4月17日,科技日?qǐng)?bào)記者走進(jìn)青海圣諾光電科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“青海圣諾光電”)生產(chǎn)車間,一場(chǎng)以材料為主角的“魔術(shù)”正在上演??瓷先ズ推胀娣蹌e無(wú)二致的氧化鋁原料,經(jīng)過(guò)多道工序的淬煉,蛻變成高純度、均勻粒度的白色氧化鋁粉體。這些粉體可不簡(jiǎn)單,可用來(lái)生產(chǎn)藍(lán)寶石襯底拋光液、特種陶瓷、熒光粉、研磨介質(zhì)等。
近日,青海省科學(xué)技術(shù)廳公布該省2025年第一批科技計(jì)劃,青海圣諾光電研發(fā)團(tuán)隊(duì)申報(bào)的一項(xiàng)氧化鋁拋光液制備技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目成功入選。這家主攻鋰電、光電、先進(jìn)陶瓷材料的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè),通過(guò)多項(xiàng)自主研發(fā),讓氧化鋁材料實(shí)現(xiàn)“繞指柔”“百煉鋼”,為我國(guó)新材料襯底拋光、透明陶瓷等戰(zhàn)略領(lǐng)域注入“高原芯”力量。
攻堅(jiān)研磨球 “打下”成本賬
氧化鋁是一種無(wú)機(jī)非金屬材料,在藥物、化妝品、高精度陶瓷3D打印等方面用途廣泛。記者走進(jìn)青海圣諾光電時(shí),該公司副總經(jīng)理張成榮展示了一罐保溫杯大小的塑料瓶。塑料瓶中,裝滿了直徑0.6至0.8毫米的白色研磨球。據(jù)其介紹,氧化鋁粉體細(xì)化時(shí),需要通過(guò)球磨來(lái)提高性能,而高標(biāo)準(zhǔn)的研磨介質(zhì)不可或缺。
“以前,我們向海外訂購(gòu)氧化鋁球價(jià)格不菲,還吃過(guò)閉門羹?!睆埑蓸s回憶。彼時(shí),青海圣諾光電毅然決定,既然它對(duì)產(chǎn)品影響如此之大,那還不如自己動(dòng)手生產(chǎn)。
研磨球本身高耐磨、高硬度,研磨時(shí)還要“硬碰硬”,其生產(chǎn)工藝難度頗高。為此,西寧科技大市場(chǎng)當(dāng)起了科技“紅娘”,促成青海圣諾光電與上??茖W(xué)院合作開(kāi)展“高耐磨高硬度氧化鋁研磨介質(zhì)球研發(fā)”項(xiàng)目。隨后,上海材料研究所專家張培志帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),對(duì)提高氧化鋁坯球密度、改善并解決氧化鋁研磨球高磨耗問(wèn)題等展開(kāi)攻關(guān),并對(duì)氧化鋁素坯球煅燒溫度進(jìn)行研究,致力于提高氧化鋁研磨球產(chǎn)品合格率。
“如今,我們生產(chǎn)的研磨球性能可以比肩國(guó)外頂尖研磨球,產(chǎn)品性能穩(wěn)定,能完全滿足企業(yè)自用?!睆埑蓸s說(shuō)。
“聯(lián)合研發(fā)”“企業(yè)出題、高校和科研院所解題”等產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新方式,令青海圣諾光電持續(xù)高產(chǎn)。近年來(lái),該公司陸續(xù)開(kāi)發(fā)出透明陶瓷粉、鋰電池隔膜粉等多款新產(chǎn)品,市場(chǎng)銷售可觀。
今年1月,青海圣諾光電收到一家從事氮化鋁生產(chǎn)的客戶反映,稱其氮化鋁的一重要指標(biāo)難以突破,希望青海圣諾光電能夠從原材料氧化鋁上協(xié)同攻關(guān)。
在智力支撐下,青海圣諾光電改變了原材料形貌,將類球型改為片狀,解決了客戶氮化鋁生產(chǎn)的難題。這一改變,給公司帶來(lái)了真金白銀的變化。過(guò)去,該客戶每年僅從青海圣諾光電購(gòu)買二三十噸氧化鋁,但僅在今年上半年,雙方便已實(shí)現(xiàn)了200噸的合作。
研發(fā)拋光液 “拿下”核心技術(shù)
在青海圣諾光電生產(chǎn)車間,經(jīng)過(guò)4道工序后,藍(lán)寶石襯底拋光液成型,并從這里走向全國(guó)。
此前,由于氧化鋁拋光液生產(chǎn)技術(shù)的缺乏,藍(lán)寶石襯底拋光液常年依賴進(jìn)口。為實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主,2019年起,青海圣諾光電走上了自主研發(fā)之路。
研發(fā)過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)曾執(zhí)著于提高氧化鋁粉體硬度?!皞鹘y(tǒng)意義上認(rèn)為,溫度燒得越高,粉體就越硬?!睆埑蓸s說(shuō),團(tuán)隊(duì)朝此方向展開(kāi)了攻關(guān),但攻關(guān)的結(jié)果是,雖然硬度指標(biāo)的確越來(lái)越高,但使用過(guò)程中的拋光效果反而不好。
為此,團(tuán)隊(duì)請(qǐng)清華大學(xué)專家“指點(diǎn)迷津”?!霸趻伖膺^(guò)程中,硬度提高,但韌性不足,粉體變脆后易碎,不僅拋不動(dòng),粉體的棱角還容易對(duì)襯底造成劃傷。”張成榮說(shuō)。
順著這個(gè)方向,研發(fā)人員進(jìn)一步去尋找韌性和硬度的平衡點(diǎn)。歷經(jīng)上千次科學(xué)試驗(yàn)和測(cè)試,最終,青海圣諾光電研發(fā)的藍(lán)寶石襯底拋光液在2021年實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,該企業(yè)也成為我國(guó)首個(gè)使用氧化鋁生產(chǎn)藍(lán)寶石襯底拋光液的企業(yè)。
目前,青海圣諾光電研發(fā)生產(chǎn)的藍(lán)寶石襯底拋光液在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)排名前三。該企業(yè)已發(fā)展成為國(guó)內(nèi)最大的藍(lán)寶石用氧化鋁拋光液和透明陶瓷用高純氧化鋁粉供應(yīng)商,并成為我國(guó)西北地區(qū)最大的精細(xì)氧化鋁生產(chǎn)基地。
(受訪單位供圖)
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