在中国大量对外出口稀土矿产时,却在关键的技术上卡了脖子,这项技术便是ITO靶材制造技术。尽管ITO靶材本身就是由高纯度稀土材料组成的,可没有制造技术,中国即便是有再多的稀土也只能廉价出口,完全没有了战略价值。
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此后中国之所以限制稀土矿产的出口,很大程度上源于中国在稀土材料的利用技术上实现了突破,其中就包括了ITO靶材的制造。
ITO靶材的制造技术,不光涉及到稀土材料的提纯和成型技术,此外在ITO靶材制造中还配合了镀膜技术,这些技术基本都是中国的弱项,于是在没有突破前,就一直受限于人。
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ITO靶材在半导体工业体系中极为重要,可以说是半导体工业的必需品,于是半导体强国都予以了重视,这让该技术被垄断在了一些大企业之中。中国在突破ITO靶材技术后,势必打破了原先西方国家的技术垄断,那么这将会造成什么影响呢?
一、突破材料制造工艺的瓶颈
半导体工业领域中,ITO靶材的制造技术堪称是核心技术之一,也是半导体工业中的支柱,没有ITO靶材的支撑,那么如今的半导体工业就会陷入到困境之中。
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除了半导体工业本身以外,ITO靶材的适用范围非常广泛,就连光伏发电都少不了它,可见它在当今工业体系中的地位之高。
认识到ITO靶材的重要性后,这项技术就一直在重点突破中。不过即便如此中国在ITO靶材领域也只做到了攻克中低端领域中ITO靶材的制造工艺,高端ITO靶材的制造工艺,中国一直都没有实现突破,这导致中国的ITO靶材市场份额中,有48%都要依赖于进口,在进口企业中,基本都被美国和日本企业占据,这两个国家也被称为西方国家的ITO靶材产业核心。
这等于说在ITO靶材领域,中国已经被西方技术大国卡了脖子,因此在ITO靶材制造工艺中的瓶颈,就成了急需要攻克的技术瓶颈。
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高端领域中的ITO靶材,在制造上显得格外困难,没有一定的工业基础支撑是非常难以实现突破的,于是这也让中国在ITO靶材的制造工艺探索上只能摸着石头过河了。在ITO靶材专用的稀土材料中,对金属纯度要求非常高,几乎接近于100%,因此在制造中这样的提纯环境只能在真空中实现,可见技术难度之大。
金属材料的提纯工艺中,最为重要的还是提纯设备,这让中国因为缺乏合适的提纯设备,于是在最初的材料准备上就吃了亏。进入新世纪后,中国在金属材料提纯设备上屡屡实现了突破,这使得中国具备了在ITO 靶材制造的基础,开始逐步实现了在技术瓶颈上的突破。
二、打破西方国家的垄断
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仅仅只是突破金属的提纯工艺,可谓是迈出了第一步。真正要实现ITO 靶材的工艺全覆盖,中国需要突破的还有很多,从整体工艺上来看,靶材制造和溅射镀膜这两类工艺在技术上最为困难。
中国在材料制备工艺和生产设备上都是处于起步状态,于是在不少西方国家看来中国离真正脱离西方国家的供应还很遥远。
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于是仅仅占据中国全部市场份额48%的进口ITO 靶材,却占据了市场利润的70%以上,这让ITO 靶材的市场利润大部分都流向了国外企业,在这种情况下中国选取了关键材料进行靶材制造工艺上的实验。以何季麟院士为代表的科研人员,经过反复的实验,终于在钽铌材料领域中取得了突破,这使得中国开始突破靶材制造工艺。
整个生产工艺中,难度系数最高的溅射镀膜,可谓是在ITO 靶材制造工艺中的拦路虎。溅射镀膜工艺尽管在原理上很简单,可关键的制造设备却很少有国家能够独立制造,这让中国如何突破溅射镀膜就成了问题。
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为了突破镀膜设备的制造,中国组织了数十家企业进行了联合研发,在日以继夜的实验中,中国国产的镀膜设备终于达到了技术要求,这让国产镀膜设备开始走上了溅射镀膜的工业生产线。有了溅射镀膜这一步工艺上的成功突破,中国终于有了打破西方国家垄断的底气。
随着中国的ITO 靶材产品渐渐在性能上追赶上了进口产品,打破西方国家的垄断也成了事实,于是进口的ITO 靶材产品出现了价格大幅降水,这有利于中国发展芯片和屏幕的制造工业,大量利润开始回流到国内企业中。不仅如此中国还实现了在ITO 靶材产品上的出口,实现了出口创汇,这对于中国经济来说是有非常重要的推动意义的,同时也证明了中国科研能力之强。
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通过扎实的科研体系建设,中国一步一步突破了ITO靶材的制造工艺,成功打破了西方国家的垄断。这在一定层面上证明了中国的科研能力外,也让中国实现了制造业转型升级,开始迈向高端制造业,于是中国站在了利润的高端,自然能够实现国民收入的整体提高,这对于中国经济的发展有着至关重要的意义。
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