فلزات با خلوص بسیار بالا (N5- 999/99 درصد و بالاتر) نقش مهمی را در صنایع و فناوریهای پیشرفته مانند الکترونیک، مدارهای یکپارچه، سیستمهای فوتوولتائیک، عناصر نوری، کاربردهای شیمیایی و غیره ایفا میکنند؛ زیرا در این موارد حتی غلظتهای کم از ناخالصیها میتواند عملکرد مطلوب را به طور کامل غیرفعال کند. تهیه چنین موادی برای کاربردهای حساس و فناورانه از طریق واردات با هزینههای بسیار زیادی همراه بوده و وضع تحریمهای ظالمانه در سالهای اخیر موجب شده تا صنایع کشور در تأمین این مواد استراتژیک با مشکل جدی مواجه شوند. تاکنون روشهای مختلفی به منظور خالصسازی فلزات ارائه شده است که بیشتر آنها نمیتوانند خلوص مورد نیاز برای کاربردهای مواد پیشرفته در صنایع فناورانه را فراهم آورند. از این رو در عمل، روشهای تقطیر در خلاء، تصفیه منطقهای و ون آرکل برای خالصسازی ثانویه استفاده میشود.
به رغم اهمیت ویژه تولید فلزات با خلوص بسیار بالا، تاکنون روش تصفیه منطقهای در میزان بسیار محدود و در مقیاس آزمایشگاهی (و برای تعداد کمی از عناصر) در سطح کشور توسعه یافته و روش تقطیر در خلاء نیز به دلیل پیچیدگیهای فنی و هزینه بالای دستگاه، مورد توجه قرار نگرفته است. با توجه به این مسئله که توسعه مواد پیشرفته به عنوان زیرساخت توسعه فناوری کشور تا حدود زیادی به فناوری ساخت فلزات با خلوص بسیار بالا وابسته است، غفلت در این عرصه میتواند فاصله کشور را در این حوزه با کشورهای توسعهیافته بیش از پیش افزایش دهد. بنابراین ساخت فلزاتی با خلوص بالا و بسیار بالا، یکی از مهمترین چالشهای حوزه مواد در کشور برای توسعه فناوریهای فوق پیشرفته و قدرت ساز است. در واقع از آنجایی که توسعه بسیاری از فناوریهای نوین (در حوزه الکترونیک، باتریها و پیلهای سوختی، هوافضا، ابزارهای پزشکی مانند ایمپلنتها و غیره) در گرو تأمین فلزات با خلوص بالاست؛ بنابراین میتوان گفت که ساخت فلزاتی با خلوص بالا و بسیار بالا، مهمترین چالش تولید مواد پیشرفته در کشور محسوب میشود که در این گزارش تلاش شده تا با پاسخ به سوالات زیر، به این مهم پرداخته شود:
- ضرورت پرداختن به چالش خلوص پایین فلزات در کشور چیست؟
- وضعیت فعلی کشور در زمینه تولید فلزات با خلوص بالا چیست؟
- چالشهای ملی پیش روی ساخت فلزات با خلوص بالا چیست؟