據悉,近日,中國首次成功制得了99.999%稀土改性氧化鋁,也就是5N稀土改性氧化鋁/超高純稀土改性氧化鋁,填補了我國在這項生產技術上的空白!簡單點說,那就是,中國突破了超高純稀土改性氧化鋁技術“瓶頸”!這可是我國上海研發團隊自主研發的稀土改性高純度藍寶石原料,而且已經正式投產。
相信在不久的將來,我們就可以實現5N超高純鋁錠的規模化生產了!然後呢?這和LED顯示幕以及手機有何關係?為什麼這兩者的價格有望下降呢?
據該項目的負責人介紹,這純度超過5N的氧化鋁材料是生產LED襯底藍寶石單晶片的主要原材料。有資料顯示,全球超過百分之九十的LED企業都是採用的人造藍寶石作為襯底材料。有個規律叫做“量變質變規律”,有句話叫做“用量變,引起質變”。對製造業來說,這“量變”是所謂的“數量”上的變化,而且需要累積到一定的程度,也就是規模化,甚至是大規模化,才能夠引起“質變”,即“品質”上的變化,或者說價格上的變化。其實,還有更準確一點的說法,那就是,“物以稀為貴”和“多如牛毛”的關係。在其它因素保持長期不變或利好的前提下,LED材料更容易獲得(原材料比較便宜、容易製造……)了,LED相關產品的價格自然而然就跟著降了,因此,LED顯示幕和部分手機產品自然有望跟著下降。
這其中,有一個極為重要的因素存在於人造藍寶石生產環節,也就是藍寶石長晶環節。為什麼這麼說?因為這一環節的熱場材料,即藍寶石單晶爐的關鍵製備材料是難熔金屬鎢和鉬材料。而整個熱場材料的費用占整個藍寶石長晶成本的1/3以上。可能你也知道,自從1885年法國科學家第一次製成了當時轟動一時的“日內瓦紅寶石”到今天,全世界的科學家們對人造藍寶石的研究歷史已經有了100多年了。因此,當前長晶業面臨的迫切任務是——如何實現低成本、高品質地生長大尺寸藍寶石單晶!因為這一環節也是極為重要的LED相關產品的價格影響因素之一。
有資料顯示,目前,全球每年的藍寶石單晶爐新增與更換材料所需要的鎢鉬材料至少在一千噸以上。因為藍寶石長晶熱場的溫度比較高,所以,即使鎢和鉬都具有比較高的熔點,在如此高的工作溫度下,依然可能存在變形開裂現象。也就是說,為了降低更換熱場用鎢鉬材料的頻率,或者說,為了延長熱場用鎢鉬材料的使用壽命,又或者說,降低熱場材料成本,製備出更好的鎢坩堝和鉬坩堝(作為氧化鋁原料的容器)、鎢託盤和鉬託盤(起到支撐坩堝的作用)、鳥籠狀鎢發熱體(緊貼坩堝的四周,給原料加熱)、鎢絲(加熱絲)、鎢隔熱屏/鉬隔熱屏(圍繞發熱體,採用鎢片/鉬片做成的隔熱屏,其中上下兩端是圓片隔熱屏,側面是鎢/鉬桶隔熱屏)等鎢鉬藍寶石長晶熱場材料是亟需解決的一項任務。
當今時代是飛速發展的資訊時代,同時,各種材料和技術的更新換代速度也是飛快。這極具重要性的技術晶體——藍寶石單晶,已經被廣泛地應用於顯示幕、手機背光源等科技產品,無人機、導彈、光電吊艙、原子鐘、光電對抗設備、光電跟蹤儀和紅外警戒系統等軍用產品和手錶、LED照明等其他精密部件等民用產品領域。如上,藍寶石長晶爐熱場少不了鎢和鉬材料的加持,而中國作為鎢鉬資源大國,在儲量上有優勢,可以為我國防、科技以及工業發展帶來極大的助力。然而,最近十年來,我國的鎢供應了全世界百分之八十的產量。對此,有專家表示,鎢和鉬作為重要的戰略資源,還是應該留與我們自己發展經濟和製備國防軍備尤其是高精尖武器用。