中国粉体网讯  随着半导体先进制程持续推进、未来能源与高端装备产业快速扩容，钨、钼、钽、铌、铼等超纯难熔金属的战略价值日益凸显。这类材料是晶圆制造溅射靶材、高温合金部件、氢能装备核心构件的基础原料，其纯度、球形度、批次一致性直接决定终端器件的性能与可靠性。长期以来，高端难熔金属粉体的制备技术被海外企业垄断，国内市场依赖进口，不仅采购成本高、交付周期长，也给产业链自主可控带来潜在风险。

苏州云火材料科技有限公司首席科学家韩刚，凭借在等离子材料领域二十余年的技术积累，带领团队自主研发热等离子液滴精炼（PDR）技术，实现了半导体级超纯难熔粉体的国产化量产突破，产品性能比肩国际先进水平，成本较进口产品降低30%-40%，为半导体与未来能源领域的材料自主供给提供了核心支撑。

高端难熔粉体：半导体与能源产业的“卡脖子”原料

难熔金属普遍熔点在2000℃以上，具备耐高温、耐腐蚀、高硬度、低膨胀系数等特性，是高端制造领域不可或缺的关键材料。在半导体产业中，超高纯钨、钼粉体是制备晶圆金属化层、阻挡层溅射靶材的核心原料，先进制程对粉体纯度要求达到5N（99.999%）以上，且对粒径分布、球形度、杂质含量有近乎严苛的标准；在未来能源领域，氢能电解槽、核能高温部件、储能装备都需要大量高性能难熔金属材料；航空航天、生物医疗等场景，则对难熔粉体的3D打印适配性提出了更高要求。

传统制粉工艺难以兼顾高端场景的综合性能要求：常规破碎法制备的粉体球形度差、流动性不足；传统气雾化工艺难熔金属熔融不充分，易出现空心粉、卫星粉，杂质含量高，收得率低；高端球化设备长期依赖进口，价格昂贵且工艺参数受限，无法针对国内应用场景做定制化优化。这一局面导致国内高端难熔粉体长期受制于人，成为产业链向上升级的薄弱环节。

PDR技术：“以气为炉”实现微米级独立精炼

团队自主研发的热等离子液滴精炼（PDR）技术，跳出了传统“容器耐高温”的技术思路，创新采用“以气为炉”的方案，通过多层气流引导锁定超高温等离子火焰，在3000-10000K的宽温域内实现粉体的独立精炼，彻底攻克了难熔金属超高温冶炼的设备难题。

整套设备核心采用三层气流“铠甲”结构：外层气体形成致密气墙隔绝高温，保护设备腔体；中层气体激发电离形成稳定等离子场，精准调控冶炼温度；内层气流匀速输送原料，保障每一颗粉体都能充分进入火焰核心区域。原料粉体在毫秒级时间内完成“熔融-球化-极速冷却”全流程，加热与冷却速率超过3000K/s，每一颗微米级颗粒都是一个独立的微型熔池，从原理上保障了产品的均匀性与纯度。

相比传统工艺，PDR技术具备三大核心优势：

一是纯度更高，单颗粒独立精炼可有效剔除原料内部杂质，产品纯度可达半导体级5N以上，适配高端溅射靶材的原料要求；

二是形貌更优，液态金属在表面张力作用下形成完美球形，无卫星粉、低空心率，粉体流动性与松装密度显著提升，完美适配3D打印、粉末冶金等工艺；

三是成本更低，国产化设备与工艺大幅降低制造成本，同类产品较进口价格降低30%-40%，同时交付周期大幅缩短。

全品类产品矩阵，覆盖半导体与能源多场景

依托PDR核心技术，云火材料已形成覆盖单质金属、合金材料、功能粉体的完整产品矩阵，深度适配半导体、未来能源、航空航天、生物医疗等多领域需求。

在半导体领域，团队开发的超细球形钨粉覆盖0-5μm、0-10μm等多个规格，球形度≥95%，氧含量可低至300ppm以内，具备高流动性、高振实密度与优异烧结活性，是高端溅射靶材、电子封装浆料的核心原料；米粒形钨粉则适配等离子喷涂、金属注射成形等场景，送粉均匀、成膜率高，性能对标进口产品。

在未来能源与高端装备领域，团队已实现钨、钼、钽、铌、铼、铪、铬等超高温单质粉体，以及Ta10W、W20Mo、Nb521、C103等超高温合金粉体的规模化量产。这类材料可在2200℃以上超高温环境中长期稳定工作，兼顾高强度与良好韧性，是核能装备、航空航天高温部件、氢能核心构件的关键原料，可支撑极端工况下的器件稳定运行。

除此之外，PDR技术还可实现粉体的原位合金化、表面改性与纳米化处理，能够根据下游场景定制化开发材料，为新兴领域的材料创新提供底层工艺支撑。从海外技术品牌到国产化落地，PDR技术的突破不仅打破了高端难熔粉体的进口垄断，也为国内半导体、新能源、高端装备产业的材料升级提供了自主可控的底层支撑。

2026年11月12日，中国粉体网将在江苏·苏州举办“2026半导体与电子用高纯金属粉体技术大会”。届时，我们邀请到苏州云火材料科技有限公司首席科学家韩刚出席本次大会并作题为《半导体和未来能源用超纯难熔金属及合金》的报告，韩刚博士将系统分享PDR技术的原理优势、产品进展，以及其在半导体与未来能源领域的应用实践与发展前景。

嘉宾简介：

韩刚，国家级领军人才（第十五批A类），日本广岛大学工学博士，日本通产省工业技术院博士后。曾任职于日立集团日立金属21年，担任高级研究员、研究室主任，长期从事高纯度材料及溅射靶制造技术研发；发明热等离子液滴精炼技术（PDR），在美国、日本、欧洲等国家获得专利授权38项，PDR技术曾成为日立金属新技术的核心品牌，是国际等离子与半导体超纯材料领域的重量级专家。现任苏州云火材料科技有限公司首席科学家，牵头推进PDR技术的国产化落地与产业化应用。

参考来源：

苏州云火材料、中国粉体网

（中国粉体网编辑整理/留白）

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