鎢、鉭、鈮、錸和鉬等難熔金屬在原子能、航空航太、電子資訊和醫學診療等涉及國家安全和國計民生的高科技領域具有極為重要的用途。以鎢為代表，我國在此金屬上具有突出的資源優勢，約占世界鎢礦總儲量的60%以上，近十年來，鎢相關產品的產量已占全球總產量的80%~90%，即世界鎢工業所消耗大部分鎢資源來自中國，造成我國這類優質戰略資源的儲藏量大幅下降。基於此，難熔金屬的應用及二次資源利用受到了高度重視。
據科技日報消息，北京理工大學、中國船舶重工集團公司第七一八研究所、中國原子能科學研究院和昆明理工大學組成的專案團隊，在基於二次資源利用的難熔金屬高端產品製造成套技術及應用研究取得重大突破。
六氟化鎢圖片
項目組負責人北京理工大學教授譚成文介紹，通過應用基礎研究與產業化，項目組打通了從回收廢料，到電子級WF6氣體、超高純度鎢零部件等產品的全鏈條產業化技術，突破了WF6高效氟化制取及純化，高純度鎢靶材、鎢加熱體、異型鎢坩堝的常壓化學氣相沉積製造，基於尾氣利用的高純度超細鎢粉等離子化學法製備，副產物HF的F2/NF3和H2電解制取及其在WF6的制取和還原中的應用等關鍵技術。
歷經約10年努力，專案組研發出高純WF6、超高純鎢靶材、離子注入機用高純鎢部件、高性能鎢加熱體、高純異型鎢坩堝等系列高端產品。其中，高純WF6純度達99.999%，滿足了半導體行業對於特種氣體的高純度要求，在英特爾、東芝、台積電、中芯國際等國內外知名半導體企業獲得廣泛應用，國內市場佔有率80%，國際市場佔有率近25%，僅3年時間即實現單一產品年產值過億元，利潤率大於20%。隨著技術不斷改進，產品在相關企業的用量大幅提高，打破國外壟斷。超高純鎢靶材、離子注入機用高純鎢部件、鎢加熱體、異型鎢坩堝純度達99.999999%。
鎢坩堝圖片
截至目前，離子注入機用高純鎢部件已在最終用戶開始試用，較奧地利普蘭西公司提供的同類產品使用壽命提高約1/3；高性能鎢加熱體在核工業某重大工程核心元件的考核中得到應用，保證了高溫長時考核實驗的可靠進行；高純異型鎢坩堝在晶體行業如中國科學院上海光機所等單位得以應用，將極大提高了晶體的生長品質並大幅度降低長晶成本；超高純度鎢靶材正由國際上最具代表性的半導體設備企業Applied Materials 進行考核實驗；與中國科學院理化技術研究所聯合研製的核聚變用新型結構鎢偏濾器模組研製進展順利，得到了科技部的連續資助。據瞭解，各類產品顯示了極好的市場前景，將極大提升我國半導體等高技術領域的國際競爭力。相關技術，還在鎢以外其他難熔金屬上得以推廣應用，如鉭、鈮和錸等。
譚成文表示，該專案利用WF6的合成與分解反應，通過完整的迴圈過程實現了鎢等戰略性難熔金屬二次資源的充分、高端利用，形成了特種電子氣體WF6、超高純度鎢部件以及高純度鎢粉等高技術產品，應用範圍涉及半導體、原子能、航太以及醫學診療等多個領域。並且，整個工藝過程無有害排放，環境友好，克服了以往二次資源利用過程中的環境問題。
