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中国或将突破金属3D打印高纯度钛粉材料

2014-07-04 00:31
来源: 激光网

  位于余姚临山镇的宁波创润新材料有限公司自主设计建设的“年产250吨电子极低氧超高纯钛项目”前天正式投产,产出的中国第一炉超高纯钛不仅填补了我国相关产业和技术的空白,也打破了发达国家对这一项目的垄断。

  钛是一种化学元素,化学符号Ti,原子序数22,在化学元素周期表中位于第4周期、第IVB族。是一种银白色的过渡金属,其特征为重量轻、强度高、具金属光泽,耐湿氯气腐蚀。钛耐王水腐蚀,但不耐硫酸,盐酸,以及高浓度硝酸;沸腾盐水,沸腾氢氧化钠溶液也能腐蚀钛。但是钛在高温下易被一些试剂腐蚀。钛于1791年由格雷戈尔于英国康沃尔郡发现,并由克拉普罗特用希腊神话的泰坦为其命名。

  钛被认为是一种稀有金属,这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰度在所有元素中居第十位。 钛的矿石主要有钛铁矿及金红石,广布于地壳及岩石圈之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法 或亨特法。钛最常见的化合物是二氧化钛,可用于制造白色颜料。其他化合物还包括四氯化钛(TiCl4)(作催化剂及用于制造烟幕或空中文字)及三氯化钛(TiCl3)(用于催化聚丙烯的生产)。

  钛最有用的两个特性是,抗腐蚀性,及金属中最高的强度-重量比。在非合金的状态下,钛的强度跟某些钢相若,但却还要轻45%。有两种同素异形体 和五种天然的同位素,由Ti到Ti,其中丰度最高的是Ti(73.8%)。钛的化学性质及物理性质和锆相似,这是因为两者的价电子数目相同,并于元素周期表中同属一族。

  我国钛工业在这10多年的高速发展过程中,严重失控,许多地方在地方保护主义的“轰轰烈烈”抢滩中发展钛项目,致使钛市场严重供大于求,尽管钛及钛材使用量连年递增,但也改变不了实际产能远远大于需求的现状。比如,2012年尽管钛材总量6万吨以上比上年明显增长,但钛锭出口大幅增加,宝钢、宝钛等多家钛材加工企业钛锭库存总量累计在5000吨以上,另外国家还收储了4000吨钛锭。由此可见,国内钛材产量大幅增长,需求并没有同步增长,相反,可以看出国外钛工业发展是比较理性的,不像国内发展在失控中“高歌猛进”。

  2012年,经济开始出现复苏,我国钛工业市场依然低迷不振,但我们千万不要去责怪这是金融危机、欧债危机导致的,而要在自身失控的发展中找原因,不然,各种经济危机结束了,我国钛工业各地拼命上项目的发展危机依然存在。纵观我国10多年钛工业的发展路线,看到的是这样一个伴随阵痛的轮回:第一次扩产→第一次洗牌→第二次扩产→第二次洗牌……我国钛工业从上世纪六十年代发展到2004年,不管是钛及钛材加工产能都很小,比如2000年末我国的海绵钛产量2000吨,但随着2004年末期钛需求量逐步增加,到2005年海绵钛价格已从5、6万元1吨涨到20万-30万元1吨,开始出现有价无市的暴利现象,钛领域悄然之中出现第一次大规模扩张,短短几年产能很快翻了60倍以上。扩张,调整,阵痛,整合后的2012年我国海绵钛实际产量在2000年基础增加40倍以上。

  我国作为世界上钛金属的初级产品海绵钛产能最大国家,2013年产量约12万吨,产能严重过剩,市场售价每吨4.7万元;同时在高纯钛领域却完全空白。而低氧超高纯钛具有更高的附加值,市场价格高达每吨100万元。目前,全世界只有美国、日本的三家企业能生产超高纯钛,作为高端金属材料,美国严格限制其对中国的出口。

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