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中國冶金報：突破“卡脖子”難題，太鋼“手撕鋼”首發(fā)兩類產(chǎn)品！
圖為超導材料和掩模版兩類產(chǎn)品的首發(fā)儀式現(xiàn)場 孟蕾蕾 攝
“發(fā)布！”5月12日上午，隨著太鋼集團總經(jīng)理、黨委副書記李華一聲令下，太鋼“手撕鋼”產(chǎn)品超導材料和掩膜版兩類產(chǎn)品正式首發(fā)，標志著太鋼突破“卡脖子”難題，推動“手撕鋼”及精密帶鋼研發(fā)生產(chǎn)水平邁上新臺階。
太鋼集團作為國內(nèi)不銹鋼的領(lǐng)軍企業(yè)，多年來深耕不銹鋼精密帶材的產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)，2018年成功生產(chǎn)出第一批厚度0.02毫米、寬度600毫米的寬幅“手撕鋼”，成為全球唯一可批量生產(chǎn)寬幅超薄不銹鋼精密箔材的企業(yè)。2020年，太鋼又成功研發(fā)出0.015毫米超薄“手撕鋼”，創(chuàng)造了新的世界紀錄。如今，太鋼精密帶鋼新品還在不斷推向市場，有力支撐高端和新興領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級。
新品解析一：
高溫超導基材用精密箔材
高溫在科技飛速發(fā)展的今天，超導技術(shù)一直是全球科研人員關(guān)注的焦點。超導，顧名思義，就是一種特殊的導電現(xiàn)象，當某些材料在特定溫度下，電阻突然降為零，電流可以無損耗地流動。這種神奇的特性，讓超導技術(shù)在能源傳輸、磁懸浮交通、醫(yī)療成像等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。最近，我國在超導領(lǐng)域又取得了重大突破，鎳基材料在常壓下實現(xiàn)超導，這不僅為高溫超導機理的研究提供了全新方向，也為超導技術(shù)的實用化鋪平了道路。超導材料又稱為超導體，指在某一溫度以下，兼具絕對零電阻和完全抗磁性兩個獨立特性的超級導體。超導體的電阻為絕對的零，即電阻完全消失。超導體完全進入超導狀態(tài)之后，會將外磁場完全排出體外，即相當抗磁體積達到最大為100％，抗磁磁化率為-1。超導體因其特殊的物理性質(zhì)，在能源電力、醫(yī)療健康、交通運輸、基礎(chǔ)科研、精密測量和量子計算等多方面都有重要的用途，主要應(yīng)用于電子通信、交通運輸、電力、能源、高能物理、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。
超導技術(shù)的發(fā)展，不僅僅是科學家們的研究成果，更是人類科技進步的重要標志。這些年來，超導基材市場整體呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢。我國在超導領(lǐng)域的研究起步相對較晚，國內(nèi)明顯短缺基礎(chǔ)材料，嚴重影響行業(yè)發(fā)展。
哈氏合金C276是鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金，由于其具有高強度、高耐蝕等特性，成為第二代高溫超導基材首選。該材料屬于多層氧化物的載體，提供支撐和力學性能，要求高度表面平整，后續(xù)經(jīng)過電化學拋光工藝可達納米級；高溫力學性能要求熱膨脹系數(shù)與氧化物匹配（低溫絕對零度和高溫900攝氏度）；無磁性體現(xiàn)在薄基帶，減小體積和重量占比。
2023年，工信部工業(yè)強基項目“2023年度xxx超導長帶材料項目”獲批立項，太鋼負責超導基材用箔材的開發(fā)。研發(fā)團隊設(shè)計開發(fā)了多軋程＋精準熱處理超薄特殊合金生產(chǎn)工藝流程，設(shè)計開發(fā)了小輥徑＋多道次小變形＋大張力的軋制工藝，根據(jù)材料特性設(shè)計開發(fā)了專用軋輥，以及全流程多維度張力控制工藝，確保生產(chǎn)順行和大卷重長米數(shù)。目前，國內(nèi)市場占用率達到80％，2016年開始進軍國際市場。C276哈氏合金精密箔材量產(chǎn)，為國產(chǎn)高溫超導基材提供了材料保障，助力行業(yè)快速發(fā)展。
如今，太鋼在超導領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著的進展，但科研人員們并沒有停下腳步。他們?nèi)栽诓粩嗵剿鳎?yōu)化鎳基超導材料的性能，提高超導溫度，降低成本。相信在不久的將來，鎳基超導材料將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，為我們的生活帶來更多的便利和驚喜。
我國在鎳基超導領(lǐng)域的突破，讓我們看到了未來科技發(fā)展的無限可能。隨著研究的不斷深入，鎳基材料有望成為推動新一輪科技革命的核心力量。讓我們一起期待，在中國科學家的努力下，超導技術(shù)能夠更快地走進我們的生活，為人類創(chuàng)造更加美好的未來。
新品解析二：
掩膜版用精密箔材
掩膜版（mask）簡稱掩模，是光刻工藝不可缺少的部件。掩模上承載有設(shè)計圖形，光線透過它，把設(shè)計圖形透射在光刻膠上。掩模的性能直接決定了光刻工藝的質(zhì)量。
掩膜版又稱光罩、光掩膜，是光刻工藝中的關(guān)鍵耗材，從應(yīng)用角度看，主要分為半導體掩膜版和平板顯示掩膜版。隨著全球顯示產(chǎn)業(yè)進一步向中國轉(zhuǎn)移，以及在高世代、高精度市場需求的帶動下，2025年中國平板顯示掩膜版市場規(guī)模全球占比有望超過60％。盡管我國掩模版行業(yè)發(fā)展速度很快，但還是存在產(chǎn)業(yè)鏈斷層的情況，關(guān)鍵原材料和設(shè)備仍被掣肘。
掩膜版被形象地比喻成“相機底片”。這片薄薄的材料可以根據(jù)要求刻畫出不同的鏤空圖案，在面板生產(chǎn)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(guān)鍵。掩模版是高度標準化的產(chǎn)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(nèi)半導體掩模版主要生產(chǎn)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(shù)的快速發(fā)展，掩膜版的需求也隨之增加。2022年中國平板顯示掩膜版市場規(guī)模全球占比達到58％，預計2025年將超過60％。我國巨大的市場需求為國內(nèi)掩膜版廠商提供了肥沃的成長土壤。隨著我國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，為掩模版標準填補空白創(chuàng)造了條件。
FMM是一種超薄鐵鎳合金制成的精細金屬掩膜版，材料具有高純度、高精度、高平整度、高表面的顯著特性。密布千萬顆微米級小孔，其主要作用為定義顯示屏幕像素密度和大小，通過精準定位遮擋區(qū)域，可實現(xiàn)將不同RGB材料蒸鍍至基板上，是OLED顯示屏幕生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵模具，被稱為OLED顯示行業(yè)的光刻機。
FMM使用環(huán)境特殊（高溫），厚度要求苛刻（＜30μm），孔形尺寸及位置的精度要求高，不允許出現(xiàn)折傷、凸起、凹陷等外觀不良，產(chǎn)品技術(shù)門檻高。
在產(chǎn)業(yè)上游，包括蒸鍍設(shè)備、清洗設(shè)備等關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化率不到16％；4J36箔材、光學輔助材料等當前被日本壟斷，是產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵“卡脖子”環(huán)節(jié)。FMM對OLED顯示品質(zhì)至關(guān)重要，是阻礙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的瓶頸。
在產(chǎn)業(yè)中游，DNP對FMM產(chǎn)品實現(xiàn)壟斷占比95％以上，國內(nèi)起步晚，基本完成產(chǎn)線建設(shè)，但4J36箔材缺乏。在產(chǎn)業(yè)下游，OLED全球投資集中于韓國和中國，其中國內(nèi)約占55％以上，規(guī)模接近6000億元。由于FMM基本被壟斷，日本18-20um厚度高端FMM僅向三星/LG供給，導致國內(nèi)顯示屏技術(shù)與三星有代差。
2022年工信部工業(yè)強基項目“高精度金屬掩膜版（FMM）及超薄因瓦合金箔材、清洗設(shè)備開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目”獲批立項，太鋼負責箔材的開發(fā)。太鋼成功突破鋼質(zhì)超純凈控制技術(shù)、箔材超平控制技術(shù)、箔材生產(chǎn)過程潔凈化技術(shù)。因瓦合金箔材量產(chǎn)為國產(chǎn)掩模版提供了材料保障，為行業(yè)安全健康發(fā)展提供了支持。
2020年5月12日，習近平總書記到中國寶武太鋼集團不銹鋼精密帶鋼有限公司考察調(diào)研，發(fā)表重要講話，作出重要指示。5年來，太鋼牢記總書記殷切囑托，深化改革創(chuàng)新，不斷勇攀高峰，高質(zhì)量發(fā)展邁出新步伐，取得新成果。2021年以來，太鋼累計實現(xiàn)國際國內(nèi)首發(fā)產(chǎn)品47項，其中不銹鋼產(chǎn)品29項，為攻克“卡脖子”產(chǎn)品和關(guān)鍵核心技術(shù)，支撐高端制造業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻。未來，太鋼精帶仍將牢記總書記囑托，遵循中國寶武和太鋼集團科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)攻關(guān)，再接再厲、勇攀高峰，做強做優(yōu)做大“手撕鋼”品牌，為各行業(yè)提供高端精密箔材材料解決方案，為建設(shè)一流的高端特種合金精密箔材科研生產(chǎn)基地不懈努力。
