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不断“长”大的蓝宝石晶体

宁报集团“高质量发展调研行”第二小分队

听上去高大上的蓝宝石,其实离我们的生活并不远。

6月19日,记者在天通(银厦)科技产业基地展示厅看到,展示厅陈列着不同规格的蓝宝石晶棒及其加工而成的LED灯、手机屏、手表镜面、镜头、激光滤光片等,而生产出这些琳琅满目产品的基础性材料——蓝宝石晶棒,则是以粉末状高纯氧化铝为原料制作而成。

“蓝宝石强度高、耐划伤、光透好,可用于相机保护盖;耐高温、耐腐蚀,被用于医用无影灯;介电损耗小,能精准测量人体生物信息,因此在智能手表中被广泛应用。”天通银厦新材料有限公司副总经理康森介绍,蓝宝石是现代工业重要的基础材料。

展示厅里,一块1000公斤级蓝宝石晶体被突出摆放。

“天通银厦新材料有限公司具备全国量产规模最大的400公斤级A/C向蓝宝石晶体产能,从100公斤到1000公斤,历经5代技术迭代升级。”康森说。

支撑技术升级的是巨额投入。该公司成立以来,研发投入累计超过1.9亿元,组建的创新中心先后申请获批自治区企业技术中心、自治区工程研究中心、自治区技术创新中心等3个研发创新平台。

蓝宝石晶体能“长”到1000公斤,并不是简单延长生产周期。

“就像做米饭,做1公斤米饭和100公斤米饭的区别不仅仅是换个大锅、多放些米。做的米饭多,保证每粒米均匀受热的难度将呈指数增长。”康森形象地说。1000公斤级别的晶体对生长环境的要求更严苛,涉及装备升级、工艺升级,以及氧化铝从液态变为固态过程中系统性的控制,还要提升外围设备运行环境的稳定性和可靠性。

每一个技术瓶颈都需要逐一攻破,经过几年创新突破,该公司不断挑战蓝宝石生长工艺的极限,攻克了“蓝宝石晶体无法C向生长”和“热场不稳定”两大业内公认的技术难题,实现了大尺寸晶体从生长机理、热场设计、生长工艺到成套装备的系列原创性技术突破。目前,天通银厦新材料有限公司已熟练掌握大尺寸蓝宝石生长技术。

蓝宝石硬度高,仅次于金刚石。大体量的蓝宝石“长”成了,如何切割、加工是天通银厦面临的另一个技术难题。

在晶体加工工厂,大尺寸蓝宝石晶体先被送到加工区,经历切割、研磨、抛光等一道道工序,产品表面光滑如镜。“我们对大尺寸晶体的多线切割、单面研磨、超精密抛光等关键技术进行了研究,已掌握了直径2英寸—12英寸蓝宝石衬底片加工能力。”康森介绍。

天通银厦的创新发展脚步铿锵有力,为扩大蓝宝石市场份额,提高产品附加值,天通(银厦)科技产业基地投产。康森介绍,依托蓝宝石晶体制造与加工基地,不仅能够实现生产规模的壮大、技术的创新发展,还能带动上游原材料的供应,同时带动中游蓝宝石生长加工设备向大尺寸和超精密方向转型升级,生产的产品还可以满足下游蓝宝石衬底领域的材料需求,形成蓝宝石材料制造加工的完整产业链。(宁夏日报报业集团全媒体记者 裴艳 见习记者 贺静 乔新宇)

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