三大拦路虎在前 我国新材料产业发展如何突围?

来源:前沿材料 2019-10-31 09:36

慧正资讯:从现状来看,我国制造业规模大、产能高,但是制造水平低端,制约我国新材料行业发展的三座大山始终是材料、设备和工艺。

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我国重工业器件百分之八十以上的零部件可以自行生产,少数性能要求及其苛刻且必须保证在恶劣环境下维持足够寿命的关键部件需要进口,而正是这一小部分零件使我国无法摆脱对进口材料的依赖。造成这种现状的主要因素是制备工艺不够成熟。以涡轮叶片为例,我国虽有自主研发的多种高性能合金,但产业上无法制备出大尺寸的完全单晶铸造结构,使得材料的高性能因微观结构的不理想而受到限制,产品的寿命大大缩减。欧美等国家在精密铸造领域的优势却是我国的短板,高温合金作为其中一部分,由于其多应用于航空航天和军工领域,因此备受关注。未来合金的发展方向是合理利用现有的技术基础、物质资源、人才资源等,保持优势,有针对性地突破严重限制我国航空工业及重工业水平发展的核心技术。

在半导体领域和柔性显示方面,我国产业水平主要受限于材料和设备,设备精度不高导致下游产品一直处于中低端状态。

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近年来,国内外一直致力于第三代半导体的研发,但我国受产品精度影响,下游产品多为低端照明产品,芯片等高端电子设备与国外相差甚远。这种现状主要是由设备和工艺的差距造成的。在外延工艺方面,欧美国家的优势是对CVD和PVD制程温度等参数的严格控制。光刻机和掩膜版决定着光刻图案的精密程度,间接影响到芯片的处理速度,储存信息能力等,我国在这方面与国外相比有一定的差距。除此之外,我国半导体检测设备也处于空白阶段。由于产业链下游多为照明产品,检测高端芯片的设备在产业链应用比例不大,因此该类设备研发起步晚,国内外技术差距较大。国内发力方向应主要集中在设备领域,设备精度、参数控制能力等的提升对于高端下游产品的量产起着至关重要的作用。

我国柔性显示产业在具备国外设备(如蒸镀设备、靶材溅射设备等)、材料(如PVA光学膜、TAC膜等),国内充足的劳动力、大规模生产线的建设等条件下,实现产能迅速提升,在全球市场占据一席之地。但在材料和工艺方面,日韩具备领先优势,目前完全垄断市场。举例来说,日本偏光片的制备优势在于目前所应用的技术与LCD部分重合,TAC和PVA膜原本用在LCD偏光片中,日本的公司已经具备成熟的技术,而我国在TAC和PVA膜行业起步晚,产品性能始终无法达到光学级别。

与合金和半导体领域不同,我国柔性显示从原材料到设备都依赖进口,国内生产主要集中在加工和封装环节,无法做到整条产业链完全独立。但是建立一条完全应用我国自主研发技术的产业链不是一蹴而就的事情,需要长期不断地积累,并利用国外的设备、借鉴成熟的制备工艺、以现有材料为基础进行创新设计。

正是由于这些因素限制,我国新材料产业才在不同的方面被外国“卡住脖子”,唯有逐个击破才能助力我国早日实现科技强国。

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