记者从湖北省科技厅获悉,近日,湖北隆中实验室成功攻克困扰全球材料学界数十年的陶瓷性能制衡难题,自主研发出高性能、低成本新型氮化硅陶瓷,刷新全球液相烧结法制备氮化硅陶瓷的性能纪录。
氮化硅陶瓷素有“结构陶瓷之王”的美誉,是光刻机、刻蚀机等高端半导体设备的核心关键材料,也是保障高端装备稳定运行的核心构件。长期以来,该材料的核心技术与全球市场被海外垄断,是制约我国高端装备制造产业发展的关键技术短板。
此次研发的新型氮化硅陶瓷实现综合性能跨越式突破,可在1600摄氏度超高温环境中保持结构稳定,硬度仅次于金刚石,自重仅为传统合金材料的40%。材料兼具耐高温、耐磨损、抗强腐蚀、高导热、可透波、生物相容等优异特性,突破了液相烧结氮化硅陶瓷的多项性能瓶颈,核心性能指标达到全球领先水平。
依托无磁性、绝缘、耐腐蚀、人体生物相容性佳等独特优势,该成果可精准适配光刻机、刻蚀机腔内精密零部件,以及新能源汽车800V高压电驱轴承等高端核心部件的制造需求。同时,材料可广泛应用于人工髋关节、脊柱融合器、人工关节假体等医用植入器械,能够有效延长医疗器械使用寿命,降低术后炎症、感染风险,应用场景广阔、产业价值突出。
目前,该技术已完成实验室原理性攻关,正式迈入工程化转化阶段。预计2至3年可实现小批量试制与示范应用,4至5年达成规模化量产,将为我国半导体高端材料自主可控、高端装备及生物医药产业高质量发展提供有力技术支撑。
(中国日报湖北记者站 编辑:刘坤 通讯员:姜胜来)