近日，中国科研领域传来振奋人心的消息：一支由上海大学董瀚教授团队与河北龙凤山集团联合组成的攻关小组，成功突破5N2级超纯铁制备技术，实现单批次200吨量产，纯度高达99.9992%，一举打破美日长达数十年的技术垄断。
超纯铁作为芯片制造、航空航天等高端领域的核心原材料，其纯度每提升0.0001%，都意味着技术门槛的指数级增长。此前，全球仅美国、日本掌握5N级（99.999%）以上超纯铁生产能力，他们通过技术封锁和价格操控，将每克超纯铁定价至数百元，中国每年为此支付超百亿美元进口费用。2022年日本更以"供应链安全"为由限制出口，直接导致华为等企业部分芯片生产线停摆，暴露出我国在关键材料领域的"卡脖子"困境。
攻关团队历时五年，构建起"两步走"战略：首先依托自主研发的火法冶金技术，建成全球首条年产80万吨4N级（99.99%）高纯铁生产线，解决中端产品依赖问题；继而向5N+级发起冲锋。团队创新设计的"超高真空垂直浮区感应区熔炉"，通过将炉内气压降至常规环境的十万分之一，配合动态磁场控制技术，实现杂质筛选精度达微米级，较传统方法提升三个数量级。
工艺优化阶段，科研人员开展1273次熔炼实验，建立包含238组参数的工艺数据库。2024年3月，第三方检测显示产品气体杂质含量仅4.5ppm，金属杂质总量3.2ppm，总纯度突破99.9992%，相当于十万吨铁中仅含8公斤杂质。这项成果不仅超越ASTM E1019国际标准，更将生产成本降至进口价的五分之一。
技术突破带来的产业变革正在显现。在半导体领域，国产超纯铁使光刻机核心部件寿命提升3倍，推动28纳米制程良品率从68%跃升至92%，7纳米制程研发进度提前两年。日本光刻胶企业被迫降价37%，为中国半导体企业每年节省超40亿元成本。新能源汽车领域，超纯铁制成的电机铁芯使能耗降低15%，续航里程增加8%。航空航天方面，高温合金部件的疲劳寿命延长至原来的2.3倍，为新一代火箭发动机研发提供关键支撑。
国际市场格局随之改变。欧洲某航空发动机巨头已签订首单200吨采购合同，韩国半导体协会派团考察生产线。更值得关注的是，中国团队同步开发出废料回收系统，实现99%的原料循环利用，单位产品能耗较美日技术降低52%，碳排放减少68%。这项集"高纯度、低成本、绿色化"于一体的中国方案，正在重塑全球高端材料价值链。
