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有研集团科技成果展示——高纯稀土金属、合金靶材及其制备技术………04-1816:
有研集团科技成果展示——高纯稀土金属、合金靶材及其制备技术………04-18 16:35………2019有研集团科技成果展示第三期推出——“高纯稀土金属、合金靶材及其制备技术”报道。
有研稀土承担完成的“高纯稀土金属、合金靶材及其制备技术”项目荣获2019年度中国有色金属工业科学技术进步一等奖。
该项目解决了高纯稀土金属关键材料制备技术难题，提升了我国在高纯稀土金属材料方向的国际地位，经济社会效益显著。
图1 获奖证书技术背景随着高新技术产业的兴起，高纯稀土金属及合金靶材在新能源汽车、集成电路、新型显示、5G通讯等领域不断得到新的应用，成为高新技术产业发展不可或缺的关键材料，对其纯度要求日益严苛与多样化，需求量也与日俱增。
如稀土钪铝合金靶材制备的压电薄膜是5G通讯、相控阵雷达、电子对抗系统滤波器的核心材料，当掺杂 Sc的含量达到 43%时，薄膜的压电系数可提高400%；OLED显示屏的金属阴极层中，金属镱替代镁/银阴极，可以解决折叠问题；新能源汽车及压缩机用的稀土永磁体，通过稀土铽镝靶材薄膜渗透的方式可减少高价稀土金属用量90%；10nm线宽以下集成电路应用稀土作为高介电材料及金属栅极，可以解决核心漏电问题。
图2 稀土永磁体图3 OLED结构稀土金属涵盖16种元素（钷除外），性质活泼、熔点高，提纯难度大；金属及合金塑性差，变形加工困难。
高纯稀土金属及合金靶材制备技术及装备长期被少数国家掌握，且对我国严格封锁。
国内缺乏核心制备技术和装备，产品尺寸、品质落后于国际先进水平，以小尺寸实验用靶材为主，存在靶材溅射效率偏低、批次稳定性差、生产化规模小等问题。
项目简介有研稀土的高纯稀土靶材研发团队，创造性地解决了高纯稀土金属及合金靶材制备关键技术、装备及产业化中的重大关键技术，成功开发了稀土金属纯化-超洁净熔炼-低缺陷铸造-精准变形加工全流程规模化高纯稀土靶材制备技术，形成了独具特色的高纯稀土靶材制备技术路线。
开发出电子信息用铒、镧、钆、钪5种高纯靶材和OLED用高纯镱蒸发料，规模量产高性能稀土永磁用铽、镝靶材的纯度大于3N5，最大加工尺寸达440mm、单次产出大尺寸靶材12片，总成材率高于85%，靶材品质和技术水平国际先进。
图4 高纯金属铽、镝靶材图5 高纯金属钇靶材图6 高纯镱蒸发料图7 高纯稀土金属及合金靶材生产线该研发团队通过应用基础研究、共性关键技术研究、工程化及产业化开发，建立了完整的高纯稀土金属及靶材高效、绿色、规模化产业链，建成国内最大、年产6万片高端磁体用铽、镝溅射靶材生产线，可制备十几种电子信息用12英寸高纯钇、镧、铒等稀土靶材和高纯镱蒸发料。
铽、镝靶材在国内外20余家知名企业稳定应用，市场占有率90%以上；高纯镱、镧、铒等靶材填补国内空白。