钨、钽、铌、铼和钼等难熔金属在原子能、航空航天、电子信息和医学诊疗等涉及国家安全和国计民生的高科技领域具有极为重要的用途。以钨为代表，我国在此金属上具有突出的资源优势，约占世界钨矿总储量的60%以上，近十年来，钨相关产品的产量已占全球总产量的80%~90%，即世界钨工业所消耗大部分钨资源来自中国，造成我国这类优质战略资源的储藏量大幅下降。基于此，难熔金属的应用及二次资源利用受到了高度重视。
据科技日报消息，北京理工大学、中国船舶重工集团公司第七一八研究所、中国原子能科学研究院和昆明理工大学组成的项目团队，在基于二次资源利用的难熔金属高端产品制造成套技术及应用研究取得重大突破。
六氟化钨图片
项目组负责人北京理工大学教授谭成文介绍，通过应用基础研究与产业化，项目组打通了从回收废料，到电子级WF6气体、超高纯度钨零部件等产品的全链条产业化技术，突破了WF6高效氟化制取及纯化，高纯度钨靶材、钨加热体、异型钨坩埚的常压化学气相沉积制造，基于尾气利用的高纯度超细钨粉等离子化学法制备，副产物HF的F2/NF3和H2电解制取及其在WF6的制取和还原中的应用等关键技术。
历经约10年努力，项目组研发出高纯WF6、超高纯钨靶材、离子注入机用高纯钨部件、高性能钨加热体、高纯异型钨坩埚等系列高端产品。其中，高纯WF6纯度达99.999%，满足了半导体行业对于特种气体的高纯度要求，在英特尔、东芝、台积电、中芯国际等国内外知名半导体企业获得广泛应用，国内市场占有率80%，国际市场占有率近25%，仅3年时间即实现单一产品年产值过亿元，利润率大于20%。随着技术不断改进，产品在相关企业的用量大幅提高，打破国外垄断。超高纯钨靶材、离子注入机用高纯钨部件、钨加热体、异型钨坩埚纯度达99.999999%。
钨坩埚图片
截至目前，离子注入机用高纯钨部件已在最终用户开始试用，较奥地利普兰西公司提供的同类产品使用寿命提高约1/3；高性能钨加热体在核工业某重大工程核心元件的考核中得到应用，保证了高温长时考核实验的可靠进行；高纯异型钨坩埚在晶体行业如中国科学院上海光机所等单位得以应用，将极大提高了晶体的生长质量并大幅度降低长晶成本；超高纯度钨靶材正由国际上最具代表性的半导体设备企业Applied Materials 进行考核实验；与中国科学院理化技术研究所联合研制的核聚变用新型结构钨偏滤器模块研制进展顺利，得到了科技部的连续资助。据了解，各类产品显示了极好的市场前景，将极大提升我国半导体等高技术领域的国际竞争力。相关技术，还在钨以外其他难熔金属上得以推广应用，如钽、铌和铼等。
谭成文表示，该项目利用WF6的合成与分解反应，通过完整的循环过程实现了钨等战略性难熔金属二次资源的充分、高端利用，形成了特种电子气体WF6、超高纯度钨部件以及高纯度钨粉等高技术产品，应用范围涉及半导体、原子能、航天以及医学诊疗等多个领域。并且，整个工艺过程无有害排放，环境友好，克服了以往二次资源利用过程中的环境问题。
