紅外光學(xué)晶體產(chǎn)業(yè)化可行性研究報(bào)告

10/12可行性爭(zhēng)論報(bào)告北京玻璃爭(zhēng)論院2023520日一．工程概況為了滿足急劇增長(zhǎng)地紅外光學(xué)產(chǎn)品需求,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品構(gòu)造調(diào)整和優(yōu)化力量,加快,增加抵抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)地力量,北京玻璃爭(zhēng)論院依據(jù)研發(fā)孵化總體規(guī)劃,在充分論證地根底上,提出“紅外光線晶體產(chǎn)業(yè)化”工程.本工程利用北京玻璃爭(zhēng)論院地氟化物系列紅外光學(xué)晶體生長(zhǎng)及光學(xué)器件制備技術(shù),進(jìn)一步擴(kuò)大晶體生長(zhǎng)和光學(xué)加工方面地生產(chǎn)規(guī)模,增加光學(xué)窗口設(shè)計(jì)和窗口制作環(huán)節(jié),延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,建成一條完整地紅外光學(xué)窗口生產(chǎn)線.工程技術(shù)屬于國(guó),而且批量化生產(chǎn)技術(shù)成熟,產(chǎn)品現(xiàn)有應(yīng)用市場(chǎng)寬闊,市場(chǎng)需求迫切.工程完成后,將形成年產(chǎn)200萬片紅外光線晶體產(chǎn)品和年產(chǎn)15萬件紅外光學(xué)窗口地生產(chǎn)力量.工程利用北京玻璃爭(zhēng)論院現(xiàn)有地晶體生長(zhǎng)及加工車間,需增加真空下降晶體10臺(tái)套,10臺(tái),9臺(tái),5套,312500kW,.3000萬元,1200萬元,1800萬元.工程建設(shè)周期為一年半.200萬片孵化為紅外光學(xué)晶體材.工程完成后年內(nèi)以紅外光學(xué)晶體加工器件地銷售為主,年銷售收入到達(dá)5000萬元,年利潤(rùn)約1250萬元,產(chǎn)品利潤(rùn)率為25,以紅外光學(xué)窗口地銷售為主,年銷售收入達(dá)1.2億元3000萬元,25%.二．工程可行性分析1、工程單位簡(jiǎn)介北京玻璃爭(zhēng)論院為北京市屬轉(zhuǎn)制科研院所,1960〔前身為北京玻璃爭(zhēng)論所〕,隸屬于北京一輕控股有限責(zé)任公司.主要從事特種光纖、人工晶體、特種玻璃和光學(xué)薄膜等光電功能材料及器件地爭(zhēng)論開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng).在北京科委大力支持下,北京玻璃爭(zhēng)論院建設(shè)了兩個(gè)北京市級(jí)重點(diǎn)試驗(yàn)學(xué)晶體與鍍膜材料中試基地”.北京玻璃爭(zhēng)論院在光電功能材料及器件領(lǐng)域具有雄厚地科研實(shí)力,擔(dān)當(dāng)國(guó)400多項(xiàng),140余項(xiàng).成功實(shí)現(xiàn)100余中.具備了較為良好地科研環(huán)境、技術(shù)試驗(yàn)條件和根底設(shè)施,有比較齊全地檢測(cè)、分析、測(cè)試手段和工藝設(shè)備,并具備與之相適應(yīng)地科研、治理,以及較豐富地,具有與國(guó)內(nèi)外企業(yè)、科研院所良好地合作關(guān)系,能確保研發(fā)基地高效、長(zhǎng)期、穩(wěn)定地進(jìn)展.二十年來,我院在科研成果地轉(zhuǎn)化方面進(jìn)展了大量探究嘗試,積存了豐富地經(jīng)驗(yàn),為研發(fā)及地成果轉(zhuǎn)化體系建設(shè)奠定了根底.為了開展特種光纖級(jí)光纖器件等方作投資鍍膜材料地生產(chǎn)開發(fā),成功地實(shí)行了光學(xué)鍍膜材料成果地商業(yè)化轉(zhuǎn)讓,為后續(xù)研發(fā)成果轉(zhuǎn)化積存了有益地閱歷.在太陽能用硅片加工制備技術(shù)方面,正在與系統(tǒng)內(nèi)地上游硅單晶生產(chǎn)企業(yè)建立合作關(guān)系,并與圓區(qū)內(nèi)從事太陽能電池制造地下游企業(yè)建立供銷關(guān)系,共同形成太陽能電池制造較為完整地產(chǎn)業(yè)鏈,將取得較好地合作效益.多種模式和渠道地成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化方式地探究實(shí)踐,使我院建立了開發(fā)、合作、資源和成果共享地理念,初步摸索出成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化地實(shí)行途徑.為了滿足科研開發(fā)和成果產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展地需要,我院在北京市一輕控股有限責(zé)任公司和北京玻璃集團(tuán)公司地大力支持下,建設(shè)了場(chǎng)所設(shè)施完備、環(huán)境條件優(yōu)良.園區(qū)位于北京市中關(guān)村科技園區(qū)通州園機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)基地,占地5363827280平方米.在園區(qū)建設(shè)中還加大了研發(fā)設(shè)備和配套設(shè)施建設(shè),引進(jìn)國(guó)際一流地光纖制備及檢查設(shè)備,,建設(shè)了1300平方米干凈試驗(yàn)室.通過幾年根底條件建設(shè),使我院科研環(huán)境和科研條件得到極大改善,為研發(fā)基地建設(shè)供給了良好地進(jìn)展平臺(tái).2、工程前期科研及生產(chǎn)任務(wù)狀況1960年開頭研制氟化物光學(xué)晶體,是國(guó)內(nèi)唯一專業(yè)從事氟化物晶體生長(zhǎng)和應(yīng)用爭(zhēng)論地單位.近幾年來,〔CaltecSLA、布魯克海文國(guó)家試驗(yàn)室BN〕大學(xué),瑞士地蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)〔ETHZ〕,歐洲地核子爭(zhēng)論中心〔CERN〕等單位進(jìn)展合作,爭(zhēng)論和開發(fā)了多種氟化物晶體.其中最大直徑〔300mm〕地氟化鈣晶體,其他氟化物晶體地研制也到達(dá)了國(guó)家先進(jìn)水平,受到了國(guó)家晶體界得關(guān)注.在氟化物晶體爭(zhēng)論方面共獲得二十多項(xiàng)科技技術(shù)嘉獎(jiǎng),包括國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)各一項(xiàng).目前,剛剛完成氟化物晶體方面地軍品配套重點(diǎn)工程兩項(xiàng),分別為“大口徑氟化鈣晶體材料地研制”和“大體積氟化鋇晶體地研制”.氟化物晶體爭(zhēng)論主要獲獎(jiǎng)狀況如下〔證書見附件：直徑130毫米優(yōu)質(zhì)氟化鈣晶體,1983年完成,獲國(guó)家經(jīng)委金龍獎(jiǎng).光學(xué)晶體測(cè)試方面,1985年完成,獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng).定向生長(zhǎng)大直徑氟化鎂單晶,1988年完成,獲北京科技進(jìn)步二等獎(jiǎng).氟化鎂晶體光學(xué)晶體,1988年完成,獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng).七五攻關(guān)工程氟化鋇閃耀晶體,1989年完成,獲輕工部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng).氟化鋇閃耀晶體中試,1990年完成,獲北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng).提高BaF2晶體完整性及其抗輻射性能爭(zhēng)論,1993年完成,獲北京市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng).1996年,獲得北京市科委頒發(fā)地高技術(shù)產(chǎn)品證書.2023年,軍工配套重點(diǎn)科研工程“大體積氟化鋇閃耀晶體地研制”通過國(guó)防科學(xué)技術(shù)成果鑒定.2023年,軍工配套重點(diǎn)科研工程“大口徑孵化給晶體材料地研制”馬上通過技術(shù)成果鑒定.我院幾十年來為了滿足國(guó)防建設(shè)地需要研制生產(chǎn)軍用氟化物光學(xué)晶體材料,具有包括原料提純出來、晶體生長(zhǎng)、檢驗(yàn)測(cè)試、光學(xué)加工等在內(nèi)地試驗(yàn)設(shè)備,多年來始終為我國(guó)軍工單位供給配套地透鏡、反射鏡、分束鏡等關(guān)鍵產(chǎn)品,主要軍工單位包括兵器218廠、兵器209所、上海技術(shù)物理爭(zhēng)論所、兵器205所、兵器211613717所、航天三院,航天五院等.在保證軍用大尺寸氟化物晶體國(guó)內(nèi)研發(fā)優(yōu)勢(shì)地同時(shí),也開展了民用紅外氟化物晶體產(chǎn)品地小批量生產(chǎn),目前具體生產(chǎn)境況如下：優(yōu)選并出來了紅外等級(jí)氟化物晶體原料,使之完全滿足民用市場(chǎng)需求.2023年8月初定型生產(chǎn)中小尺寸氟化物晶體,向客戶供給系列紅外窗23類,經(jīng)過小批量使用,完全滿足客戶地加工指標(biāo)要求和性能指標(biāo)要求.2023年5月,通過技術(shù)改進(jìn),在保證用戶產(chǎn)品質(zhì)量要求地前提下,將紅外窗口用氟化物晶體地單爐產(chǎn)量提高了4倍,而能耗和生長(zhǎng)周期增長(zhǎng)不到10%,為參與民品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)取得了價(jià)格優(yōu)勢(shì).2023年10月,承受型外圓切割機(jī)實(shí)現(xiàn)了高成品率、高效率地晶體切割.2023年1月通過技術(shù)改進(jìn),承受非粘結(jié)方式大大縮短了晶體外圓加工周期.此外,我院利用和發(fā)揮自身地技術(shù)優(yōu)勢(shì),為電力行業(yè)大了推廣氟化物紅外測(cè)溫窗口地應(yīng)用供給了技術(shù)支持.樂觀協(xié)作并參與電力行業(yè)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)地標(biāo)準(zhǔn)制定、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品性能測(cè)試與驗(yàn)證.不僅推動(dòng)了這種先進(jìn)地紅外溫度探測(cè)裝置在電力行業(yè)地應(yīng)用,提高了電力行業(yè)地操作效率、技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)準(zhǔn)度,還為紅外晶體材料翻開了潛在地、數(shù)量巨大地市場(chǎng)需求.2、已具備地技術(shù)優(yōu)勢(shì)我院有三十多年?duì)幷摲锕鈱W(xué)晶體生長(zhǎng)及加工技術(shù)地豐富閱歷,技術(shù)實(shí)力在國(guó)內(nèi)遙遙領(lǐng)先,從事爭(zhēng)論和生產(chǎn)地氟化物晶體產(chǎn)品品種最全,所制備地晶體尺寸,是國(guó)內(nèi)唯一能夠生長(zhǎng)φ300mm大尺寸氟化鈣晶體地企業(yè),擔(dān)當(dāng)并圓滿完成了多項(xiàng)工重點(diǎn)配套任務(wù).具體在氟化物晶體方面地技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：具有穩(wěn)定地氟化物原料提純處理工藝技術(shù),初級(jí)原料經(jīng)提純處理后純地可達(dá)99,.999%.所承受地原料提純處理工藝技術(shù)通過承受物原料純地這一關(guān)鍵問題,可以針對(duì)不同客戶需求,供給系列紅外等級(jí)和真空紫外等級(jí)地氟化物晶體.解決了大尺寸氟化物晶體生長(zhǎng)地局部關(guān)鍵技術(shù),目前,已研制出國(guó)內(nèi)最大口徑〔φ300mm〕地氟化鈣晶體樣品,晶體質(zhì)量國(guó)內(nèi)領(lǐng)先.此技術(shù)難關(guān)地攻克,也同時(shí)解決了中小尺寸紅外等級(jí)氟化物晶體生長(zhǎng)地關(guān)鍵技術(shù),保證了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,性能優(yōu)良,工藝重復(fù)性強(qiáng),便于批量生產(chǎn).使我院批量生長(zhǎng)中小尺寸地晶體更具有保證行通過切割工藝地摸索,目前常規(guī)產(chǎn)品地切割產(chǎn)品達(dá)98%以上,并通過工藝改進(jìn),大大降低了加工時(shí)間20237月啟用區(qū)氟化物晶體生產(chǎn)廠房,而且隨著軍工北玻院地根底設(shè)施和技術(shù)成熟度,為批量氟化物晶體生產(chǎn)線地建設(shè)供給了良好地根底條件.2023GJB9001A-2023質(zhì)量體系地認(rèn)證,目前正在起草制定氟化物材料地國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn),使我院地產(chǎn)品質(zhì)量更具保障.綜上所訴,我院已具備生產(chǎn)大批量、性能穩(wěn)定、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)地中小尺寸氟化物紅外光學(xué)晶體地技術(shù)力量.3、已形成地生產(chǎn)力量產(chǎn)品技術(shù)成熟程度高.我院已經(jīng)在氟化物晶體生長(zhǎng)及加工技術(shù)方面取得了較大突破,解決了其中地關(guān)鍵性技術(shù)問題.目前承受坩堝下降法地生長(zhǎng)技術(shù)格外成熟,晶體生長(zhǎng)產(chǎn)品率到達(dá)90%以上,晶體切割成品率95%以上,拋光成品率在98%以上.20233月,8萬片,質(zhì)量完全滿足需方要求,工藝重復(fù)性強(qiáng)、性能穩(wěn)定.已具備了產(chǎn)業(yè)化工程建設(shè)所需地廠房及配套設(shè)施.我院已在中關(guān)村科技園通州園光機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)基地?fù)碛?400平方米地晶體生長(zhǎng)就光學(xué)加工廠房及相應(yīng)地配套設(shè)施,現(xiàn)有真空下降晶體爐141臺(tái)、大氣下降晶體爐411臺(tái)、雙控測(cè)溫晶體爐及溫度掌握系統(tǒng)1套、真空手套箱1臺(tái)等科研生產(chǎn)設(shè)備,已經(jīng)紫外分光光度計(jì)、雙折射應(yīng)力儀、閃速γ能譜儀系統(tǒng)、光學(xué)比較測(cè)角儀等檢測(cè)儀器.園區(qū)內(nèi)地公用工程可以滿足生產(chǎn)線地建設(shè)需要.1、市場(chǎng)分析及需求推測(cè)我院研制開發(fā)地氟化物系列光學(xué)晶體是重要地光學(xué)透鏡和窗口材料,包括氟.例如,氟化鈣晶體具有格外優(yōu)異地光學(xué)透過性能,它地透過波段范圍寬,掩蓋了紫外、可見和紅外波段,在0.13—10μm地范圍內(nèi)都有格外高地透過率.而且熱機(jī)械性能良好,物化性能穩(wěn)定,不潮解,抗輻射損傷力量強(qiáng),在200nm以上地波段內(nèi)無明顯雙折射,是格外重要地光學(xué)透鏡窗口材料,廣泛應(yīng)用在統(tǒng)、準(zhǔn)分子激光器、光刻機(jī)等光學(xué)儀器上,用作棱鏡、透鏡和窗口等.在電力系統(tǒng),早期診斷電網(wǎng)帶電運(yùn)行設(shè)備地故障隱患格外重要,以前通常是采取定期檢查地方法.自從紅外熱像儀問世,由于其對(duì)故障點(diǎn)地檢測(cè)可帶電進(jìn)展,并且實(shí)行非接觸手段,從而大大便利了使用者,使電力設(shè)備地早期故障診斷電力設(shè)備電磁干擾和檢測(cè)速度快等特點(diǎn),因此,更具有突出訪用優(yōu)點(diǎn),是目前在預(yù)知檢修領(lǐng)域中普遍推廣地一種手段,可防止電力設(shè)備損壞和由于這些設(shè)備損壞而導(dǎo)致地電網(wǎng)大面積事故發(fā)生.在高壓電力設(shè)備中,60%地故障和事故是由局部電氣元件地特別發(fā)熱引起地,由此造成地經(jīng)濟(jì)損失是巨大地,僅北京市2023年由于這類事故造成地經(jīng)濟(jì)損失約為10億元,全國(guó)地?fù)p失超過100億元.絕緣破壞和發(fā)熱特別等隱患是可以用紅外檢測(cè)設(shè)備及早覺察地,從而可避開故障或事故地發(fā)生.在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,高壓開關(guān)柜〔4kv以上地〕是必要、普遍使用地器件之一,有五防連鎖要求,正常使用時(shí)不允許開門,要進(jìn)展帶電檢測(cè),必需在高壓柜柜門或觸頭盒內(nèi)安裝紅外視窗.多數(shù)城市用開關(guān)柜限制在35kv開關(guān)電壓等級(jí),在北京電網(wǎng)系統(tǒng)中,12kv開關(guān)柜約占92%.全12kv10萬臺(tái),10kv以上地高壓電力設(shè)備地用量超過50萬臺(tái).依據(jù)電力工業(yè)技術(shù)地進(jìn)展要求和進(jìn)展趨勢(shì),電網(wǎng)中地配套設(shè)備〔10kv〕地進(jìn)展方向是自診斷、智能化、高壓配電室無人值守、從定期檢修轉(zhuǎn)為狀態(tài)檢修.狀態(tài)檢修就是通過紅外探測(cè)、傳感和成像技術(shù),實(shí)現(xiàn)非接觸式地?zé)釡y(cè)量,推斷系統(tǒng)是否正常.在電力設(shè)備上安裝可視地光學(xué)窗口,利用紅外探測(cè)和成像技術(shù)對(duì)帶電設(shè)備進(jìn)展?fàn)顟B(tài)檢修,在國(guó)外已經(jīng)得到廣泛地使用,而在國(guó)產(chǎn)電力地應(yīng)用上還是空白,但進(jìn)展動(dòng)向和趨勢(shì)也已經(jīng)格外明顯了.2023年11月,我國(guó)公布了中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T664-2023《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》,20232201000千伏特高壓輸電線路,就是利用紅外熱像儀系統(tǒng)來巡察地.目前,中國(guó)電力科學(xué)爭(zhēng)論院正在會(huì)同相關(guān)單位制定高壓電器設(shè)備觀看窗地國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),用立法地方式加強(qiáng)電力系統(tǒng)地安全生產(chǎn)監(jiān)控.國(guó)家電力系統(tǒng)對(duì)電器設(shè)備紅外監(jiān)測(cè)及診斷用地光學(xué)窗口地需求是國(guó)家維護(hù)輸電安全,降低運(yùn)行本錢,保穩(wěn)定、求進(jìn)展地重要舉措.在此需求地推動(dòng)下,從2023年開頭,對(duì)作為上述電力設(shè)備關(guān)鍵測(cè)溫元件地氟化物紅外今日窗口地需求數(shù)量急劇增長(zhǎng),逐年大幅度增加.據(jù)推測(cè),用于紅外光學(xué)窗口用途地氟化物晶體每年總地市場(chǎng)需求量約為8-10億元.隨著這種紅外窗口地材料在國(guó)內(nèi)消防、電力等行業(yè)地大力推廣,兩刀三年內(nèi)國(guó)內(nèi)對(duì)紅外光學(xué)晶體地年需5000萬元以上.全國(guó)每年12kv開關(guān)柜地用量約為10萬臺(tái),10kv以上地高壓電力設(shè)備用量超過50萬臺(tái),假設(shè)其中地30%〔15萬臺(tái)〕安裝紅外視窗,每個(gè)窗口地價(jià)值按1000元計(jì)算,1.5億元.15萬元計(jì)算〔12kv10萬元,35kv20萬元?jiǎng)t帶動(dòng)地電力設(shè)備年產(chǎn)值約為225億元.還可帶動(dòng)其他地設(shè)備制造、材料制造、軟件開發(fā)、光纖系統(tǒng)集成等方面地產(chǎn)業(yè)進(jìn)展.同時(shí)氟化物晶體也是格外重要地軍工配套光學(xué)功能材料,紅外前視、紅外偵察、各類戰(zhàn)術(shù)地關(guān)鍵光學(xué)元件,廣泛地應(yīng)用在坦克、超音速飛機(jī)、、衛(wèi)星以及各種跟蹤、遙測(cè)裝置等軍事和爭(zhēng)論領(lǐng)域.此外,其在強(qiáng)激光和深紫外激光武器、激光吊倉以及其它紅外光學(xué)系統(tǒng)中也有廣泛應(yīng)用.表2列出了我院已把握地2023年及將來三年內(nèi)氟化物紅外光學(xué)晶體地需求量,2023130萬片,2023200萬片.2地紅外氟化物晶體產(chǎn)品需求量推測(cè)〔萬片/年〕時(shí)間〔年〕2023202320232023數(shù)量〔萬片〕1301501802002,系列紅外光學(xué)氟化物產(chǎn)品地生長(zhǎng)及加工技,單晶體生長(zhǎng)及光學(xué)加工設(shè)備狀況遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大批量生產(chǎn)地需求,制約瓶頸主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：晶體生長(zhǎng)設(shè)備尺寸小,數(shù)量較少.4臺(tái)真空下降單晶爐適合用于紅外光學(xué)氟化物晶體地生長(zhǎng),但生長(zhǎng)地晶體尺寸較小,與現(xiàn)有市場(chǎng)需求地尺寸差異較大.所以,為了保證單晶爐晶體產(chǎn)量,必需承受φ200mm以上地坩堝內(nèi)徑,通過徹底改造現(xiàn)有設(shè)備和添置地大直徑晶體爐來滿足批量生產(chǎn)地需求.,加工效率低.目前我院能用于紅外氟化物晶體臺(tái)為臥式內(nèi)圓切割機(jī),切割效率,難以滿足大批量、厚度薄地氟化物地晶體切割要求.因此需要定購型高效內(nèi)圓切割機(jī)和多線切割機(jī).光學(xué)晶體及制品檢測(cè)設(shè)備需添置和更.用戶單位多紅外氟化物晶體材料及產(chǎn)品地各項(xiàng)光學(xué)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)都是提出了具體要200-800nm〕可滿足精度要求,缺乏對(duì)紅外波段透過率進(jìn)展測(cè)定地儀器、檢測(cè)晶體內(nèi)部應(yīng)力地?cái)?shù)字應(yīng)力雙折射測(cè)試儀和激光平面干預(yù)儀等.3有關(guān)本工程地風(fēng)險(xiǎn)分析如下：主要風(fēng)險(xiǎn)來自于市場(chǎng)對(duì)紅外氟化物晶體需求地持續(xù)性.4年.據(jù)目前狀況分析,國(guó)際金融危機(jī)對(duì)該產(chǎn)品市場(chǎng)需求2023年到達(dá)最低谷,目前市場(chǎng)需求連續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng).,托付設(shè)備廠家加工.我院在單晶爐設(shè)計(jì)上有格外豐富地成功閱歷,這種設(shè)備生產(chǎn)方式已經(jīng)屢次得到成功地驗(yàn)證.功能,切割機(jī)同樣具有通用性,而且目前整個(gè)紅外氟化物晶體市場(chǎng)呈現(xiàn)快速進(jìn)展之勢(shì),在必要地時(shí)候可以應(yīng)用于其它氟化物晶體地生長(zhǎng)、加工效勞.,在可以預(yù)見地時(shí)間內(nèi),本工程本身風(fēng)險(xiǎn)較低,此外設(shè)備地通用性設(shè)計(jì)也進(jìn)一步降低了市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn).四、工程建設(shè)方案1本工程地工藝方案是我院前期爭(zhēng)論成果地根底上,通過比較、創(chuàng)并最終確定地.具體工藝實(shí)施方案如下：原料提純及處理工藝型號(hào)目前承受地原料提純工藝是利用自制地前處理裝置,進(jìn)展高溫脫氣、氟化除氧、除雜及煅燒,得到純度可到達(dá)99.999%地預(yù)結(jié)晶物,最終再晶體生長(zhǎng)錢參加某氟化助劑作為提純劑,進(jìn)一步完全氟化原料,同時(shí)避開生長(zhǎng)過程中氟化物水解氧化.改工藝方案地缺點(diǎn)是自制地前處理裝置為半密閉構(gòu)造,假設(shè)試驗(yàn)室地干凈度較差,原料易被環(huán)境中地雜質(zhì)污染.另外,8000C以下起作用,高溫下易揮發(fā).本工程將承受全密閉地氟化物原料處理裝置,同時(shí)使用具有更強(qiáng)反響活性且不易揮發(fā)地氟化助劑作為提純劑.晶體生長(zhǎng)及退火工藝通過對(duì)氟化物晶體生長(zhǎng)工藝多年地探究和爭(zhēng)論覺察,坩堝下降法由于界面四周地穩(wěn)定梯度較小,可有效避開界面四周猛烈地?zé)釋?duì)流,從而使生長(zhǎng)出來地晶體內(nèi)熱應(yīng)力更小,晶體地光學(xué)性能和材質(zhì)地均勻性更好,是生長(zhǎng)氟化物晶體最合理、也是實(shí)踐證明格外有效地工藝方法.本工程仍舊承受真空條件下地坩堝下降法來生長(zhǎng)氟化物晶體,增加生長(zhǎng)后地退火工藝來進(jìn)一步消退晶體材料在生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生地?zé)釕?yīng)力,提高材料質(zhì)量和性能地均勻性,并能降低其在光學(xué)加工過程中地裂開率.光學(xué)加工工藝晶體切割工藝氟化物晶體圓片承受國(guó)內(nèi)最普遍承受地內(nèi)圓切割工藝,其切割刀縫窄,震驚小,晶體切割后殘存應(yīng)力小,不簡(jiǎn)潔開裂.北玻院現(xiàn)有地內(nèi)圓切割機(jī)可完全滿足一般尺寸晶體地切割要求,但是切割力量缺乏.氟化物小尺寸方片可承受多線切割地方式成型,前期試驗(yàn)結(jié)果說明,多線切割地方式完全滿足大批量方片加工地需求.外圓磨削工藝通過轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)地粘接磨削地方式,極大地提高了外圓磨削效率,節(jié)約了加工時(shí)間.拋光工藝2臺(tái)四軸拋光機(jī),拋光工藝效率低,對(duì)操作人員地技術(shù)要求高,但本錢低、拋光質(zhì)量高,N<1,外表疵病等級(jí)Ⅲ,微觀不平行度.高速拋光機(jī)盡管效率高,本錢低,但零件外表粗超度和說明疵病等級(jí)達(dá)不到要求.因此本工程仍承受國(guó)產(chǎn)雙面拋光機(jī),即用古典法進(jìn)展氟化物晶體地拋光,通過承受雙面拋光地方式提高拋光效率.2本工程主要批量生產(chǎn)系列紅外氟化物晶體,并通過關(guān)系加工使之成為滿足客戶需求地光學(xué)產(chǎn)品,同時(shí)兼顧其他氟化物光學(xué)晶體地市場(chǎng)需求.由于前期主要開頭實(shí)施了小批量試生產(chǎn),產(chǎn)品工藝方案已經(jīng)根本確定,本工程主要是通過產(chǎn)業(yè)化擴(kuò)大產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn).本生產(chǎn)線建成后,將具備200萬片氟化物紅外光學(xué)晶體材料和15萬件紅外光學(xué)窗口地年生產(chǎn)力量.產(chǎn)品性能指標(biāo)滿足用戶需求,產(chǎn)品價(jià)格在國(guó)際市場(chǎng)具有很強(qiáng)地競(jìng)爭(zhēng)力.3、設(shè)備配置方案本工程設(shè)備力求先進(jìn)、高效、安全、節(jié)能和環(huán)保,建設(shè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線,擴(kuò)大產(chǎn),滿足氟化物等晶體產(chǎn)品地生產(chǎn)要求.本工程建設(shè)重點(diǎn)是建立適合大批量紅外氟,本著技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)保等原則,增地全部設(shè)備均為國(guó)產(chǎn)化地成熟產(chǎn)品,可在國(guó)內(nèi)直接選購.晶體生長(zhǎng)工序10臺(tái)套,8臺(tái)套,滿足氟化物光學(xué)晶體生長(zhǎng)要求.晶體切割工序2臺(tái),滿足氟化物晶體圓形片得切割要求.增晶體多線切割機(jī)2臺(tái),滿足氟化物晶體方形片得切割要求.研磨工序6臺(tái),用于拋光前地研磨.拋光工序增雙面拋光機(jī)3臺(tái).用于氟化物晶體地拋光.光學(xué)鍍膜工序增光學(xué)窗口組裝系統(tǒng)6套,用于窗口制作.光學(xué)窗口制作工序增光學(xué)窗口組裝系統(tǒng)6套,用于窗口制作.檢測(cè)測(cè)試工序臺(tái),用于產(chǎn)品光學(xué)透過率地測(cè)試.配套設(shè)施改造500m2光學(xué)加工車間,拋光車間增加車間凈化系統(tǒng),滿足拋光滑凈環(huán)境地需求..改造循環(huán)冷卻水系統(tǒng),增加除垢凈扮裝置,保證設(shè)備安全運(yùn)行.表3增和改造設(shè)備及設(shè)施改造一覽表設(shè)備名稱型號(hào)用途數(shù)量〔套〕增/改造費(fèi)用〔元〕真空晶體生長(zhǎng)爐JX-650晶體生長(zhǎng)10增600真空晶體生長(zhǎng)爐XLL-550/DN-70晶體生長(zhǎng)8改造120內(nèi)圓切割機(jī)立式QG110晶體切割8增160多線切割DXQ-220晶體切割2增160機(jī)外圓切割機(jī)R5030SP晶體切割2改造20四軸研磨機(jī)GT-42晶體磨拋6增30雙面拋光機(jī)GLD2M9B晶體磨拋3增90光學(xué)真空鍍膜機(jī)ZZS1100光學(xué)鍍膜3增180窗口組裝系統(tǒng)非標(biāo)窗口制作6增300紅外光譜儀CARY5000光學(xué)透過率測(cè)試1增105光學(xué)加工車間改造500m2光學(xué)加工1改造200光學(xué)拋光車間凈化十萬級(jí)光學(xué)拋光1增100系統(tǒng)電力增容500kw動(dòng)力供給1改造150循環(huán)水系統(tǒng)改造除垢凈化設(shè)備冷卻1改造50合計(jì)2265五、物料和能源供給1、物料高純石墨容器材料、高溫陶瓷材料、拋光膠、絕緣脂、金剛石微粉、真空系統(tǒng)用油、金剛砂、鉬片等,國(guó)內(nèi)均能保障供給.主要