事关多晶硅、高纯石英、碳化硅等！2024版重点新材料首批次应用示范指导目录发布

■ 信息来源 | 工信部（本文由“SAGSI硅产业研究”整理后发布，转载请注明出处）

12月22日，工业和信息化部发布《工业和信息化部关于发布重点新材料首批次应用示范指导目录（2024年版）的通告》。（以下简称《目录》）。原文见：https://www.miit.gov.cn/zwgk/zcwj/wjfb/tg/art/2023/art_beb12a18094a4cfd8cd634417764d0cf.html《目录》将于2024年1月1日起实施，《重点新材料首批次应用示范指导目录（2021年版）》（工信部原函〔2021〕384号）同时废止。
新版《目录》包括先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等三大类共299种产品，较早前发布的征求意见稿多3种，比2021版减少了8种。“SAGSI硅基新材料”针对2024版《目录》中有关高纯石英、多晶硅、单晶硅、碳化硅、氮化硅、硅基电子特气等领域的重点新材料进行了汇总，这些材料的最新性能要求如下：1、半导体用高纯石英玻璃制品    （1）石英扩散管：外径300～400mm，偏壁厚≤0.6mm，金属杂质含量≤13ppm；
（2）石英外管、 内管、 工艺管、 石英舟：羟基含量≤30ppm， 垂直度≤1mm， 管口平面度≤0.1mm， 壁厚偏差≤0.5mm；（3）电熔锭材类：羟基含量低于30ppm， 总金属杂质含量≤50ppm。    2、光学高纯合成石英材料及制品    （1）紫外光学用石英玻璃：直径或对角线≥600mm， 光学非均匀性≤4×10^-6， 应力≤5nm/cm， 条纹度5级；（2）光纤用高纯石英：SiO₂含量≥99.95%；热变色性：试样在1100℃条件下保温2h，透射比变化值不大于4%；双折射：Ⅰ类；（3）耐紫外辐照用石英玻璃：应力双折射小于1nm/cm，有效口径内的折射率均匀性≤2ppm，用于图像显影用的石英透镜材料折射率均匀性≤0.5ppm；（4）太阳能用石英玻璃及制品：金属杂质含量≤30ppm（Al，B，Ca，Co，Cu，Fe，K，Li， Mg，Mn，Na，Ni，Ti） ；器件羟基含量≤300ppm。   3、硼硅4.0防火玻璃    耐火时间≥180min，软化点≥840℃，膨胀系数：（4.0±0.2）×10^-6K^-1。  4、氮化硅基板    热导率≥85W/（m·K）， 抗弯强度≥700MPa。   5、氮化硅陶瓷轴承球    抗弯强度≥900MPa；断裂韧性6～7MPa·m^1/2；硬度 HV10≥1480kg/mm²；压碎载荷比≥40%。   6、电子级超细高纯球形二氧化硅    SiO₂≥99.9%， 球化率≥99%，D50：0.3～3μm，电导率≤10μS/cm，烧失量≤0.2%。    7、陶瓷基复合材料    （1）耐烧蚀C/SiC复合材料：密度为2.5～3.2g/cm³， 室温拉伸强度≥150MPa， 拉伸模量≥120GPa， 断裂韧性≥10MPa·m^1/2，1600℃拉伸强度≥100MPa， 耐温性能≥1800℃，满足2MW/m² 以上热流环境下1000s 零烧蚀或微烧蚀的要求；（2）核电用SiC/SiC复合材料：密度为2.7～2.9g/cm³，室温拉伸强度≥250MPa，拉伸模量≥150GPa， 断裂韧性≥10MPa·m^1/2， 1200℃拉伸强度≥200MPa，导热系数≥20W/（m·K）， 热膨胀系数（25～1300℃） 3～5×10^-6/℃；（3）航空用SiC/SiC复合材料：密度为2.5～2.9g/cm³，室温拉伸强度≥250MPa，拉伸模量≥150GPa，断裂韧性≥10MPa·m1/2，1300℃拉伸强度≥200MPa，拉伸模量≥100GPa，断裂韧性≥10MPa·m^1/2，强度保持率≥80%（1300℃、 120MPa 应力下氧气环境热处理500小时） 。   8、石英纤维增强酚醛树脂复合材料    （1）高密度产品：密度1.0～1.2g/cm³， 拉伸强度20～30MPa，拉伸断裂伸长率0.3%～0.5%，导热系数 0.18～0.21W/(m·K)，小发烧蚀0.15～0.25mm/s；（2）中密度产品：密度0.8～1.0g/cm³，拉伸强度15～18MPa，拉伸断裂伸长率0.2%～0.4%，导热系数 0.17～0.2W/（m·K）， 小发烧蚀0.17～0.21mm/s；（3）低密度产品：密度0.68～0.72g/cm³，拉伸强度10～12MPa，拉伸断裂伸长率0.7%～1.2%，导热系数 0.14～0.17W/（m·K）。9、连续碳化硅纤维    （1）掺杂型二代连续碳化硅纤维：单纤维直径8～10μm，密度2.4～2.6g/cm³，单丝拉伸强度≥2.8GPa， 束丝拉伸强度≥2.5GPa，拉伸弹性模量≥200GPa，断裂伸长率≥1%，氧含量≤10%，掺金属元素含量≤1%， 单丝拉伸强度≥2.5GPa（1250℃氩气1h） ，单丝拉伸强度≥2.3GPa（1000℃空气1h）；（2）掺杂型三代连续碳化硅纤维：单纤维直径为8±1.0μm，密度为3.10±0.15g/cm³，单丝拉伸强度≥2.8GPa，束丝拉伸强度≥2.6GPa，拉伸弹性模量≥360GPa，断裂伸长率≥0.8%，SiC晶粒尺寸≥30nm， 碳硅原子比为1.05～1.2，氧含量≤0.8%，掺杂元素≤3wt%， 耐温性能（1500℃氩气1h，强度保留率≥80%） ，抗氧化性能（1250℃空气1h，强度保留率≥80%）；（3）吸波型连续碳化硅纤维：拉伸强度≥2.3GPa，杨氏模量≥200GPa，电阻率10⁵～10^-2Ω·cm可调。   10、连续氮化硅纤维    束丝上浆率：4101：1.5～3.5%；4103：0.9～2.9%；单丝直径13.0±1.0μm；离散系数小于20%；线密度155±8Tex；密度2.25±0.10g/cm³，单丝拉伸强度≥1.60GPa；束丝拉伸强度≥1.60GPa，离散系数小于 15%；拉伸弹性模量≥140GPa，离散系数小于10%；断裂伸长率≥0.80%，离散系数小于10%；氧含量≤3.0%，碳含量≤0.9%，氮含量（37.0±3.0）%；高温强度保留率：1250℃氩气，1h：≥1.30GPa，1200℃空气，1h：≥1.20GPa。   11、碳化硅单晶衬底及同质外延片    （1）碳化硅单晶衬底：6英寸及以上，微管密度≤0.2/cm²，TTV≤10µm，BOW：-15～15µm， Warp≤35µm，表面粗糙度Ra≤0.15nm，N型碳化硅衬底电阻率0.015～0.025Ω·cm，BPD≤1000/cm²；半绝缘碳化硅衬底电阻率≥1010Ω·cm。（2）碳化硅同质外延片：大于6英寸，外延片内浓度不均匀性≤10%；外延片内厚度不均匀性≤5%；外延表面缺陷密度≤1cm^-2；外延表面粗糙度≤0.3nm。   12、8-12英寸硅单晶抛光片和外延片    （1）8英寸轻掺硅单晶抛光片：晶向（100），P 型， 硼掺杂，电阻率1～200Ω·cm，氧含量6～15ppma， ≥90nm的颗粒少于80颗；尺寸要求：外径 200mm±0.2mm，厚度600～750μm，厚度允许偏差±15μm，总厚度变化≤4μm；总平整度≤3μm；局部平整度（SBIR25×25）≤0.8μm；弯曲度≤40μm；翘曲度≤40μm；（2）8英寸重掺硅单晶抛光片：晶向（100）/（111），P 型/N型， 硼/磷/砷/锑掺杂，电阻率 0.0007～0.08Ω·cm，氧含量8～18ppma，≥120nm的颗粒少于200颗；尺寸要求：外径200mm±0.2mm，厚度600～750μm，厚度允许偏差±15μm，总厚度变化≤5μm；总平整度≤4μm；局部平整度（SBIR25×25） ≤1.2μm；弯曲度≤60μm；翘曲度≤60μm；（3）12英寸硅单晶抛光片：外径300mm±0.2mm，厚度允许偏差±25μm，总厚度变化≤3μm，翘曲度≤50μm，局部平整度（SFQR25×25）≤0.1μm。（4）12英寸硅单晶外延片：产品类型N/N，掺杂元素磷；外延电阻率≥80Ω·cm；电阻率梯度≤7%；外延层厚度≥80μm；厚度偏差≤3.5%；BOW≤45μm；Warp≤60μm。   13、区熔用多晶硅材料    外观要求：直径≥120mm，直径变化≤1mm，椭圆度≤1mm，同轴度≤1mm；电学性能要求：施主杂质浓度≤0.04×10-9（ppba），受主杂质浓度≤0.02×10^-9（ppba），碳浓度≤2.0×1015atoms/cm³，氧浓度≤5×10¹⁵atoms/cm³，少数载流子寿命≥1500μs，基体金属杂质Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、Na总含量≤1ng/g。    14、特种气体    （1）乙硅烷：纯度≥99.998%，H₂≤200ppmv， N2≤1ppmv，O₂+Ar≤1ppmv，CO≤1ppmv，CH₄≤1ppmv，CO₂≤1ppmv，TotalChlorosilanes≤0.2ppmv，HigherSilanes≤50ppmv，SiH₄≤200ppmv， Siloxanes≤5ppmv，H₂O≤1ppmv；    （2）二氯硅烷（DCS） ：纯度≥99.9999%，Al≤1ppb，B≤2ppb，Fe≤3ppb，Ti≤1ppb；（3） 六氯乙硅烷（HCDS） ：纯度≥99.9999%，Al≤2ppb，Fe≤2ppb，K≤1ppb，Ni≤2ppb，己烷≤0.03%；   （4）正硅酸乙酯：纯度≥99.9999%，杂质总和≤1ppb，铝≤0.1ppb，钴≤0.1ppb，铁≤0.1ppb，锰≤0.1ppb，镍≤0.1ppb；氯含量≤0.05ppm，水≤5ppm；    （5）双（二乙基胺基） 硅烷、磷化氢、砷化氢：纯度≥99.9999%；（6）高纯四氟化硅（5N） ：纯度≥99.999%；杂质含量≤10ppb；总金属离子≤1ppm；    （7）高纯硅烷（6.8N） ：纯度≤99.99998%，金属离子杂质≥0.2ppb。    15、取向硅钢超/极薄带    
薄带厚度≤0.10mm（0.08～0.05mm） ；800A/m（峰值） 时磁感应强度B800≥1.81T；在400Hz下磁感应强度为1.5T时最大比总损耗P1.5/400≤11.50W/kg。    16、光伏多晶硅反应器用铁镍基合金中厚板    （1）N08810：室温拉伸Rm≥450MPa， Rp0.2≥170MPa，A≥30%，600℃Rp0.2≥110MPa， 晶粒度5级， ASTMG28A法晶间腐蚀率≤12mm/a， 超声和渗透探伤均符合 NB/T47013标准；（2）N08120：室温拉Rm≥621MPa， Rp0.2≥276MPa，A≥30%，600℃Rp0.2≥140MPa， 晶粒度5级， ASTMG28A法晶间腐蚀率≤12mm/a， 超声和渗透探伤均符合NB/T47013标准。  17、多晶硅用超大尺寸环形细结构石墨    
成品尺寸：Φ1360/890mm×1100mm；体积密度≥1.75g/cm³；抗折强度≥35MPa；CTE≤5.3×10^-6/K。  18、铝基碳化硅复合材料    室温热导率≥200W/(m·K)， 抗弯折强度≥500MPa， 热膨胀系数（RT～200℃） ≤9ppm/℃。   19、低膨胀高导热粉末冶金硅/铝复合材料及制品    （1）27%硅/铝：密度2.59g/cm³，热导率≥150W/mK，热膨胀系数16.6±1×10^-6/K，抗拉强度≥140MPa；（2）50%硅/铝：密度2.51g/cm³，热导率≥135W/mK，热膨胀系数11.5±1×10^-6/K，抗拉强度≥180MPa；（3）70%硅/铝：密度2.43g/cm³，热导率≥110W/mK，热膨胀系数7.5±1×10^-6/K，抗拉强度≥130MPa。   20、苯基硅橡胶    苯基含量5～50%；分子量40～70万 g/mol；挥发份≤ 2%。   21、有机硅无溶剂浸渍树脂    固化厚层耐高低温（-45℃ 30min～+155℃ 30min） 冲击性能，不开裂；牵引电机组用线棒耐高低温（-45℃ 30min～+155℃ 30min）冲击性能，不开裂；浸渍树脂绝缘性能：电气强度（常态）≥24MV/m， 体积电阻率（常态） ≥1×1014Ω·m， 介质损耗因数（常态≤1.0，浸渍树脂贮存稳定性24h（闭口法， 100±2℃，增长倍数），≤1 倍，浸渍树脂粘结强度（裸铝线）≥50N。22、聚硼硅氧烷改性聚氨酯材料    密度0.45～0.5kg/m³， 撕裂强度0.9～1.5N/mm，拉伸强度≥1.4MPa，断裂伸长率180～300%，压缩强度 140～300kPa，抗冲击防护性能level2。  23、有机硅透明胶及有机硅封胶    （1）有机硅液态光学透明胶（LOCA）：混合粘度 500～100000mPa·s可适用于刮涂、点胶、狭缝涂布、灌胶等工艺。折射率1.405±0.1，透光率≥99%， 黄色指数≤0.3，雾度≤0.2%，玻璃对玻璃十字拉拔粘接力≥0.4MPa。可靠性测试需通过UV老化测试、 高低温冲击测试、 高温老化、 低温老化、 高温高湿老化；样品经可靠性测试后光学片（200μm）黄变值Δb≤0.3，雾度≤0.4，透过率≥99%，十字拉拔粘接力≥0.3MPa；（2）多功能电磁屏蔽导热绝缘灌双组份有机硅封胶：热导率≥3.0W/(m·K)，介电强度≥15KV/mm，粘度≤35Pa·s，电磁屏蔽性能大于10dB，抗张强度≥ 2.0 MPa，固化时间≤8 h，固化温度≤60℃。   24、聚碳硅烷和聚甲基硅烷    （1） 固态聚碳硅烷：软化点180～240℃，熔程≤30℃，氧含量≤0.7%，数均分子量1000～2000，分散度≤4.0Mw/Mn，陶瓷产率（900℃，惰性气氛） ≥52%；（2）液态聚碳硅烷：粘度（25℃）≤60mPa·s， 陶瓷产率（900℃，惰气）≥55%， 裂解产物氧含量≤2.5%， 裂解产物硅含量62%±2%，裂解产物碳含量 29.3±3.5；（3） 聚甲基硅烷：密度0.9～1g/cm³，900℃残重≥50%， 数均分子量600～1500， 分散度≤3Mw/Mn， 粘度：800～2000mPa·s。    25、3D打印有机硅材料    

硬度20～80ShoreA，拉伸强度≥4MPa，撕裂强度≥7N/mm，断裂伸长率≥70%。    

推荐阅读

【免责声明】本平台部分内容转载于网络，目的在于传递更多信息，并不代表本平台赞同其观点和对其真实性负责；若有侵犯您的权益或其他不适宜之处，请联系我们，并提供相关证明，本平台将及时处理。如其他媒体、网站或个人转载使用，需保留本平台注明的“稿件来源”，并自负法律责任。