河南日?qǐng)?bào)客戶端記者 陳輝
神舟飛天,、蛟龍入海、嫦娥奔月、北斗組網(wǎng),,一個(gè)個(gè)大國工程背后都離不開新材料的支撐,。新材料產(chǎn)業(yè)已被視為戰(zhàn)略性,、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),,是制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的先導(dǎo)和基石,,也是培育新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵領(lǐng)域,。
人造金剛石產(chǎn)量全球第一,,尼龍新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模全國第一,氟基新材料,、電子特種氣體材料,、鋁基新材料、納米材料等在全國具有重要影響力,。作為全國重要的原材料工業(yè)大省,,河南在超硬材料、有色金屬,、鋼鐵,、建材、耐火材料等領(lǐng)域有較為深厚的積累和實(shí)力,,布局新材料產(chǎn)業(yè)有著先發(fā)優(yōu)勢(shì),。
“發(fā)展新材料是一個(gè)系統(tǒng)工程,河南既面臨超硬材料,、有色金屬材料,、耐火材料、化工材料等傳統(tǒng)材料業(yè)向新材料升級(jí)的問題,,也有如何抓住納米材料,、超導(dǎo)材料、生物材料,、智能材料等前沿新材料的緊迫,。”河南省工業(yè)和信息化廳相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,。
去年,,我省統(tǒng)籌謀劃28條重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈,其中包含超硬材料,、鋁基新材料,、銅基新材料、化工新材料等9條新材料產(chǎn)業(yè)鏈,,全方位延鏈補(bǔ)鏈,、建鏈升鏈,加快從原材料大省向新材料強(qiáng)省轉(zhuǎn)變,,向價(jià)值鏈高端延伸,、向新質(zhì)生產(chǎn)力升級(jí),。
以河南在全國領(lǐng)先、全球獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的超硬材料為例,,2023年河南超硬材料產(chǎn)業(yè)鏈大事不斷:推出超硬材料產(chǎn)業(yè)鏈“1+5”行動(dòng)方案,、舉辦首屆金剛石產(chǎn)業(yè)大會(huì)、組建河南省超硬材料協(xié)會(huì),、揭牌河南省超硬材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,、籌建金剛石集團(tuán)……產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈加速完善,核心競爭力高位提升,。
業(yè)內(nèi)龍頭鄭州三磨所2023年突破了關(guān)鍵共性技術(shù)難題30多項(xiàng),,新研發(fā)的半導(dǎo)體晶圓切割用劃片刀具有超薄、超精,、高效等特點(diǎn),,產(chǎn)品制造精度和使用性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平,已在國內(nèi)數(shù)十家半導(dǎo)體晶圓制造企業(yè)大批量應(yīng)用,;開發(fā)的芯片封裝高效精密切割用金剛石砂輪產(chǎn)品,,保障了我國半導(dǎo)體領(lǐng)域供應(yīng)鏈安全需求。
培育鉆石是超硬材料行業(yè)火爆的新材料,,原本用于工業(yè)生產(chǎn)的金剛石由此打開了廣闊的民用消費(fèi)市場(chǎng),。2023年,全省預(yù)計(jì)年產(chǎn)培育鉆石800萬克拉,、同比增長20%,。面對(duì)培育鉆石原石價(jià)格劇烈波動(dòng)的局面,省內(nèi)各龍頭企業(yè)持續(xù)推進(jìn)培育鉆石產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)迭代,,黃河旋風(fēng)加大培育鉆石高產(chǎn)工藝開發(fā),,突破高穩(wěn)定性晶體生長和晶形控制等關(guān)鍵核心技術(shù);力量鉆石公司已掌握從0.1克拉至30克拉培育鉆石批量生產(chǎn)技術(shù),。
在當(dāng)下,,電子信息、新能源,、高端制造等領(lǐng)域的新材料備受關(guān)注,。我省也在這些領(lǐng)域大力攻克“卡脖子”難題:焦作多氟多生產(chǎn)的用于芯片清洗、蝕刻等環(huán)節(jié)的超凈高純電子級(jí)氫氟酸進(jìn)入國際高端半導(dǎo)體制造供應(yīng)鏈,,洛陽中硅高科生產(chǎn)的電子級(jí)多晶硅在第三代半導(dǎo)體碳化硅領(lǐng)域填補(bǔ)了國內(nèi)空白,,河南昊華氣體生產(chǎn)的多種電子氣體材料國內(nèi)市場(chǎng)占有率第一……
強(qiáng)有力的舉措推動(dòng)了行業(yè)的整體升級(jí)。2023年,,河南新材料領(lǐng)域新培育省級(jí)專精特新中小企業(yè)349家,、占全省新增的26%,培育國家專精特新“小巨人”企業(yè)19家,、占全省新增的36%,。
當(dāng)前,,河南9個(gè)新材料產(chǎn)業(yè)鏈的攻堅(jiān)正在緊鑼密鼓進(jìn)行,超硬材料產(chǎn)業(yè)鏈瞄準(zhǔn)建設(shè)全球超硬材料生產(chǎn)研發(fā)基地和國際培育鉆石制造交易中心,;鋁基新材料產(chǎn)業(yè)鏈目標(biāo)是打造具有國際競爭力的先進(jìn)鋁基材料產(chǎn)業(yè)集群,;先進(jìn)合金材料產(chǎn)業(yè)鏈要建設(shè)具有全球影響力的先進(jìn)合金材料產(chǎn)業(yè)基地……
以“新”提“質(zhì)”,以“質(zhì)”催“新”,,河南新材料蘊(yùn)藏著巨大的新質(zhì)生產(chǎn)力,,萬億級(jí)“藍(lán)海”前景廣闊,。
納米金剛石國際標(biāo)準(zhǔn)“河南造”
“1根頭發(fā)絲的直徑約為6萬納米,我們研發(fā)生產(chǎn)的納米金剛石最細(xì)尺寸只有20納米,,相當(dāng)于1根頭發(fā)絲直徑的3000分之一,。”
河南日?qǐng)?bào)客戶端記者 陳輝
“1根頭發(fā)絲的直徑約為6萬納米,,我們研發(fā)生產(chǎn)的納米金剛石最細(xì)尺寸只有20納米,,相當(dāng)于1根頭發(fā)絲直徑的3000分之一?!?月29日,,記者來到河南聯(lián)合精密材料股份有限公司(以下簡稱“聯(lián)合精密”)采訪,該公司總工程師王泳自豪地向記者介紹,。
納米金剛石,,一般指尺寸介于1—100納米的金剛石,不僅具有普通金剛石的高硬度,、高耐磨性,,還具備優(yōu)異的導(dǎo)熱性、化學(xué)穩(wěn)定性,、生物相容性等,。近年來,納米金剛石在高分子聚合物增強(qiáng)領(lǐng)域已成為新的應(yīng)用方向,,國內(nèi)外競相開展相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備和產(chǎn)品開發(fā),。
在河南超硬材料“軍團(tuán)”中,聯(lián)合精密是個(gè)低調(diào)的存在,,但在納米金剛石領(lǐng)域,,卻是個(gè)“隱形的王者”。
“早在十幾年前,,公司就成立了河南省納米金剛石粉體材料工程技術(shù)研究中心,,近年又成立了超精密研磨拋光材料和應(yīng)用技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室等研發(fā)平臺(tái),每年研發(fā)投入強(qiáng)度在6%以上,?!蓖跤窘榻B,,聯(lián)合精密專注納米微米金剛石產(chǎn)品的深度研究、原始創(chuàng)新,,目前已形成金剛石精細(xì)磨料,、流體磨料和精密工具三大產(chǎn)品體系,陸續(xù)推出了類多晶金剛石,、團(tuán)聚金剛石,、納米金剛石、金剛石流體磨料,、鉆石研磨墊等創(chuàng)新產(chǎn)品,。
納米金剛石具有硬度高、導(dǎo)熱性好,、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn),,已廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械制造,、化工和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,。王泳介紹,聯(lián)合精密的納米金剛石面向更高端的市場(chǎng),,主要服務(wù)于第三代半導(dǎo)體碳化硅晶體,、微電子藍(lán)寶石晶體、微電子玻璃,、光伏硅片等應(yīng)用市場(chǎng),,目前業(yè)務(wù)覆蓋20多個(gè)國家和地區(qū)。
“國內(nèi)一款高端自主品牌手機(jī)的昆侖玻璃,,就使用了我們的納米金剛石研磨墊,,不僅替代了進(jìn)口產(chǎn)品,解決了供應(yīng)鏈‘卡脖子’問題,,同時(shí)降低加工成本50%以上,。”王泳說,。
《超硬磨料納米金剛石》《超硬磨料制品金剛石研磨液》兩項(xiàng)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均是由聯(lián)合精密主持制定,。如今,該公司正在進(jìn)行“納米金剛石”國際標(biāo)準(zhǔn)的制定,。
“我們從2020年起就開展了《聚合物增強(qiáng)用納米金剛石》國際標(biāo)準(zhǔn)提案的預(yù)研工作,,提出了標(biāo)準(zhǔn)研制方案,并于去年獲得正式立項(xiàng)批準(zhǔn),?!蓖跤菊f,這個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)在今年審定后正式發(fā)布,,不僅是ISO內(nèi)首個(gè)關(guān)于納米金剛石的國際標(biāo)準(zhǔn),,也標(biāo)志著中國在納米金剛石領(lǐng)域的制備和應(yīng)用技術(shù)取得了長足進(jìn)步,,并開始在國際舞臺(tái)上擁有話語權(quán)。
3月1日,,位于襄城縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的平煤隆基新能源科技有限公司,,員工正在監(jiān)控自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)情況。 河南日?qǐng)?bào)客戶端記者 聶冬晗 攝
碳化硅材料叫響河南“芯”名片
“目前我們是國內(nèi)最大的碳化硅半導(dǎo)體粉體研發(fā),、生產(chǎn)和銷售企業(yè),,擁有國際先進(jìn)的粉體合成爐和自動(dòng)化無污染破碎技術(shù),產(chǎn)品具有單爐產(chǎn)能大,、顆粒度大,、純度高、阿爾法含量高和游離碳低等優(yōu)點(diǎn),,更適合8英寸碳化硅厚單晶的生長,。”
河南日?qǐng)?bào)客戶端記者 張海濤 王冰珂
從生產(chǎn)燃料,、原材料到生產(chǎn)新材料,,平煤神馬集團(tuán)創(chuàng)新發(fā)展步伐不斷加速,。
近日,,河南電子半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)園傳出好消息:平煤神馬集團(tuán)碳化硅半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室成功生長出全省第一塊8英寸碳化硅單晶晶錠,全面驗(yàn)證了該集團(tuán)中宜創(chuàng)芯公司碳化硅半導(dǎo)體粉體在長晶方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),。
碳化硅半導(dǎo)體粉體是重要的第三代半導(dǎo)體材料,,在光電子和微電子、5G基站,、新能源汽車等領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大,,未來有望形成萬億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模。比如用于新能源汽車領(lǐng)域,,可實(shí)現(xiàn)快速充電,,喝一杯咖啡的時(shí)間,汽車即可滿能啟程,。
但國內(nèi)掌握碳化硅半導(dǎo)體粉體核心技術(shù)的企業(yè)尚不多,。去年以來,平煤神馬集團(tuán)立足高端硅碳等基礎(chǔ)材料優(yōu)勢(shì),,在中試研究取得重大進(jìn)展的基礎(chǔ)上,,規(guī)劃建設(shè)了年產(chǎn)2000噸碳化硅半導(dǎo)體粉體項(xiàng)目(一期),吹響了量產(chǎn)的沖鋒號(hào),。
“目前我們是國內(nèi)最大的碳化硅半導(dǎo)體粉體研發(fā),、生產(chǎn)和銷售企業(yè),擁有國際先進(jìn)的粉體合成爐和自動(dòng)化無污染破碎技術(shù),,產(chǎn)品具有單爐產(chǎn)能大,、顆粒度大,、純度高、阿爾法含量高和游離碳低等優(yōu)點(diǎn),,更適合8英寸碳化硅厚單晶的生長,。”中宜創(chuàng)芯公司董事長孫毅說,。
孫毅介紹,,此次實(shí)驗(yàn)成功驗(yàn)證了產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),展示了平煤神馬集團(tuán)的科研實(shí)力,,標(biāo)志著我省碳化硅半導(dǎo)體關(guān)鍵原料技術(shù)進(jìn)入國內(nèi)第一方陣,。
中宜創(chuàng)芯公司致力建成“國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流”的碳化硅半導(dǎo)體粉體生產(chǎn)企業(yè),,叫響河南“芯”名片,。
碳化硅半導(dǎo)體材料項(xiàng)目是平煤神馬集團(tuán)“6+2”重大科研項(xiàng)目之一,也是其加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的縮影,,更是其加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,、扎實(shí)推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展的生動(dòng)體現(xiàn)。
近年來,,平煤神馬集團(tuán)圍繞新能源,、新材料轉(zhuǎn)型方向,持續(xù)實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,,逐步構(gòu)建起以儲(chǔ)能和半導(dǎo)體材料為核心的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)體系,,為加快邁向世界一流企業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
沃森超高建成投產(chǎn)超高分子量聚乙烯裝置,。 劉濤 攝
聚合產(chǎn)業(yè)鏈“塑”造新優(yōu)勢(shì)
“作為熱塑性工程塑料,,超高分子量聚乙烯因性能優(yōu)異而用途廣泛,鋰電池隔膜,、人工關(guān)節(jié),、防彈衣等多種物品中都能見到它的‘身影’?!?/strong>
河南日?qǐng)?bào)客戶端記者 逯彥萃 河南日?qǐng)?bào)社全媒體記者 張曉靜
約14萬根狀如釣魚絲的極細(xì)纜繩,,吊裝起重約6000噸的鋼結(jié)構(gòu)混凝土預(yù)制件……港珠澳大橋建設(shè)過程中的神奇一幕,有濮陽新材料參與其中,?!拔覀兩a(chǎn)的超高分子量聚乙烯樹脂,是制造這種高強(qiáng)度纜繩的主要原料,?!?月1日,走進(jìn)坐落于濮陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的河南沃森超高化工科技有限公司(以下簡稱“沃森超高”),相關(guān)負(fù)責(zé)人張恩龍介紹了背后的“黑科技”,。
聚乙烯(簡稱PE)是為大眾所熟知的塑料,,超高分子量聚乙烯可謂PE中的“魁首”?!白鳛闊崴苄怨こ趟芰?,超高分子量聚乙烯因性能優(yōu)異而用途廣泛,鋰電池隔膜,、人工關(guān)節(jié),、防彈衣等多種物品中都能見到它的‘身影’。高端的超高分子量聚乙烯,,更是軍事,、航空航天等領(lǐng)域迫切需要的材料?!睆埗鼾堈f,,不同牌號(hào)的超高分子量聚乙烯樹脂有不同的應(yīng)用領(lǐng)域,而沃森超高擁有目前國內(nèi)最全的產(chǎn)品牌號(hào),、最先進(jìn)的工藝技術(shù),;其重點(diǎn)牌號(hào)的產(chǎn)品,品質(zhì)與國外同類產(chǎn)品相當(dāng),,部分指標(biāo)甚至超過國外同類產(chǎn)品,。
這份“優(yōu)異成績”來自什么?創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)是關(guān)鍵,。據(jù)了解,,因?yàn)槌叻肿恿烤垡蚁┰诟呖萍碱I(lǐng)域的作用,,少數(shù)掌握核心技術(shù)的發(fā)達(dá)國家,、外國公司實(shí)行了技術(shù)封鎖,甚至不對(duì)我國銷售成品,。從20世紀(jì)90年代起,,上海化工研究院逐步突破并完善了超高分子量聚乙烯生產(chǎn)的催化劑,、合成工藝等關(guān)鍵環(huán)節(jié),,形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這些科技成果的轉(zhuǎn)化,、工業(yè)化應(yīng)用,,在沃森超高落了地。
2023年3月23日,,沃森超高建成投產(chǎn)了全國首套3萬噸/年淤漿環(huán)管連續(xù)法超高分子量聚乙烯裝置,,創(chuàng)新實(shí)踐再上新臺(tái)階。該裝置采用的工藝技術(shù)為上?;ぱ芯吭涸谌蚴讋?chuàng),,工藝全流程均采用國產(chǎn)化設(shè)備,。
超高分子量聚乙烯的科技“質(zhì)變”緣何發(fā)生在濮陽市?“作為資源枯竭城市全面轉(zhuǎn)型高質(zhì)量發(fā)展的濮陽,,把打造千億級(jí)新材料產(chǎn)業(yè)集群視作‘關(guān)鍵子’,。”濮陽市工信局相關(guān)負(fù)責(zé)人說,。在聚碳新材料,、生物可降解材料、綠色助劑等新材料領(lǐng)域,,濮陽市強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì),、補(bǔ)鏈延鏈強(qiáng)鏈,培育了盛源集團(tuán),、星漢生物,、濮陽惠成等一批產(chǎn)業(yè)鏈上中高端關(guān)鍵環(huán)企業(yè)。2月28日,,龍都化工新材料實(shí)驗(yàn)室揭牌,,實(shí)現(xiàn)了濮陽市省實(shí)驗(yàn)室“零的突破”,濮陽市新材料產(chǎn)業(yè)提檔升級(jí)邁出新步伐,。