
河南日報(bao)客戶端記者(zhe) 陳輝
神舟飛(fei)天、蛟龍入海、嫦娥奔月、北斗組網,一(yi)個(ge)個(ge)大國工程背(bei)后都離不開新材料(liao)的(de)(de)支撐。新材料(liao)產(chan)(chan)業(ye)已(yi)被視為(wei)戰略性、基礎性產(chan)(chan)業(ye),是(shi)制造(zao)業(ye)高(gao)質量(liang)發展的(de)(de)先(xian)導和基石,也(ye)是(shi)培(pei)育(yu)新質生(sheng)產(chan)(chan)力(li)的(de)(de)關鍵領(ling)域。
人造金剛石產量全球第一,尼龍新材料產業規模全國第一,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大省,河南在超硬材料、有色金屬、鋼鐵、建材、耐火材料等領域有(you)較(jiao)為深厚的積累和實(shi)力,布局新材(cai)料產業有(you)著先發(fa)優(you)勢。
“發展(zhan)新(xin)材(cai)料(liao)(liao)是(shi)一(yi)個系統工程,河南(nan)既(ji)面臨超硬材(cai)料(liao)(liao)、有色(se)金屬材(cai)料(liao)(liao)、耐火材(cai)料(liao)(liao)、化工材(cai)料(liao)(liao)等傳統材(cai)料(liao)(liao)業向(xiang)新(xin)材(cai)料(liao)(liao)升級的問題,也有如何抓住納米材(cai)料(liao)(liao)、超導材(cai)料(liao)(liao)、生物(wu)材(cai)料(liao)(liao)、智能材(cai)料(liao)(liao)等前沿新(xin)材(cai)料(liao)(liao)的緊迫。”河南(nan)省工業和信(xin)息(xi)化廳相關(guan)負(fu)責(ze)人表示。
去年,我省統籌(chou)謀劃(hua)28條重點產(chan)業鏈(lian)(lian)(lian),其(qi)中(zhong)包(bao)含(han)超硬(ying)材(cai)(cai)料、鋁基(ji)(ji)新(xin)(xin)材(cai)(cai)料、銅(tong)基(ji)(ji)新(xin)(xin)材(cai)(cai)料、化工新(xin)(xin)材(cai)(cai)料等9條新(xin)(xin)材(cai)(cai)料產(chan)業鏈(lian)(lian)(lian),全方位延鏈(lian)(lian)(lian)補鏈(lian)(lian)(lian)、建鏈(lian)(lian)(lian)升(sheng)鏈(lian)(lian)(lian),加快從原材(cai)(cai)料大省向(xiang)(xiang)新(xin)(xin)材(cai)(cai)料強省轉變,向(xiang)(xiang)價值鏈(lian)(lian)(lian)高端延伸、向(xiang)(xiang)新(xin)(xin)質生產(chan)力升(sheng)級。
以河(he)南(nan)(nan)在全(quan)國領先、全(quan)球獨具優勢的(de)超(chao)硬(ying)材料(liao)為例(li),2023年(nian)河(he)南(nan)(nan)超(chao)硬(ying)材料(liao)產(chan)業(ye)鏈(lian)(lian)大事不斷:推出超(chao)硬(ying)材料(liao)產(chan)業(ye)鏈(lian)(lian)“1+5”行動方案、舉辦首屆金剛石產(chan)業(ye)大會、組(zu)建河(he)南(nan)(nan)省超(chao)硬(ying)材料(liao)協會、揭牌河(he)南(nan)(nan)省超(chao)硬(ying)材料(liao)產(chan)業(ye)技術研究院、籌建金剛石集團……產(chan)業(ye)生(sheng)態(tai)圈加速完善,核心(xin)競爭力高(gao)位提升。
業內龍頭鄭州三磨所2023年突破了關鍵共性技術難題30多項,新研發的半導體晶圓切割用劃片刀具有超薄、超精、高效等特點,產品制造精度和使用性能達到國外同類產品水平,已在國內數十家半導體晶圓制造企業大批量應用;開發的芯片封裝高效精密切割用金剛石砂輪產品,保障了我國(guo)半導體領域供應鏈(lian)安全(quan)需(xu)求。
培(pei)育(yu)(yu)鉆石(shi)是超硬材(cai)料行業(ye)(ye)(ye)火爆(bao)的新材(cai)料,原本用于工業(ye)(ye)(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產的金剛石(shi)由此打(da)開(kai)了廣闊(kuo)的民用消費市(shi)場。2023年(nian),全省(sheng)(sheng)預計年(nian)產培(pei)育(yu)(yu)鉆石(shi)800萬克(ke)拉、同比(bi)增長20%。面對培(pei)育(yu)(yu)鉆石(shi)原石(shi)價格劇烈波動(dong)的局面,省(sheng)(sheng)內各龍頭企業(ye)(ye)(ye)持續推(tui)進培(pei)育(yu)(yu)鉆石(shi)產品技(ji)術升級迭代,黃河旋風加大培(pei)育(yu)(yu)鉆石(shi)高(gao)產工藝(yi)開(kai)發(fa),突破高(gao)穩定性晶(jing)體生(sheng)(sheng)(sheng)長和晶(jing)形控(kong)制(zhi)等關鍵核心技(ji)術;力量鉆石(shi)公司已掌(zhang)握從0.1克(ke)拉至30克(ke)拉培(pei)育(yu)(yu)鉆石(shi)批(pi)量生(sheng)(sheng)(sheng)產技(ji)術。
在當下,電子信息、新能源、高端制造等領域的新材料備受關注。我省也在這些領域大力攻克“卡脖子”難題:焦作多氟多生產的用于芯片清洗、蝕刻等環節的超凈高純電子級氫氟酸進入國際高端半導體制造供應鏈,洛陽中硅高科生產的電子級多晶硅在第三代半導體碳化硅領(ling)域填補(bu)了(le)國(guo)內(nei)空白,河南(nan)昊華(hua)氣體生產的多(duo)種(zhong)電子氣體材(cai)料國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)占(zhan)有率第一……
強有力的舉措推(tui)動了行業的整體升(sheng)級。2023年,河南新(xin)材(cai)料(liao)領域新(xin)培育(yu)省(sheng)級專(zhuan)精特(te)新(xin)中小(xiao)企(qi)業349家、占全(quan)(quan)省(sheng)新(xin)增的26%,培育(yu)國(guo)家專(zhuan)精特(te)新(xin)“小(xiao)巨人(ren)”企(qi)業19家、占全(quan)(quan)省(sheng)新(xin)增的36%。
當前,河南9個新(xin)材(cai)(cai)料產業(ye)(ye)鏈(lian)(lian)(lian)的攻堅正(zheng)在緊鑼(luo)密鼓進(jin)(jin)(jin)行,超硬材(cai)(cai)料產業(ye)(ye)鏈(lian)(lian)(lian)瞄準建設全(quan)球(qiu)超硬材(cai)(cai)料生產研發基地(di)和國(guo)(guo)際培育鉆石制造交易中心;鋁基新(xin)材(cai)(cai)料產業(ye)(ye)鏈(lian)(lian)(lian)目標是(shi)打造具有國(guo)(guo)際競爭力(li)的先進(jin)(jin)(jin)鋁基材(cai)(cai)料產業(ye)(ye)集群;先進(jin)(jin)(jin)合金材(cai)(cai)料產業(ye)(ye)鏈(lian)(lian)(lian)要建設具有全(quan)球(qiu)影(ying)響力(li)的先進(jin)(jin)(jin)合金材(cai)(cai)料產業(ye)(ye)基地(di)……
以(yi)“新(xin)”提“質”,以(yi)“質”催“新(xin)”,河南新(xin)材料(liao)蘊藏著巨大的(de)新(xin)質生產力,萬億級(ji)“藍海”前景廣(guang)闊。
納米(mi)金(jin)剛(gang)石國際標(biao)準“河南造”
“1根(gen)頭發(fa)絲(si)(si)的(de)直徑約(yue)為6萬納米,我們研發(fa)生(sheng)產的(de)納米金剛石最(zui)細(xi)尺寸只有20納米,相當于1根(gen)頭發(fa)絲(si)(si)直徑的(de)3000分之一。”
河南日報客戶端記者 陳輝
“1根(gen)頭發(fa)絲(si)的(de)直徑約為6萬(wan)納(na)(na)米(mi),我們研發(fa)生(sheng)產(chan)的(de)納(na)(na)米(mi)金剛石最細尺寸(cun)只(zhi)有20納(na)(na)米(mi),相當于1根(gen)頭發(fa)絲(si)直徑的(de)3000分之(zhi)一。”2月(yue)29日,記者來到河南聯合精(jing)密(mi)材(cai)料股(gu)份有限公(gong)司(以(yi)下(xia)簡稱“聯合精(jing)密(mi)”)采訪,該公(gong)司總工程師(shi)王(wang)泳自豪(hao)地向(xiang)記者介紹(shao)。
納米金(jin)剛(gang)(gang)(gang)石,一般指尺寸介于1—100納米的(de)金(jin)剛(gang)(gang)(gang)石,不僅(jin)具有普通金(jin)剛(gang)(gang)(gang)石的(de)高硬(ying)度、高耐磨(mo)性,還具備優異的(de)導(dao)熱性、化學穩定性、生物相(xiang)容性等。近(jin)年來(lai),納米金(jin)剛(gang)(gang)(gang)石在高分子聚合物增強領域(yu)已成為(wei)新的(de)應用方(fang)向,國內外競相(xiang)開(kai)展相(xiang)關(guan)技術儲備和產(chan)品開(kai)發。
在河南超硬材(cai)料“軍團”中(zhong),聯合精密是個低(di)調的(de)(de)存在,但(dan)在納(na)米金剛(gang)石領(ling)域(yu),卻是個“隱(yin)形的(de)(de)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研究中心,近年又成立了超精密研磨拋光材料和應用技術國家地方聯合工程實驗室等研發平臺,每年研發投入強度在6%以上。”王泳介紹,聯合精密專注納米微米金剛石產品的深度研究、原始創新,目前已形成金剛石精細磨料、流體磨料和精密工具(ju)三大產品(pin)體系,陸續(xu)推出了類多晶金剛(gang)石(shi)、團(tuan)聚金剛(gang)石(shi)、納米金剛(gang)石(shi)、金剛(gang)石(shi)流體磨料、鉆石(shi)研磨墊等創新產品(pin)。
納米金剛石具有硬度高、導熱性好、化學穩定性強等特點,已廣泛應用于電子、機械制造、化工和生物醫學等領域。王泳介紹,聯合精密的納米金剛石面向更高端的市場,主要服務于第三代半導體碳化硅晶體、微電子藍寶石晶體、微電子玻璃、光伏硅片(pian)等應(ying)用市場,目前業務(wu)覆蓋20多個國家和(he)地區。
“國內一款高端自主品牌手機的昆侖玻璃,就使用了我們(men)的納米金剛石研(yan)磨墊,不(bu)僅(jin)替代(dai)了進口產品,解決了供應鏈‘卡脖子’問題,同時降低(di)加工成(cheng)本50%以上。”王(wang)泳說。
《超(chao)硬(ying)磨(mo)料納(na)米(mi)金剛(gang)石》《超(chao)硬(ying)磨(mo)料制(zhi)品(pin)金剛(gang)石研(yan)磨(mo)液》兩項(xiang)國(guo)家行(xing)業標準(zhun)均是由聯合精密主持制(zhi)定(ding)。如(ru)今(jin),該公司正(zheng)在(zai)進行(xing)“納(na)米(mi)金剛(gang)石”國(guo)際(ji)標準(zhun)的(de)制(zhi)定(ding)。
“我們從2020年起就開展了《聚合物增(zeng)強(qiang)用納米(mi)金(jin)剛石(shi)》國(guo)際標準提案的(de)預(yu)研工作,提出了標準研制方(fang)案,并(bing)于去年獲得正(zheng)式(shi)立(li)項批準。”王泳說,這個(ge)國(guo)際標準預(yu)計在(zai)今年審定后正(zheng)式(shi)發(fa)布,不僅是ISO內首個(ge)關于納米(mi)金(jin)剛石(shi)的(de)國(guo)際標準,也標志著中國(guo)在(zai)納米(mi)金(jin)剛石(shi)領(ling)域(yu)的(de)制備和應用技術取得了長足進(jin)步,并(bing)開始在(zai)國(guo)際舞臺上擁有話(hua)語權。

3月1日,位(wei)于襄城縣產業集聚(ju)區(qu)的平煤隆基新能源科技(ji)有限公司,員(yuan)工正在(zai)監控自動化生產線運轉(zhuan)情(qing)況(kuang)。 河南(nan)日報客戶端記者 聶冬晗 攝
碳化硅材料叫響河南“芯(xin)”名(ming)片(pian)
“目前我們(men)是國內最大(da)的(de)碳(tan)化硅半導體粉體研(yan)發、生產(chan)和銷售(shou)企業(ye),擁有(you)國際先進(jin)的(de)粉體合成(cheng)爐和自動化無污染破碎技術(shu),產(chan)品(pin)具有(you)單爐產(chan)能大(da)、顆(ke)粒度大(da)、純度高(gao)、阿爾法(fa)含量高(gao)和游離碳(tan)低等優點,更適合8英寸碳(tan)化硅厚單晶(jing)的(de)生長。”
河南日(ri)報客戶端記者 張海濤 王冰珂
從生產燃(ran)料、原(yuan)材(cai)料到生產新(xin)材(cai)料,平煤神(shen)馬集團(tuan)創新(xin)發展步伐不斷(duan)加(jia)速。
近(jin)日(ri),河(he)南電子(zi)半(ban)(ban)導體(ti)(ti)產業園傳出好(hao)消息:平煤神馬集(ji)(ji)團碳(tan)化(hua)(hua)硅半(ban)(ban)導體(ti)(ti)實驗室成(cheng)功(gong)生長出全(quan)省第一塊8英寸碳(tan)化(hua)(hua)硅單晶晶錠(ding),全(quan)面驗證了該集(ji)(ji)團中(zhong)宜創芯公司碳(tan)化(hua)(hua)硅半(ban)(ban)導體(ti)(ti)粉體(ti)(ti)在長晶方面的獨特優勢(shi)。
碳化硅半導(dao)(dao)體粉體是重要的第三代半導(dao)(dao)體材料,在光(guang)電(dian)子和微電(dian)子、5G基站、新(xin)能源汽車(che)(che)等領(ling)域應(ying)用潛力巨大,未來有(you)望形(xing)成(cheng)萬(wan)億級市場規模。比如(ru)用于新(xin)能源汽車(che)(che)領(ling)域,可(ke)實現快速(su)充電(dian),喝一杯咖啡(fei)的時間,汽車(che)(che)即(ji)可(ke)滿(man)能啟程。
但國內掌握碳化硅半導體粉體核心技術的企業尚(shang)不多。去年(nian)(nian)以來,平(ping)煤神馬集團(tuan)立足高端硅碳等基礎材料優勢,在中試研究取得重(zhong)大(da)進展的基礎上,規劃建設了(le)年(nian)(nian)產2000噸碳化硅半導體粉體項(xiang)目(一期),吹(chui)響(xiang)了(le)量(liang)產的沖鋒號。
“目前(qian)我(wo)們是(shi)國內最(zui)大的(de)碳(tan)化硅半導體(ti)粉(fen)體(ti)研發(fa)、生產(chan)和(he)(he)(he)銷售企業(ye),擁有(you)國際(ji)先(xian)進的(de)粉(fen)體(ti)合成爐和(he)(he)(he)自(zi)動化無污染(ran)破(po)碎技(ji)術,產(chan)品(pin)具有(you)單爐產(chan)能大、顆(ke)粒度大、純度高、阿(a)爾(er)法含(han)量高和(he)(he)(he)游離碳(tan)低等優點,更(geng)適合8英寸碳(tan)化硅厚單晶的(de)生長。”中宜創芯公司(si)董事長孫(sun)毅說。
孫毅介紹,此次(ci)實驗成功驗證了(le)產品優勢(shi),展示了(le)平煤神馬(ma)集團的科研實力,標志著我省碳化硅半導體(ti)關鍵原料技術進入(ru)國內第一方(fang)陣。
中宜創(chuang)芯(xin)公司(si)致力建成(cheng)“國內領先(xian)、世(shi)界一流”的碳化硅半(ban)導體粉體生產企業,叫響河南“芯(xin)”名片。
碳化硅半導體材料項目是平(ping)煤神馬(ma)集團“6+2”重大科研項目之(zhi)一,也(ye)是其(qi)加快實現高水平(ping)科技自立自強的(de)縮影,更(geng)是其(qi)加快發(fa)(fa)展(zhan)新質(zhi)生(sheng)產力、扎實推進高質(zhi)量發(fa)(fa)展(zhan)的(de)生(sheng)動體現。
近(jin)年(nian)來(lai),平煤神馬集(ji)團圍繞新能源、新材料(liao)轉型方向,持續實(shi)施創新驅(qu)動發展戰(zhan)略(lve),逐步構建起以儲能和半導體材料(liao)為(wei)核心的戰(zhan)略(lve)性新興產業體系(xi),為(wei)加快邁向世界一流企業奠定了堅實(shi)基礎。

沃(wo)森超高建(jian)成投產超高分(fen)子(zi)量(liang)聚(ju)乙烯(xi)裝置(zhi)。 劉濤 攝(she)
聚合產業鏈“塑(su)”造新(xin)優勢
“作為熱塑(su)性工程塑(su)料,超高分(fen)子量聚(ju)乙烯因性能優異而(er)用途(tu)廣泛,鋰(li)電池隔(ge)膜、人工關(guan)節、防彈衣等(deng)多種物品中(zhong)都能見到它的(de)‘身影(ying)’。”
河南日報客戶端記(ji)(ji)者 逯彥萃 河南日報社全媒體記(ji)(ji)者 張(zhang)曉靜
約14萬根(gen)狀(zhuang)如釣(diao)魚絲的極(ji)細(xi)纜繩(sheng),吊裝起(qi)重約6000噸的鋼結構混凝土預制件(jian)……港珠澳大橋建設過程中的神奇(qi)一幕,有濮(pu)陽新材料參與其(qi)中。“我們生產的超高(gao)(gao)分子(zi)量聚(ju)乙(yi)烯樹(shu)脂,是制造這種高(gao)(gao)強度纜繩(sheng)的主要(yao)原料。”3月1日,走進坐落于濮(pu)陽經(jing)濟技(ji)術開發區的河南沃森超高(gao)(gao)化工(gong)科技(ji)有限公司(以下簡稱“沃森超高(gao)(gao)”),相關負責人張恩(en)龍介(jie)紹了背后的“黑科技(ji)”。
聚(ju)乙烯(xi)(簡稱PE)是(shi)為大眾所熟知的(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)料,超(chao)高(gao)(gao)分子量(liang)(liang)聚(ju)乙烯(xi)可謂PE中的(de)(de)(de)(de)(de)“魁(kui)首”。“作為熱塑(su)性(xing)工程塑(su)料,超(chao)高(gao)(gao)分子量(liang)(liang)聚(ju)乙烯(xi)因性(xing)能優異而用途廣泛,鋰電池隔膜、人工關節、防彈衣等(deng)多種物品(pin)(pin)中都能見到(dao)它的(de)(de)(de)(de)(de)‘身影’。高(gao)(gao)端的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)高(gao)(gao)分子量(liang)(liang)聚(ju)乙烯(xi),更(geng)是(shi)軍(jun)事、航(hang)空航(hang)天等(deng)領域(yu)迫切需要的(de)(de)(de)(de)(de)材料。”張恩(en)龍說,不(bu)同牌號(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)高(gao)(gao)分子量(liang)(liang)聚(ju)乙烯(xi)樹(shu)脂有不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用領域(yu),而沃森超(chao)高(gao)(gao)擁有目(mu)前(qian)國(guo)內最(zui)(zui)全的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)(pin)牌號(hao)(hao)、最(zui)(zui)先進的(de)(de)(de)(de)(de)工藝技術;其重點(dian)牌號(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)(pin),品(pin)(pin)質與(yu)國(guo)外同類(lei)產(chan)(chan)品(pin)(pin)相當,部分指標甚至超(chao)過國(guo)外同類(lei)產(chan)(chan)品(pin)(pin)。
這份“優(you)異成(cheng)(cheng)(cheng)績”來自(zi)什么?創新驅動是(shi)關鍵(jian)(jian)。據了(le)解,因為超高(gao)分子量(liang)聚乙(yi)烯(xi)在高(gao)科(ke)(ke)技領域的(de)作用(yong)(yong),少數掌握核(he)心技術的(de)發達(da)國(guo)家、外國(guo)公(gong)司實行了(le)技術封鎖(suo),甚至不對我國(guo)銷售成(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)。從20世紀90年(nian)代起,上海化(hua)工(gong)研究院逐步突(tu)破(po)并(bing)完善了(le)超高(gao)分子量(liang)聚乙(yi)烯(xi)生產的(de)催化(hua)劑、合成(cheng)(cheng)(cheng)工(gong)藝(yi)等(deng)關鍵(jian)(jian)環節(jie),形成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)自(zi)主知識產權。這些(xie)科(ke)(ke)技成(cheng)(cheng)(cheng)果的(de)轉化(hua)、工(gong)業(ye)化(hua)應(ying)用(yong)(yong),在沃(wo)森(sen)超高(gao)落了(le)地。
2023年(nian)3月23日,沃森超高建成投產(chan)了全國(guo)(guo)首套3萬噸/年(nian)淤漿環管連(lian)續法超高分子(zi)量聚(ju)乙烯裝置,創(chuang)新實踐(jian)再(zai)上新臺階。該裝置采(cai)用的工藝(yi)技術為上海化工研(yan)究(jiu)院在全球首創(chuang),工藝(yi)全流程均采(cai)用國(guo)(guo)產(chan)化設備。
超(chao)高分(fen)子量聚(ju)乙烯的(de)科(ke)技“質變”緣何發(fa)生(sheng)在濮(pu)陽(yang)市(shi)(shi)(shi)?“作(zuo)(zuo)為資源枯竭城市(shi)(shi)(shi)全面轉型高質量發(fa)展的(de)濮(pu)陽(yang),把打造千億級新(xin)材(cai)料產(chan)業(ye)集群(qun)視(shi)作(zuo)(zuo)‘關鍵(jian)子’。”濮(pu)陽(yang)市(shi)(shi)(shi)工(gong)信局相關負責(ze)人說。在聚(ju)碳新(xin)材(cai)料、生(sheng)物(wu)可(ke)降(jiang)解材(cai)料、綠色助劑等新(xin)材(cai)料領域,濮(pu)陽(yang)市(shi)(shi)(shi)強化頂層設計(ji)、補鏈延鏈強鏈,培育了盛源集團、星漢生(sheng)物(wu)、濮(pu)陽(yang)惠成等一批產(chan)業(ye)鏈上中高端(duan)關鍵(jian)環企業(ye)。2月28日,龍都化工(gong)新(xin)材(cai)料實(shi)驗(yan)室揭牌(pai),實(shi)現了濮(pu)陽(yang)市(shi)(shi)(shi)省實(shi)驗(yan)室“零(ling)的(de)突破”,濮(pu)陽(yang)市(shi)(shi)(shi)新(xin)材(cai)料產(chan)業(ye)提檔升級邁出新(xin)步伐。


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