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新华社:天津大学点石成“芯”

      2025-04-30       

日前,高纯石英矿正式成为我国第174号矿种。这块看似普通的“石头”,却是半导体芯片、光伏发电板、5G光纤等现代科技产品的“隐形基石”。而在这背后,天津大学化工学院的科研团队用数十年如一日的创新,将矿石中的“硅”元素炼成了支撑国家高科技产业的“黄金”。

高纯石英矿的“神奇”之处,在于它纯净到极致的二氧化硅。这种材料耐高温、绝缘性强,还能让光线“畅通无阻”,是制造半导体芯片的石英坩埚、光伏板高温炉管、光纤预制棒的核心原料。

我国科学家在河南东秦岭和新疆阿勒泰发现了与美国矿床品质相近的高纯石英矿。但矿石的发现只是第一步,真正的挑战在于如何将这些“石头”变成能用于芯片制造的“超纯材料”。

天津大学化工学院的科研团队,正是破解这一难题的关键力量。他们研发的“氯硅烷精馏提纯工艺”,像一套精密的“分子筛”,将矿石中的杂质层层过滤,最终得到纯度极高的多晶硅——这是太阳能电池和芯片的“起点”。这项技术不仅让产品质量达到国际顶尖水平,还通过“多塔差压耦合”技术大幅降低能耗,实现了绿色制造。

天津大学化工学院团队还发明了“一体化反应精馏技术”,将传统需要多道工序的硅烷制备过程浓缩到一个反应塔中完成。这种“一步到位”的工艺,让我国成为颗粒硅生产的“技术心脏”。颗粒硅作为新一代光伏材料,生产成本比传统工艺降低30%,为全球新能源发展注入了“中国动力”。

“一块‘石头’的价值,不仅在于地下的储量,更在于实验室里的汗水和智慧。”该团队负责人表示:“化工不仅是把矿石变成材料,更是把‘卡脖子清单’变成‘科技创新清单’。”从智能手机芯片到卫星光学镜头,从屋顶的光伏板到5G基站的光纤,这些“国之重器”的背后,是一代代化工人对分子级精度的极致追求。

新华社:https://h.xinhuaxmt.com/vh512/share/12502183?d=134ff32&channel=weixin

编辑(刘晓艳 李思潼)