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PI(純鐵)項目團隊成功制備出純度達到5N2的超純鐵

發布時間:2024-7-4 11:02:08   來源:三眾純鐵 芯榜    瀏覽次數:437

近日(ri),在由上海大學(xue)、河北(bei)龍(long)鳳山鑄(zhu)業(ye)有限公司(簡稱(cheng)龍(long)鳳山鑄(zhu)業(ye))、冶金(jin)經(jing)濟研究發(fa)展中心(簡稱(cheng)經(jing)研中心)、上海大學(xue)(浙江(jiang))高端裝備(bei)基(ji)礎件(jian)材(cai)料(liao)研究院(簡稱(cheng)上善院)共同組建的(de)PI(純鐵(tie))項目(mu)團隊(dui)成(cheng)員王林軍教授(shou)、徐閏教授(shou)的(de)帶領下,該團隊(dui)成(cheng)功制備(bei)出(chu)純度達到5N2的(de)超(chao)純鐵(tie)(5N~6N)。這是繼該項目(mu)團隊(dui)于2021年制備(bei)出(chu)4N7高純鐵(tie)和2023年實現4N電解鐵(tie)產(chan)業(ye)化后的(de)又(you)一重大科技突破(po)。

純(chun)鐵(tie)是(shi)(shi)重要的(de)工(gong)(gong)業原(yuan)料,純(chun)鐵(tie)的(de)提純(chun)技(ji)(ji)術反映(ying)著(zhu)一個國家的(de)工(gong)(gong)業化(hua)發展水平。5N級(ji)(ji)超純(chun)鐵(tie)對材料的(de)科(ke)學研究(jiu)、技(ji)(ji)術創新、工(gong)(gong)程(cheng)應用等有著(zhu)重要意義,其制備(bei)工(gong)(gong)藝(yi)一直是(shi)(shi)世界級(ji)(ji)的(de)科(ke)技(ji)(ji)難題,此前(qian)僅有日本、美國等發達國家在(zai)實驗室制備(bei)出5N級(ji)(ji)超純(chun)鐵(tie)。我國成功(gong)制備(bei)出5N級(ji)(ji)超純(chun)鐵(tie)標志著(zhu)我國在(zai)鐵(tie)的(de)提純(chun)方(fang)面躋身世界前(qian)列。

目前,我國(guo)(guo)大規(gui)模工業化生(sheng)產的(de)(de)純(chun)(chun)(chun)鐵(tie)純(chun)(chun)(chun)度為(wei)99.0%~99.9%(2N~3N)。為(wei)攻克5N級(ji)超純(chun)(chun)(chun)鐵(tie)制備(bei)技術難關(guan),2022年(nian)4月份(fen),王(wang)林軍將已有的(de)(de)半導體材料提(ti)純(chun)(chun)(chun)技術與鐵(tie)的(de)(de)超純(chun)(chun)(chun)化相結合(he),提(ti)出(chu)了區熔(rong)法(fa)提(ti)純(chun)(chun)(chun)超純(chun)(chun)(chun)鐵(tie)方(fang)(fang)案。徐閏率領團(tuan)隊(dui)(dui)經過(guo)2年(nian)連(lian)續艱苦的(de)(de)科(ke)(ke)研工作,設計制造出(chu)國(guo)(guo)內第(di)一(yi)臺超高(gao)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)垂直浮區感應(ying)區熔(rong)爐。經過(guo)大量深入(ru)(ru)細致(zhi)的(de)(de)科(ke)(ke)研工作,他們進一(yi)步認識了鐵(tie)的(de)(de)提(ti)純(chun)(chun)(chun)規(gui)律和(he)機理,形成(cheng)系統的(de)(de)超純(chun)(chun)(chun)鐵(tie)的(de)(de)提(ti)純(chun)(chun)(chun)技術。PI項(xiang)目團(tuan)隊(dui)(dui)持續深入(ru)(ru)開(kai)展實驗工作,于(yu)2023年(nian)9月份(fen)采用電解—真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)熔(rong)煉—真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)垂直區熔(rong)3種組(zu)合(he)方(fang)(fang)式首次生(sheng)產出(chu)5N超純(chun)(chun)(chun)鐵(tie)。又經過(guo)半年(nian)多(duo)的(de)(de)持續努力,該團(tuan)隊(dui)(dui)于(yu)2024年(nian)3月份(fen)掌握了一(yi)致(zhi)性優異、穩定可重(zhong)復的(de)(de)提(ti)純(chun)(chun)(chun)工藝。經第(di)三(san)方(fang)(fang)檢測,超純(chun)(chun)(chun)鐵(tie)樣品(pin)純(chun)(chun)(chun)度高(gao)達5N2(99.9992%),其中氣體雜質(zhi)元素(su)含量(碳氮氧氫)僅為(wei)4.5ppm,其余(yu)元素(su)含量總和(he)為(wei)3.2ppm(包含其他所有GDMS可準(zhun)確(que)測量的(de)(de)73種雜質(zhi)元素(su))。

據悉,按照碳含量(liang)不(bu)同(tong),將鐵(tie)(tie)分為(wei)生鐵(tie)(tie)、鋼(gang)(gang)和(he)(he)純(chun)鐵(tie)(tie),其(qi)中將碳含量(liang)低于(yu)0.0218%的(de)(de)鐵(tie)(tie)稱(cheng)為(wei)純(chun)鐵(tie)(tie)。與(yu)生鐵(tie)(tie)和(he)(he)鋼(gang)(gang)的(de)(de)性能(neng)不(bu)同(tong),4N級以上的(de)(de)高純(chun)鐵(tie)(tie)和(he)(he)超(chao)純(chun)鐵(tie)(tie)具有優異的(de)(de)軟磁(ci)性能(neng)、耐腐蝕性能(neng)、延展性能(neng)、熱(re)性能(neng)和(he)(he)導(dao)(dao)電性能(neng)等,作為(wei)原(yuan)材(cai)料使用(yong)可(ke)以顯著(zhu)提高特(te)種合金、高端特(te)種鋼(gang)(gang)、半(ban)導(dao)(dao)體和(he)(he)非晶等材(cai)料的(de)(de)性能(neng)和(he)(he)品質(zhi),從而促(cu)進航空、航天、電子、能(neng)源、半(ban)導(dao)(dao)體等產(chan)業的(de)(de)發展。

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