Ученые МИСиС разработали недорогую технологию производства мобильных дисплеев

Интеграция Электроника ИТ в госсекторе
мобильная версия
, Текст: Владимир Бахур

Ученые Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) МИСиС (Московский институт стали и сплавов) представили технологию собственной разработки для производства дисплеев для смартфонов. Как рассказали CNews в учреждении, новая технология НИТУ «МИСиС» в разы удешевляет производство мобильных дисплеев. 

Основой дисплеев современных смарфонов являются искусственные сапфиры (монокристаллические корунды), которые получают из оксида алюминия высокой чистоты. В России отсутствует крупнотоннажное производство этого сырья, предприятия вынуждены закупать его за рубежом по высоким ценам. В НИТУ «МИСиС» разработана высокорентабельная и безопасная технология получения оксида алюминия высокой чистоты. Запатентованная импортозамещающая технология за счет высокой экономической эффективности позволит обеспечить сырьем отечественных производителей монокристаллических корундов – основного элемента светодиодов и защитных стекол современных гаджетов.

Оксид алюминия высокой чистоты используется как сырье для дальнейшей переработки в монокристаллические корунды, и далее – получения высококачественной оптики, твердотельных лазеров, изготовления пуленепробиваемых стекол, иллюминаторов, различных полупроводников, светодиодов и современных гаджетов.

Благодаря высокой степени светопропускания, высокой твердости – 9 из 10 по минералогической шкале Мооса (второе место после алмаза) и износоустойчивости, монокристаллические корунды незаменимы в оптической и электронной промышленности.

Российские предприятия по производству монокристаллических корундов сотрудничают с ведущими мировыми компаниями. Например, «Монокристалл» является одним из основных поставщиков двухдюймовых пластин искусственного сапфира, из которых изготавливается панель для дисплеев смарт-часов Apple Watch. Но при этом, они вынуждены закупать дорогое импортное сырье – оксид алюминия, – минимальная цена которого составляет  $9,5 – 11,0 за 1 кг. Это приводит к тому, что отечественные предприятия по производству монокристаллических корундов теряют рентабельность.

Как сообщила CNews ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова, «в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки» группа ученых НИТУ «МИСиС» под руководством кандидата технических наук, доцента кафедры цветных металлов и золота Андрея Лысенко разработала новую технологию производства высокочистого оксида алюминия, основанную на методе электрохимического окисления. Индустриальным партнером проекта является одно из крупнейших промышленных предприятий по производству алюминиевых порошков, входящее в Объединенную компанию РУСАЛ – СУАЛ–ПМ».

«Мы провели анализ современных и наиболее перспективных методов получения высокочистого оксида алюминия, которые основаны на гидролизе алкооксида алюминия, гидротермальном окислении и анодном растворении. Последний метод представляется наиболее безопасным с точки зрения промышленной реализации, при этом он универсален в отношении требований к исходному сырью. Мы определили оптимальные условия для всех технологических операций, в частности, для процесса электролиза был подобран состав электролита, необходимая плотность тока и режим его подачи», – пояснил руководитель проекта, доцент кафедры цветных металлов и золота НИТУ «МИСиС» Андрей Лысенко.

На технологической площадке НИТУ «МИСиС» был создан экспериментальный образец установки для получения оксида алюминия высокой чистоты с производительностью 1,0–1,2 кг/сутки, на котором получена опытно–экспериментальная партия продукта с содержанием основного компонента не менее 99,995 %.

Разработанная технология отличается высокой безопасностью (технологический процесс не несет прямой угрозы для жизни человека и окружающей среды, имеющейся в альтернативных способах), экологичностью и малой энергозатратностью. При этом за счет простоты используемых операций и сравнительной дешевизны оборудования, технология легко масштабируется, и позволит обеспечить российских производителей искусственных сапфиров отечественным сырьем в промышленном объеме.