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院士掀頭腦風暴把脈鈦行業
來源:未知    作者:admin    所屬欄目:【公司新聞】    時間:2019-05-10 17:53:45    閱讀次數:
11月17日,由中國工程院主辦的“鈦冶金工程科技論壇”在蘇州召開,6位工程院院士,11位專家報告人,以及眾多業內專業人士聚集一堂,進行了一次激烈的“頭腦風暴”,就我國鈦冶金、加工等領域的熱點、難點、重點問題進行研討,為鈦行業的發展把脈。
  中國鈦工業發展迅速
  近十年來,我國鈦冶金、鈦加工技術有了長足的進步,中國鈦工業也獲得了迅速的發展。
  據中國有色金屬工業協會鈦鋯鉿分會副會長兼秘書長王向東介紹,2013年中國海綿鈦產量為81171噸,占世界總產量的42.3%,相比2001年的2468噸增長了3188.9%;中國鈦加工材2013年產量為44453噸,占世界總產量的35.4%,相比2001年的4720噸增長了8.4倍。中國主要鈦制品的產量已雙雙居世界第一。進出口方面,中國海綿鈦和鈦加工材分別從2006和2007年起由凈進口國成為凈出口國。中國已經是世界鈦工業的進出口大國。
  此外,中國鈦工業無論從技術裝備,還是節能減排技術、產品質量上都取得了長足的進步。海綿鈦的噸電耗已由“十二五”初期的34000kWh/噸下降至21000-23000kWh/噸。海綿鈦零級品率已由“十二五”初期的30%提高到65%左右,布氏硬度≤95的超軟鈦已可批量生產(約占總量的10%)左右,加工材已基本滿足國內需求。
  中國鈦工業仍存不少問題
  盡管取得了巨大的成就,但中國鈦工業的發展也面臨著不少的問題。王向東指出,目前中國鈦行業處于結構性過剩中,一方面,中低端鈦制品產能過剩,開工率不足,且大多數企業均處在中低端產品的生產定位上,產品趨同,競爭激烈,效益低下;另一方面,在航空產品、醫療產品等高端進口的生產上,還不能滿足國內的發展需求,仍需要進口。此外,中國鈦企業自主創新能力不強,長期以來,國內研制鑒定了很多新型鈦合金,但自主的原創性不多,絕大多數是跟蹤仿制國外同類產品,對新型鈦合金的基礎性、系統性的研究不夠,阻礙了新型鈦合金的應用。
  鈦合金成分組織一致性、批次穩定性不夠也是目前鈦工業急待解決的問題。王向東指出,盡管目前中國鈦行業的技術裝備已居世界前列,也生產了大量的優質鈦合金材料,但大飛機和航空發動機等高端鈦合金材料的可靠性、批次穩定性較差,導致發動機葉片和風扇盤等關鍵部分蠕變變形,發動機性能下降,不能滿足大飛機、醫用人體植入件的需求。
  鈦合金材料投資具備經濟性
  降低成本是包括鈦合金在內材料研發生產永恒的命題。有數據顯示,海綿鈦成本降低1美元,加工材成本將會降低10%,同時會使非航空航天市場增加100%,降低鈦合金的成本已成為推動鈦應用的關鍵因素之一。
  寶鈦研究院副院長李獻民表示,鈦合金材料具有優異的耐腐蝕性能、優異的生物相容性、無磁性、較高的抗沖擊和疲勞性能、寬適應溫度范圍等眾多優點,但還沒有得到大范圍的應用和推廣,主要原因就是鈦合金材料的價格昂貴,以及鈦合金材料在部分領域應用還存在一些不足。
  但他同時指出,目前鈦合金材料的投資已經具備經濟性。“目前海綿鈦已經處于歷史底部,相較于2005年最高的198000元/噸的價格,到現在50000多元/噸的價格,只是最高位的1/4左右。從近10年的原材料價格分析可以看出,較之于電解鎳、電解銅,海綿鈦的價格處于相對較低的價位,是近十年來價格最低的時候。”
  李獻民算了一筆賬,用鈦合金與銅合金、鎳基合金Incone1625以及316L不銹鋼為材料生產冷凝管道系統設備,單根銅管的年平均投資金額為0.957萬元,鎳基合金Incone1625為0.936萬元,316L不銹鋼為0.797萬元,而單根鈦管僅為0.112萬元,大大低于上述幾種材料。
  “如果按照30年的全壽命周期計算,銅合金需要更換4次左右,316L不銹鋼需要更換6次以上,相應投資成倍增長;鎳基合金隨使用壽命相同,但投資比純鈦高好幾倍。”李獻民說,“使用鈦合金的一次性投資已經低于銅合金,僅是不銹鋼的2~5倍,從全壽命的角度考慮,其投資成本低于不銹鋼和其他金屬材料。”
  搭建協同創新平臺
  推動鈦發展應用

  盡管存在著不少的問題,但鈦工業發展前景依舊好看。中國有色金屬工業協會數據顯示,2013年中國對鈦加工材的需求是4萬噸。王向東預計到2020年,中國對鈦加工材的需求將達到8萬噸。其中,中國航空航天、海洋工程和醫療等領域對高端鈦加工材的需求將是增長的主要因素,預計到2020年中國航空航天領域對鈦加工材的需求將達到12000噸,比2013年增長1.5倍。此外,化工、冶金等傳統領域也將保持穩定增長。
  面對目前鈦工業面臨的問題及未來發展方向,來自中國工程院的六位院士周廉、干勇、江東亮、周克崧、何季麟、丁文江及業內專家們積極出謀劃策。
  丁文江院士指出,國外大型企業周圍總是聚集著一批有活力的中小企業和科研機構,科研機構在向小企業提供技術中獲取價值,小企業在向大企業提供服務中實現價值,大企業通過規?;a實現價值。而反觀國內,企業、科研院所、大專院校也在找政府,希望從政府拿資源,造成了我國的資源配置體制的扭曲。同時,國內大企業及科研單位各自自成體系,產學研沒有很好的結合起來,造成產學研機制的扭曲。他認為,企業應是創新的主體,國內企業應該提高自己的設計能力和評價能力,真正做出自主設計的產品。
  江東亮院士也指出,目前企業和大型科研院所的聯合仍有待提高,企業大包大攬,科研院所成果不愿分享等,都導致效率低下、資源浪費。他認為,高技術的發展一定要分工合作,實現大協作。
  周廉院士表示,盡管中國引進最先進的鈦設備,但在產品的標準、控制工藝、計算機管理等方面與國外仍有差距,目前鈦工業亟需提高質量、降低成本、擴大應用。他建議建立若干個開放的協同創新平臺,理清鈦工業的發展路線,通過平臺建立好的課題項目,調動相關領域的專業人員,共同進行技術研發與攻關,攻克鈦及其合金加工材性能均勻性、穩定性、批量一致性等技術難題,開發先進鈦合金及其加工技術,促進鈦的應用。
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