位于余姚臨山鎮(zhèn)的寧波創(chuàng)潤新材料有限公司自主設(shè)計建設(shè)的“年產(chǎn)250噸電子極低氧超高純鈦項目”前天正式投產(chǎn),產(chǎn)出的中國第一爐超高純鈦不僅填補了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的空白,也打破了發(fā)達(dá)國家對這一項目的壟斷。
我國作為世界上鈦金屬的初級產(chǎn)品海綿鈦產(chǎn)能最大國家,2013年產(chǎn)量約12萬噸,產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,市場售價每噸4.7萬元;同時在高純鈦領(lǐng)域卻完全空白。而低氧超高純鈦具有更高的附加值,市場價格高達(dá)每噸100萬元。目前,全世界只有美國、日本的三家企業(yè)能生產(chǎn)超高純鈦,作為高端金屬材料,美國嚴(yán)格限制其對中國的出口。
“年產(chǎn)250噸電子極低氧超高純鈦項目”由省“千人計劃”專家、國際上在金屬鈦提純領(lǐng)域少數(shù)掌握核心技術(shù)的華人專家之一吳景暉博士領(lǐng)銜。該項目通過熔鹽電解工藝,將純度為99.8%的海綿鈦提純至99.999%的鈦晶體,再通過真空電子束熔煉設(shè)備,將晶體鑄造成高純度鈦材,其所涉及的工藝線路和相關(guān)設(shè)備由創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊自主設(shè)計、擁有完全的知識產(chǎn)權(quán),已申請國家發(fā)明專利11項。2013年,國家發(fā)改委、工信部將該項目列入國家重點產(chǎn)業(yè)振興專項資金支持項目,總投資2億元,達(dá)產(chǎn)后可實現(xiàn)銷售收入4億元。
吳景暉博士介紹,該項目能耗低、無毒害排放、產(chǎn)品附加值高,工藝技術(shù)水平為國際先進(jìn),生產(chǎn)出的產(chǎn)品直供寧波江豐電子材料公司生產(chǎn)超高純的金屬濺射靶材。金屬鈦作為一種戰(zhàn)略性高端金屬材料,具有質(zhì)量輕、強度高、耐腐蝕的特點,一直以來是飛機制造、宇宙航天行業(yè)所必需的戰(zhàn)略性關(guān)鍵材料。尤其是近年來激光快速成型技術(shù)的不斷發(fā)展,利用鈦粉直接激光燒結(jié)成型飛機部件的應(yīng)用越來越多。
華中科技大學(xué)材料學(xué)院教授、濱湖機電董事長史玉升曾表示,“如果國內(nèi)出現(xiàn)了專營陶瓷或者金屬的3D材料供應(yīng)店,那時的3D打印行業(yè)才算是真正成熟了。”在所有金屬合金中,鈦合金尤其受到重視。因為鈦合金密度低、強度高、耐腐蝕、熔點高,所以是理想的航天航空材料。但是由于鈦合金硬而且脆,所以不宜用切割和鑄造的方式來成型。反而是由于它導(dǎo)熱率低,在加熱時熱量不會發(fā)散引起局部變形,比較適合利用激光快速成型技術(shù)。最后,鈦合金材料價格高,利用3D打印技術(shù)能夠在減輕飛行器重量的同時節(jié)省原材料的成本。
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