用科技助我国稀土抛光材料迈向高端

2021-09-13 14:21
 
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为了改变稀土抛光材料落后的状况,我国编制了《稀土行业发展规划(2016—2020年)》。规划中明确指出:“要开发高性能稀土抛光粉和稀土抛光液,产品达到或接近国际先进水平,满足液晶、硅晶片、高档玻璃基片抛光等应用要求。”

近日,稀土高新区科技和信息化局开展了“企业青年科技创新‘1+1’行动计划”项目申报工作,通过评审,最终确定对包头稀土研究院、包头中科雨航抛光材料有限公司(以下简称中科雨航)等7家企业和单位予以立项支持。中科雨航今年初发布消息称,该公司已建成年产6000吨稀土抛光粉生产线,一举打破国外企业对高档抛光粉市场的垄断。

我国抛光材料亟待高端化

近年来,随着液晶显示器产业不断壮大,高性能液晶抛光粉得到了快速发展。我国知名稀土专家、中国科学院教授洪广言表示,稀土抛光材料在工业发达国家的稀土用量中占有很高的比例,已经广泛应用于光学玻璃、液晶玻璃基板以及触摸屏玻璃盖板的抛光。

抛光是指利用机械、化学或电化学方法,使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。化学与机械抛光,是目前公认的解决表面平坦化问题的理想技术。

据中科雨航总经理张海龙介绍,目前国内抛光粉每年使用量已从上世纪80年代的不足40吨增加到2万吨以上。

“现在日本和韩国的抛光粉企业购买中国的中低档抛光粉作为原料,再利用他们的技术生产高端抛光粉,出口到中国和欧美等国,赚取高额利润。中国所用的高档抛光粉大多从日本和韩国进口。”中科雨航研发部主任王红艳告诉记者。

为了改变稀土抛光材料落后的状况,我国编制了《稀土行业发展规划(2016—2020年)》(以下简称《规划》)。《规划》中明确指出:“要开发高性能稀土抛光粉和稀土抛光液,产品达到或接近国际先进水平,满足液晶、硅晶片、高档玻璃基片抛光等应用要求。”

政策的导向性非常明显,但我国抛光材料的发展现状却不容乐观。洪广言介绍,我国绝大多数稀土抛光粉生产企业工艺简单落后,设备比较简陋,生产方法各异,难以满足国内对高性能稀土抛光材料需求。

“受我国稀土抛光粉生产工艺滞后的影响,我国稀土抛光粉在高端领域的发展严重滞后,稀土抛光粉产业以及下游产业的发展也受到制约。”洪广言说道,从总体上看,稀土抛光材料生产的多元化形态应得到进一步强化。

科技创新打造优质抛光材料

随着全球经济快速增长,我国稀土产业也得到了飞速发展,但作为北方轻稀土矿主要元素的镧、铈的应用一直未有突破性的进展,镧、铈产品价格一直在低位徘徊。

“目前镧、铈产品在国外的主要应用领域依然在玻璃研磨行业,从细分上可分为工业研磨及民用研磨。”王红艳介绍说。

“开发镧、铈稀土下游技术应用,拓宽稀土高端应用领域,促进我国半导体、信息化等产业发展,是我们的目标。”张海龙说道。

为此,内蒙古确立了稀土抛光材料研制及其产业化项目,该项目确定了以碳酸稀土为原料制备高性能氧化铈抛光材料的基本方法,并在此过程中添加适当的辅助材料来改善抛光材料的表面特征和球形度,外加适宜的后处理与表面修饰方法制备出具有优异抛光性能的新型高性能氧化铈抛光材料。

王红艳介绍,他们承担并完成了这一项目,首次采用前驱体粉体选择性球化技术,对颗粒的表面电位进行控制,同时改善了粉体的形貌和分散性。他们将水和碳酸铈直接作为原料,利用机械化学反应法改性,加入惰性盐类,制备出20—50纳米高性能研磨材料,成本低廉、易于操作,工业化前景广阔。

目前,一期项目投资1.2亿元,建设占地40亩,两条全自动生产线的抛光粉年产能达到6000吨。预计产值突破1.8亿元,利润突破600万元。“这也标志着我国高端稀土抛光材料正式进军国际市场,销售区域已经扩展到美国、日本、韩国、埃及、马来西亚等国。”张海军说。