行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)超高純鎘編制說明

1、超高純鎘編制說明送審稿2015.7超高純鎘產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)編制說明、任務(wù)來源及計(jì)劃要求1 .任務(wù)來源根據(jù)中國工信廳科2014 114號文件的任務(wù)要求，委托峨嵋半導(dǎo)體材料研究所制定 2014-1426T-YS超高純鎘產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，并要求在2015年內(nèi)完成。2 .制定單位概況峨嵋半導(dǎo)體材料研究所是 1964年10月以原冶金部有色金屬研究院338室和沈陽冶煉廠高純金屬車間為主組建的我國第一家集半導(dǎo)體材料科研、試制、生產(chǎn)相結(jié)合的大型企業(yè)， 是有色工業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)，是國家242所重點(diǎn)科研院所之一，每年承擔(dān)多項(xiàng)國家及軍工重點(diǎn)科研專 題項(xiàng)目。峨嵋半導(dǎo)體材料研究所是四川省高新技術(shù)企業(yè)”和省級企業(yè)技術(shù)中心”、國防科工委功能

2、晶體材料加工技術(shù)應(yīng)用中心”、國防科技工業(yè)先進(jìn)技術(shù)研究應(yīng)用中心（晶體材料加工）”主要依托單位。先后為我國電子信息、能源交通、機(jī)械電力等許多工業(yè)部門和研究領(lǐng)域提供 了相關(guān)的半導(dǎo)體材料。同時(shí)向我國洲際導(dǎo)彈、海上發(fā)射運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星、北京正負(fù)電子 對撞機(jī)及神舟5號、6號飛船等提供了關(guān)鍵材料，為我國國防事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)，多次受到黨中央、國務(wù)院、中央軍委及中央相關(guān)部委的通報(bào)表彰。峨嵋半導(dǎo)體材料研究所從事高純金屬及化合物的科研、試制、生產(chǎn)已經(jīng)近50年，目前已完成二十余種元素材料和幾十種化合物材料的生產(chǎn)工藝研究，形成多條產(chǎn)品生產(chǎn)線，工藝技術(shù)先進(jìn)，技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)勢明顯， 產(chǎn)品質(zhì)量水平國內(nèi)領(lǐng)先，為推動我國化合物半

3、導(dǎo)體的應(yīng)用研究和發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。同時(shí)峨嵋半導(dǎo)體材料研究所具備國內(nèi)領(lǐng)先的檢測設(shè)備，擁有輝光放電質(zhì)譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、原子吸收光譜儀、紫外分光光度儀、極譜 儀、氣相色譜儀等多種分析設(shè)備，產(chǎn)品分析檢測體系完善，具備完成多種高純元素材料分析 檢測的能力，并多次主持和參與國家及行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂。高純度鎘的工藝研究和生產(chǎn)試制始于上世紀(jì)60年代初，經(jīng)過多年的研究發(fā)展，高純度鎘生產(chǎn)規(guī)模也逐年擴(kuò)大，產(chǎn)品純度從5N不斷提高到7N,現(xiàn)有高純鎘生產(chǎn)線工藝先進(jìn)，技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可以滿足nV1族化合物半導(dǎo)體如CdTe、CdS、CdSe及CdHgTe、CdZnTe等的制

4、備，這些化合物用于制作紅外窗口、發(fā)光二極管、電子照相感光體、薄膜太陽能電池、磷光體、場致發(fā)光器件以及紅外探測器等，鎘具有較大的中子吸收能力，可以用做核反應(yīng)堆的控制器及屏蔽材料，多年來為國內(nèi)的有關(guān)科研院所提供了大量的優(yōu)質(zhì)高純度材料。5N、6N主要用于硫化鎘薄膜電池。7N主要應(yīng)用于硫鋅鎘單晶和硫鎘汞探測器。5N、6N市場年需求量預(yù)計(jì)在百噸以上。7N市場年需求量預(yù)計(jì)在 30噸左右。二、編制過程1 .產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)編制原則超高純鎘產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括三方面要求，一方面新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力求達(dá)到較先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)水平，滿足和保證行業(yè)應(yīng)用的技術(shù)發(fā)展需要，另一方面也應(yīng)結(jié)合我國材料工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)水平，同時(shí)根據(jù)產(chǎn)品使用者的意見反饋，正確兼

5、顧好彼此之間的關(guān)系，追求技術(shù)的先進(jìn)性、 指標(biāo)的合理性和嚴(yán)謹(jǐn)性的統(tǒng)一。本標(biāo)準(zhǔn)在制定中主要遵循以下原則：科學(xué)性和技術(shù)先進(jìn)的原則；可行和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑瓌t；2 .工作分工根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)在制定中遵循的原則，項(xiàng)目小組為保證其科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性、先進(jìn)性做了如下分工：調(diào)研超高純鎘行業(yè)的生產(chǎn)概況及工藝技術(shù)水平調(diào)研超高純鎘痕量分析水平調(diào)研超高純鎘產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)走訪超高純鎘用戶，總結(jié)意見反饋3 .主要工作過程和工作內(nèi)容2014年，在中國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會組織下，成立了以峨嵋半導(dǎo)體材料研究所為主的標(biāo)準(zhǔn)制定小組。在所領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心支持下，制定小組隨即開展了有關(guān)資料、信息收集和調(diào)研工作。標(biāo)準(zhǔn)制定小組經(jīng)過認(rèn)真調(diào)查、分析國內(nèi)外高純鎘生產(chǎn)技術(shù)及分

6、析檢測手段，走訪了國內(nèi)高純鎘的主要用戶，在綜合研究、分析、整理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對技術(shù)要素、性 能指標(biāo)等進(jìn)行了確立。2014年10月，調(diào)查分析國內(nèi)外本行業(yè)的生產(chǎn)概況及工藝技術(shù)水平及國內(nèi)高純鎘痕量分析水平，同時(shí)走訪高純鎘用戶，進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量信息收集。2015年2月，調(diào)查分析國內(nèi)外高純鎘產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度確定數(shù)據(jù)，完成本 標(biāo)準(zhǔn)的工作組討論稿。2015.5月召開標(biāo)準(zhǔn)討論會，對標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿提出修改意見。2015.8月完成標(biāo)準(zhǔn)送審稿，并征求意見。三、調(diào)研情況鎘在地殼中的含量按重量記為6 M0-5%,屬稀有元素，是生產(chǎn)鋅精礦和鉛精礦時(shí)的副產(chǎn)品，一般情況鋅精礦鎘品位為0.2-0.3%。1 .高純度鎘的生

7、產(chǎn)概況及工藝技術(shù)水平。根據(jù)美國地質(zhì)勘探局(USGS)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，鎘的生產(chǎn)國主要集中在美國、中國、日本、加拿大、哈薩克斯坦、墨西哥、俄羅斯等。在中國主要生產(chǎn)企業(yè)分布在遼寧葫蘆島、湖南株 洲I、廣東韶關(guān)、貴州六盤山、云南大理和蘭坪等地。中國是世界上最大的鎘消費(fèi)國和進(jìn)口國 之"o峨嵋半導(dǎo)體材料研究所從事高純鎘的研制已有四十多年的歷史，生產(chǎn)科研試制體系完善。鎘產(chǎn)品規(guī)格有 5N、6N、7N三種。2011年峨嵋半導(dǎo)體材料有限公司生產(chǎn)的高純鎘出口 韓國，得到了用戶的高度評價(jià)和認(rèn)可，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品零出口的突破。2 .超高純鎘分析水平鎘中雜質(zhì)元素的含量直接影響著鎘的質(zhì)量，超高純鎘中各雜質(zhì)元素的測定在鎘工業(yè)

8、中也顯得越來越重要。超高純鎘中雜質(zhì)元素的測定一般采用最先進(jìn)的輝光放電質(zhì)譜法。四、主要技術(shù)內(nèi)容1 .超高純鎘外觀質(zhì)量：產(chǎn)品為錠狀或棒狀，銀白色，表面光滑，無氣孔。2 .技術(shù)參數(shù)見表1 :表1Cd含量/%,不小于99.99999雜質(zhì)總量/( 10 6)不大于0.100雜質(zhì)總量/( M0-6)不大 于Ag0.005Al0.005Cu0.005Fe0.010Mg0.005Ni0.005Pb0.005Sn0.005Cr0.005Bi0.005Zn0.020注1：用戶對其他雜質(zhì)兀素要求提供檢測數(shù)據(jù)時(shí)，可由雙方協(xié)商解決。檢測元素及具體檢測值的選擇依據(jù)：一、參照國外同行標(biāo)準(zhǔn)；二、依據(jù)下游客戶需求雜質(zhì)元素含量要

9、求；三、根據(jù)行業(yè)生產(chǎn)水平提出。四、根據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)提出。五、驗(yàn)證的情況與結(jié)果峨嵋半導(dǎo)體材料研究所近幾年的超高純鎘產(chǎn)品均達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)水平，用戶反映情況良好，無異議。檢測結(jié)果見表 2:批次(ppm)AgAlCuFeMgNiPbSnCrZnBi標(biāo)準(zhǔn)值0.0050.0050.0050.0100.0050.0050.0050.0050.0050.0200.0051<0.005< 0.0050.005<0.005< 0.0050.006<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.0052<0.005< 0.005<0.

10、0050.006< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.0053<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.0054<0.005< 0.0050.0060.007< 0.0050.008<0.005< 0.005<0.0050.008< 0.0055<0.005< 0.005<0.005<0

11、.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.0056<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.0057<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.0050.005< 0.0058<0.005< 0.005<0.

12、005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.0059<0.005< 0.0050.007<0.005< 0.0050.005<0.005< 0.005<0.0050.010< 0.00510<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005<0.005<0.005< 0.005六、與國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比分析從調(diào)研情況看，由于

13、產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，許多國家都沒有制定相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn),執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。表 3為德國PPM的檢測數(shù)據(jù)，與峨半所產(chǎn)品檢測相當(dāng)接近。Cd含量/%,不小于99.99999雜質(zhì)總量/( 10 6)不大于0.100Ag0.005Al0.001Cu0.005雜質(zhì)總量/( 10-6)不大于Fe0.010Mg0.005Ni0.005Pb0.010Sn0.005Cr0.005Bi0.005Zn0.010本標(biāo)準(zhǔn)將是我國目前水平較高的超高純鎘產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，能滿足我國半導(dǎo)體光電技術(shù)發(fā)展的客觀要求，既代表了我國高純金屬工業(yè)技術(shù)發(fā)展的先進(jìn)性水平，又兼顧我國現(xiàn)階段的具體實(shí)際。本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，將有助于進(jìn)一步提高我國超高純鎘生產(chǎn)水平及產(chǎn)品的檢測技術(shù)水平，保障行業(yè)需求，也有利于將我國的超高純鎘產(chǎn)品推向國外市場，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。七、與現(xiàn)行法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)不違反國家現(xiàn)行的有關(guān)法律、法規(guī)的規(guī)定。八、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施的建