[01257068]超高纯铝提纯技术与装备

超高纯铝提纯技术与装备项目在国家863计划课题和上海市重大基础研究课题资助下，在超高纯铝偏析法提纯技术与装备取得突破性进展，获得一系列的技术发明和创新成果，形成了具有自主知识产权的技术集群。

采用上述技术与装备实现了纯度大于5N5超高纯铝的规模化生产，产品质量达到或超过国际通行标准，为我国半导体、光电子产业及航空、航天等领域发展提供了高纯材料，特别是打破了我国半导体用超高纯铝完全依赖进口的局面。

本项目的主要技术特点与性能指标：

1、首次在高纯铝定向凝固提纯中采用旋转磁场搅拌液固界面前沿熔体，提高液固界面前沿溶质边界层杂质排出效率以及温度梯度；

2、开发了闭环温度自反馈模糊控制系统，提出了结合成分过冷判据和旋转磁场下溶质边界层厚度公式的控制模型，实现了提纯过程中液固界面前沿温度梯度与晶体生长速度的协调稳定，并通过模糊控制技术提高了设备的安全性和稳定性；

3、开发了铝锭抱紧式冷却环装置，保证了大直径铝锭提纯系统的温度场稳定性，设计了结晶器精确定位装置，实现了规模化生产中提纯工艺的可重复性；

4、在上述基础上开发了超高纯铝真空定向凝固提纯装备，实现了直径150mm、纯度超过5N5的超高纯铝锭的规模化生产，经国外权威机构检测，C、H、O、N含量均小于5ppm，Ti、V含量均小于0.5ppm，U+Th总量小于1ppb，优于国际同类产品，产品质量达到国际先进水平；吨能耗为9700kwh，与国内同类设备相比降低了47﹪，生产效率提高50﹪，处于国内领先水平

5、该项目研发的超高纯铝提纯技术和装备，吨能耗为9700kwh，与国内同类设备相比降低了47﹪，生产效率提高50﹪。

超高纯铝提纯技术与装备项目在国家和上海市项目资助下，历经6年多研究持续改进和创新，研发出新型的超高纯铝提纯技术与设备，提纯效率和生产效率得到大幅提高，产品品质超过国外竞争对手的标准而且达到了国际著名半导体靶材制造商Honeywell、Tosoh和Heraeus的材料要求与国外现有技术相比具有工艺流程简单、控制精确稳定、气体元素含量低等优势。

随着半导体、平板显示和太阳能产业在中国的迅速崛起，我国超高纯铝的需求量大幅增加，Semiconductor International预计，尽管受金融危机的影响，到2010年我国的半导体加工所占份额依然会超过全球加工能力的35﹪，太阳能产业会持续增加，作为重要原材料的超高纯铝需求量将超过800吨/年。

目前我国的超高纯铝生产商仅有南通泰德电子材料科技有限公司，产能也只有100吨。巨大的市场供求差会推动此项技术及装备在国内得到广泛的应用，产品和技术也会逐步进入到国际市场竞争中去。

下一步的计划是同半导体、平板显示和太阳能产业合作，形成上下游产业链，根据下游技术发展对材料的需求，调整材料制备的技术，为我国自主新技术及自有产业提供原创高纯材料的基础。