸起、凹陷等外觀不(bu)良,產品技術(shu)門(men)檻高(gao)。
在產業上(shang)游,包括蒸(zheng)鍍設(she)備、清(qing)洗設(she)備等關鍵(jian)裝備國產化率不到(dao)16%;4J36箔材(cai)、光學輔助材(cai)料(liao)等當前(qian)被日(ri)本壟斷,是產業(ye)鏈中關鍵“卡脖子”環(huan)節(jie)。FMM對OLED顯示品質至關重要,是阻(zu)礙產業的發展的瓶頸(jing)。
在產業中游,DNP對(dui)FMM產品實現壟斷(duan)占比95%以上,國內起步晚,基本完成產線建設,但4J36箔材缺乏。在產業下游,OLED全球投資(zi)集中于韓國和(he)中國,其(qi)中國內約占55%以上,規(gui)模接近6000億元。由于(yu)FMM基本被(bei)壟斷,日(ri)本18-20um厚度高(gao)端FMM僅向三星/LG供給,導(dao)致國(guo)內(nei)顯示屏技術與三(san)星有代差。
2022年(nian)工信部工業強基項目“高精度金屬掩(yan)膜版(FMM)及(ji)超(chao)(chao)薄因瓦(wa)合(he)金箔(bo)材(cai)、清洗設備開發(fa)及(ji)產業化項目”獲(huo)批(pi)立(li)項,太(tai)鋼(gang)負責(ze)箔(bo)材(cai)的開發(fa)。太(tai)鋼(gang)成功突(tu)破鋼(gang)質超(chao)(chao)純凈(jing)控制技術、箔(bo)材(cai)超(chao)(chao)平控制技術、箔(bo)材(cai)生產過程潔凈(jing)化技術。因瓦(wa)合(he)金箔(bo)材(cai)量產為國產掩模版(ban)提(ti)供了材(cai)料(liao)保障,為行(xing)業安全(quan)健康發(fa)展提(ti)供了支持。
2020年5月12日,習近平總書記到中國寶武太鋼(gang)集團不銹鋼(gang)精(jing)密帶鋼(gang)有限公司考(kao)察調研,發表重(zhong)要講話,作(zuo)出(chu)重(zhong)要指示。5年來(lai),太鋼牢記總書記殷(yin)切(qie)囑托,深化改革創新,不斷勇攀高峰(feng),高質量發展(zhan)邁(mai)出(chu)新步伐,取得新成(cheng)果。2021年以(yi)來,太鋼累計(ji)實現國際國內(nei)首發產品(pin)47項,其中不銹鋼(gang)產品(pin)29項(xiang),為攻克(ke)“卡脖子”產(chan)品和(he)(he)關鍵核心技(ji)(ji)術(shu),支撐(cheng)高(gao)(gao)端(duan)制造業發(fa)展(zhan)做出了重要(yao)貢(gong)獻。未來,太(tai)(tai)鋼精帶仍將牢記總書記囑托,遵循(xun)中國寶武和(he)(he)太(tai)(tai)鋼集團(tuan)科技(ji)(ji)創新(xin)發(fa)展(zhan)戰略,以科技(ji)(ji)創新(xin)引(yin)領(ling)產(chan)品和(he)(he)技(ji)(ji)術(shu)研發(fa)攻關,再(zai)接再(zai)厲、勇攀高(gao)(gao)峰,做強做優做大“手撕鋼”品牌,為各行業提供高(gao)(gao)端(duan)精密箔材(cai)材(cai)料解決方案(an),為建設(she)一流(liu)的高(gao)(gao)端(duan)特種合金精密箔材(cai)科研生產(chan)基地不懈努力。
?公司形象片