钼，凭借耐高温、高强度、导热性佳等独特优势，成为“人造太阳”的防护铠甲、火箭发动机的核心构件、高端手机屏幕的关键基材，堪称大国重器不可或缺的“隐形筋骨”。

我国虽是全球第一钼资源大国，却曾长期面临“有资源、无高端产品”的尴尬。超高纯钼粉、高强韧钼合金等核心材料一度高度依赖进口，制约着我国高端装备制造和大科学工程发展。

西安建筑科技大学王快社教授团队扎根这一领域20余年，联合金堆城钼业、安泰天龙等龙头企业协同攻关，在钼粉超纯化、合金强韧化、制品精确成形及防氧化等方面实现系统性突破，构建起完全自主可控的特种钼合金制备技术体系。研究成果“极端环境用特种钼合金制备关键技术”项目，斩获2025年度国家科学技术进步奖二等奖。

“传统钼粉杂质多、品相不均，先天缺陷使其无法用于尖端领域。超高纯钼粉曾长期被国外企业垄断，直接威胁我国高端产业链供应链安全。”7月10日，王快社告诉记者。

锚定原料自主化目标，团队攻克了痕量杂质精准去除的行业难题，创新研发钼粉超纯化核心技术，打破了高纯钼粉规模化生产的关键壁垒。他们就像“精炼师”一样，通过精确控制将同族金属杂质转化分离，设计出活性杂质分段高效逸出的通道，实现了杂质深度脱除。

最终，团队开发并批量生产出纯度高达99.995%的超高纯非团聚钼粉，并建成全球首条规模化生产线。这一突破不仅彻底摆脱了进口依赖，还精准满足超大尺寸显示靶材等尖端领域对材料纯净度的严苛要求。

优质原料为后续高端合金的研发打下了坚实基础。

在安徽合肥科学岛，被称为“人造太阳”的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）正不断刷新我国核聚变研究的纪录。它的目标是实现可控核聚变，为人类提供近乎无限的清洁能源。

但实现这一目标的前提是，装置内部的等离子体核心温度须达到1亿摄氏度以上。而直面这一极端环境的“第一壁”材料，必须能够同时承受极端高温、高能中子辐照与等离子体冲刷。“内侧需约束温度上亿摄氏度等离子体、外侧超导磁体需维持约零下269摄氏度接近绝对零度的液氦温区，这种‘冰火两重天’的极端温差工况，给材料的力学性能和结构稳定性带来了前所未有的挑战。”团队骨干、西安建筑科技大学教授胡平介绍。

面对这一挑战，团队创新提出全新合金强韧化思路，优化多元微量元素配比与合金化工艺，搭配专属均质烧结成型技术，让强化相均匀弥散分布于合金晶界和晶内，既大幅提升材料强度、抗辐照和耐高温性能，又有效改善塑性变形能力，抑制裂纹萌生。利用这套技术，团队成功研制出组织均匀、性能稳定的新一代高强韧钼钛锆合金。该材料作为“人造太阳”关键“第一壁”核心部件，有力支撑了我国可控核聚变技术持续突破。

目前，这款高强韧材料还成功应用于航空航天、高端装备等关键领域，为多项国之重器迭代升级提供了核心材料保障。

有了顶级的原料和强韧化的合金，下一个难题接踵而至：如何把这种难变形材料加工成高精复杂的构件？

“钼合金高温易氧化、变形抗力大，对成形温度、速率和变形量极其敏感。大型或异形构件在加工过程中，极易出现开裂、变形、组织不均等缺陷。”胡平解释，这是钼合金从实验室走向工程应用必须跨越的一道坎。

以手机屏幕制造为例，高端手机的折叠屏、高清屏都离不开钼靶材。在屏幕生产过程中，氩离子高速轰击钼靶，将钼原子“撞”出并沉积在基板上，形成仅有几十纳米厚的超薄钼金属薄膜。这层薄膜充当像素电路的电极与导线，直接决定屏幕的清晰度、触控稳定性与折叠寿命。

“撞击镀膜”的过程，要求靶材平面度必须控制在±0.05毫米以内，误差仅相当于一根头发丝的直径。为实现这一极限精度，团队攻克了“铺平、压平、烧平、轧平”4道难关。仅将一吨多重的钼粉均匀铺展在大尺寸模具上，即“铺平”这一步，团队就耗费了数年时间。为此，团队自主开发了专用装备，最终独创了大规格钼板材成套制备技术，生产出全球最大尺寸的细晶均质钼靶材，成品率稳定在95%以上。这一突破直接支撑了华为Mate 60、X5系列折叠屏手机等高端产品的问世，让国产旗舰机在屏幕素质上拥有了与世界顶尖对手同台竞技的底气。

科技成果的价值，最终体现在推动产业发展和服务国家战略需求的实践中。“2005年，团队选择钼合金作为主攻方向时，国内在这一领域刚刚起步，高端市场几乎被国外企业垄断。”王快社回忆，“国家需要它，再难也要有人去做。”这份信念支撑团队先后承担了数十项国家级科研任务，一步步攻克了关键技术难关。20多年来，团队紧扣产业实际痛点和国家战略需求，与行业龙头企业深度合作，构建起一套高效的产学研用协同创新体系。

“团队将始终锚定国家高水平科技自立自强目标，持续深化校企协同创新，聚焦集成电路、新型核能等前沿领域，深耕高纯钼材料、高端钼合金迭代研发，不断攻克新材料领域技术难题，以硬核材料创新为国家高端装备制造、战略性新兴产业发展持续赋能。”王快社说。

编辑：呼乐乐