金属钛,一个算不上稀有的稀有金属,说不稀有:它在地壳中约占总重量的0.42%,是 铜、镍、铅、锌的总量的16倍,说稀有:提炼出纯钛需要十分苛刻的条件,加工也非常困难。
纯钛是银白色的金属,它具有许多优良性能。密度仅为钢的57%,机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K ,比钢高近500K。
钛的用途非常广,特别是军用方面,一直为非常好的航空航天材料,不仅可以用于机体等部件,还可以用于制造发动机的部件等。俄罗斯更将其视为建造潜艇的理想材料,既能抗海水腐蚀,又能抗深层压力,其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%,还没有磁性,不会被磁感应器探测到。
当然了,钛的价格也不便宜,既便是最初级的海绵钛产能,每吨价格最低时,也达到5万人民币,至于加工钛材,也是世界性的难题,这都大大限制了它的应用。以至于,俄罗斯以钛制造潜艇时,放到西方国家眼中,那几乎就是一种烧钱式的行为!
钛取炼与加工非常难大,它太活跃了,很易和氧、氮、碳等元素化合,可是高纯度钛才具有良好的可塑性,一点点杂质都会让它变得脆而硬,也就是说,它的纯度越高越好。
中国拥有相当丰富的钛资料,海绵钛产能世界第一,许多钛材制品的生产与加工的能力也不弱,但是最高端的纯度99.999%以上的超高纯钛方面却长期处于空白状态。
超高纯钛是一种非常重要的材料,也是生产难度最大的,以前全世界可以生产的企业只有三家,美国一家,日本二家,也因此它被列为管控物资,限制向中国出口的物资之一,据说中国不能自行生产之前,既便每吨价格120万以上,也是有价无市。
当然了,目前它的价格已经降了下来,因为我们可以自已生产了。谈及这个成果,那就不能不提一个人:吴景晖博士,国际上金属钛提纯领域少数掌握核心技术的华人专家之一,曾经在美国留学,取得博士学位,随后加入美国霍尼韦尔公司担任技术总工程师,也就美国唯一一家可以生产超纯钛的企业,后来怀着抱国之心,归国创业。仅凭这一点,我们应对吴景晖博士表示敬意,更不要说他取得了成功。
吴景晖博士
他带领的团队成功解决生产的技术问题,通过熔盐电解工艺,将纯度为99.8%的海绵钛提纯至99.999%的钛晶体,再通过真空电子束熔炼设备,将晶体铸造成高纯度钛材,其所涉及的工艺线路和相关设备为自主设计、拥有完全的知识产权,为此申请国家发明专利11项。
2014年6月,他率领的团队取得突破,年产250吨电子级低氧超高纯钛生产项目投产,也许250吨少了一点,不过这是超高纯钛,这样的产量已经能解决很大问题了!
超高纯钛属于最高端的新材料,中国的材料技术是一个薄弱环节,已成阻碍了,特别航空技术领域,仅以航空发动机为例。中国航空发动机技术落后的原因已经不是设计问题,更多是加工与材料问题,如果可以将钛材料用于制造发动机叶片等,那么将发动机的性能将有很大的提高,以前没有稳定的超高纯钛供应,我们很难进行相关的技术攻关,现在我们可以进行偿试了!
以前美日限制,甚至拒售这一关键性材料实际就是限制中国的发展,特别是航天技术领域,阻我战鹰腾飞,没想到有人会主动出手,为国解忧,让其梦想破灭!
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