年产250吨电子级低氧超高纯钛

166 编辑：中冶有色技术网来源：宁波创润新材料有限公司

2024-07-17 17:21:49

成果简介：

本项目主要研究低氧超高纯钛提纯技术开发及相应装备研制，破解电子级低氧超高纯钛产业化技术难题，通过技术开发及装备研制，顺利突破形成以国产海绵钛为原料的新一代熔盐电解提纯技术以及结合电子束熔炼工艺的低氧超高纯钛生产技术，并完成产业化提纯装置开发。

目前，整套提纯、熔炼系统已完成产业化建设，形成工业化大规模生产能力，超高纯钛年产能达250吨，所生产的电子级低氧超高纯钛化学纯度普遍达99.999%(5N)以上，含氧量低于250ppm，最优可达99.9997%(5N7)，含氧量低于100ppm。

当前，项目所产超高纯钛已大规模应用于集成电路用各类溅射靶材制备，在太阳能、平板显示、高端合金、生物医疗等领域也有批量应用，并获得相应终端客户的评价、认证。是我国半导体行业不可或缺的关键性基础材料，随着我国信息化时代的来临以及高端制造业(如航空航天、生物医疗等领域)的快速发展，超高纯钛未来的应用场景将越来越丰富。

应用案例：

1、集成电路领域：在半导体超大规模集成电路行业，控制电极采用钛硅化合物、钛氮化合物、钨钛化合物等作为扩散阻挡层和配线材料，超高纯钛材通过制造成各类溅射靶材，通过PVD(物理气象层积)工艺在基体材料上形成上述材料。目前已规模应用国内溅射靶材制造企业及终端芯片制造企业(应用量超200吨)。

2、高端合金领域：由于超高纯钛具有化学纯度高，含氧量低等优势，可作为钛添加剂进行高端合金制备，利于精确控制合金成分配比，从而有效把控合金性能。目前，已批量应用于某牌号高温铸造母合金制备(应用量超10吨)。

研发背景

我国的海绵钛产量已达国际领先水平，但因受技术水平的限制，迄今为止还没有一家具有大规模批量生产电子级高纯钛的企业和实体。随着我国半导体、液晶显示、新能源等行业的迅猛发展，对相应的高纯金属材料的需求也与日俱增。本项目研发成功之前，我国的电子级高纯钛需求完全依赖进口，不仅成本巨大，也使我国相应的下游行业受制于人。

作用原理

1、采用具有自主知识产权的提纯工艺，其超强的提纯能力，可以提高装置对于国产原料(海绵钛)品质的适应性;

2、创新性的设备材质选择，确保了提纯工艺不引入新的污染源，不主动提升任何杂质元素的含量，确保产品品质;

3、采用独特的熔盐介质配方，以确保最高效的电解效率，不仅降低成本，还能显著提高产能;

4、独特的清洗液配方和清洗技术，能保证高纯钛不受电解残留物质的影响，保证纯度;

5、独特的真空电子束熔炼技术及真空控制技术，实现熔炼过程中超低的增氧量，有效降低钛材的含氧量。

市场分析

据相关统计，2017年全球溅射靶材市场容量达132.5亿美元，预计2020年全球高纯溅射靶材市场规模将超过200亿美元，而其中半导体领域占比20%左右，仅高纯钛材在半导体领域中应用占比30%左右，可见其市场广阔。而全球有能力生产超高纯钛的企业仅4家，创润新材料为我国唯一一家。相信随着我国信息产业、智能制造、高端制造业的快速发展，超高纯钛材产业将有着更加美好的明天。

声明：

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我是此专利(论文)的发明人(作者)