在包頭稀土研究院中試基地，幾條生產(chǎn)線全線開工，有序生產(chǎn)，包頭稀土研究院中試基地科研人員程子洲正在對他所負責的高純稀土金屬鐿靶材制備技術(shù)項目（以下簡稱項目）新一批訂單產(chǎn)品進行測試，該產(chǎn)品應(yīng)用于顯示屏的金屬陰極層，可替代鎂/銀陰極，降低能耗，解決屏幕折疊問題。

程子洲介紹，目前，包頭稀土研究院已建成國際領(lǐng)先的OLED用高純度金屬鐿靶材產(chǎn)品生產(chǎn)線，產(chǎn)能約10噸/年，突破了高純度金屬鐿蒸鍍材料的低成本、高效率、高品質(zhì)制備工藝技術(shù)，既解決了高純稀土金屬關(guān)鍵材料制備技術(shù)難題，又提升了我國在高純稀土金屬材料研發(fā)方面的國際地位，經(jīng)濟、社會效益顯著。

擺脫受制于人的局面

稀土靶材，又稱鍍膜靶材，可以簡單理解為利用電子或高能激光轟擊靶材，并使表面組分以原子團或離子形式被濺射出來，并且最終沉積在基片表面，經(jīng)歷成膜過程，最終形成薄膜。

隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的興起，高純稀土金屬及合金靶材因有良好的物理化學性質(zhì)，不斷在新能源汽車、集成電路、新型顯示、5G通訊等領(lǐng)域得到新的應(yīng)用，成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵材料。“目前，高純稀土金屬及合金靶材制備技術(shù)長期被少數(shù)國家掌握，且對我國嚴格封鎖。國內(nèi)缺乏核心制備技術(shù)和裝備，產(chǎn)品尺寸、品質(zhì)落后于國際先進水平，以小尺寸實驗用靶材為主，存在靶材濺射效率偏低、批次穩(wěn)定性差、生產(chǎn)化規(guī)模小等問題。”程子洲說。

高純度稀土金屬鐿靶材屬于高純稀土金屬及合金靶材，是處于國際先進水平的高端稀土應(yīng)用產(chǎn)品，主要用于新型有機發(fā)光材料（OLED）顯示材料，如蘋果、三星、華為等品牌手機的顯示屏、智能電視及各種穿戴設(shè)備。受生產(chǎn)技術(shù)不成熟的限制，過去我國的高純度稀土金屬鐿靶材大多數(shù)從國外進口，這對國產(chǎn)電子裝備的生產(chǎn)極為不利，不但增加了生產(chǎn)成本，而且靶材供應(yīng)還受到限制。

“為了進一步落實《中國制造2025》和工信部編制的《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南》，包頭稀土研究院圍繞有機發(fā)光行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重大需求，以市場導向和技術(shù)創(chuàng)新為支撐，積極推進成果轉(zhuǎn)化，全面實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。”程子洲說，通過高純金屬鐿靶材制備工藝技術(shù)的系統(tǒng)化研究，項目開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高純度稀土金屬鐿靶材及型材制備技術(shù)，達到精確控制合金靶材成分和微觀組織結(jié)構(gòu)的目的。關(guān)鍵敏感雜質(zhì)含量滿足微納電子應(yīng)用要求的4N（產(chǎn)品絕對純度＞99.99%）高純稀土金屬制備產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，對提升國產(chǎn)電子裝備整體水平、降低國產(chǎn)電子裝備產(chǎn)品價格，擺脫高性能電子器件受制于美、日、韓等先進國家的現(xiàn)狀具有重要意義。

已降低對國外的依賴

包頭稀土研究院技術(shù)帶頭人王小青坦言，包頭稀土研究院“真空蒸餾法制備高純稀土金屬鐿及靶材關(guān)鍵技術(shù)”的成功研發(fā)，標志著稀土靶材成功實現(xiàn)國產(chǎn)化，意味著我國在高純稀土金屬材料方向的國際地位得到提高。同時，高性能電子器件也能擺脫對美、日、韓等國家的依賴，經(jīng)濟、社會效益顯著。

“我們首創(chuàng)的稀土冶煉高真空低氧蒸餾工藝，采用了自行設(shè)計的冷卻接收系統(tǒng)和過濾系統(tǒng)，能夠在阻隔輻射熱的同時，凈化蒸餾的金屬鐿。采用自制高純鑭還原劑，一次蒸餾就可以獲得純度大于99.99%的高純度金屬鐿，稀土直收率最高可達98%。”程子洲表示，高純稀土金屬鐿靶材類型從2015年的3種到目前的19種，仍在根據(jù)市場需求進行品類拓展，市場認可度也在不斷提高。

此外，通過對高純金屬鐿靶材制造及應(yīng)用的規(guī)范，包頭稀土研究院主持制訂了《金屬鐿靶材》團體標準。同時，包頭稀土研究院不斷推動上游生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)升級，助力下游面板生產(chǎn)企業(yè)快速發(fā)展，切實走實、走好高純度金屬鐿靶材技術(shù)研發(fā)-標準制定-市場推廣-產(chǎn)業(yè)化拓展之路，努力實現(xiàn)高端稀土制造產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

依托先進的制造工藝和完善的生產(chǎn)體系，包頭稀土研究院形成了以高純度稀土金屬鐿致密鑄錠及大尺寸靶材制備的關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，稀土金屬型材的潔凈加工技術(shù)和防氧化處理技術(shù)為核心，稀土金屬靶材微觀組織控制技術(shù)為重點，終端應(yīng)用為拓展方向的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了高純度金屬鐿靶材上中下游一體化發(fā)展，構(gòu)筑了行業(yè)領(lǐng)先的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。

據(jù)悉，包頭稀土研究院自主研發(fā)的高純稀土金屬及合金靶材主要應(yīng)用于新型有機發(fā)光材料顯示屏的金屬陰極層，在使用時有能耗低、分辨率高、色彩飽和度高的特點，有效地解決了屏幕折疊問題。未來，包頭稀土研究院還會將成果廣泛推廣至平板電腦、筆記本電腦和電視等顯示領(lǐng)域。

項目成果轉(zhuǎn)化至今，包頭稀土研究院靶材產(chǎn)品復合年銷售量增長10%左右，3年來，每年銷售額均在千萬元以上，產(chǎn)值已近5000萬元。