國(guó)家戰(zhàn)略地位
稀有金屬材料技術(shù)是新世紀(jì)材料科學(xué)與工程領(lǐng)域中最受重視的學(xué)科之一,是高新技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵材料,鉭鈮新材料在其中扮演著重要的角色?,F(xiàn)代高科技諸如信息技術(shù)、新能源技術(shù)、空間技術(shù)、生物技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)等發(fā)展都與稀有金屬材料尤其是鉭鈮新材料息息相關(guān)。鉭鈮新材料在高科技領(lǐng)域有越來(lái)越廣泛的發(fā)展空間,首先是鉭鈮電容器向高容量領(lǐng)域拓展;其次,硬質(zhì)合金的切削工具朝著超硬、微精尖方向發(fā)展,應(yīng)用市場(chǎng)預(yù)計(jì)將保持穩(wěn)步攀升態(tài)勢(shì);再次是鉭鈮應(yīng)用在航空航天工業(yè)上,鉭鈮基合金及其它特種合金上會(huì)繼續(xù)平穩(wěn)發(fā)展。近年來(lái),特種鈮鋼需求繼續(xù)增長(zhǎng),除發(fā)達(dá)國(guó)家外,第三世界國(guó)家也有了需求。特別超導(dǎo)材料將大量用于磁體材料以及高新計(jì)算技術(shù)等,并正在進(jìn)一步拓展,鉭鈮材料的新應(yīng)用還將不斷被開(kāi)發(fā)。依據(jù)世界高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程,今后5-10年鉭鈮工業(yè)仍將保持12%以上的增幅持續(xù)發(fā)展。
發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)鉭鈮工業(yè)從20世紀(jì)50年代中期的基礎(chǔ)研究起步,20世紀(jì)60年代逐步開(kāi)始采選、冶煉、加工以及應(yīng)用的生產(chǎn),初期冶煉、加工生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品檔次和質(zhì)量狀況與發(fā)達(dá)國(guó)家比較相差甚遠(yuǎn)。
主要產(chǎn)品及性能
目前鉭鈮行業(yè)中的主要產(chǎn)品有鉭粉(電容器級(jí)冶金級(jí))、鉭絲、碳化鉭、鉭及其合金錠、鉭及其合金加工材(板、帶、管、棒、線)、鉭靶材、氧化鉭(工業(yè)、光玻、高純)、鉭酸鋰單晶;鈮粉(電容器級(jí)、冶金級(jí))鈮條、鈮及其合金錠、鈮及其合金加材(板、帶、管、棒、線)、氧化鈮(電器級(jí)、工業(yè)、光玻、高純)、碳化鈮、鈮酸鋰單晶、鈮及其合金超導(dǎo)材等。
鉭粉和鉭絲是制造鉭電容器的關(guān)鍵材料。廣泛地用于手機(jī)、計(jì)算機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品、汽車和航空航天電子等領(lǐng)域,全世界60%左右的鉭用于制造鉭電容器。鉭、鈮靶材用于半導(dǎo)體裝置和液晶顯示技術(shù),氧化鈮、鈮粉、鈮絲用于制造陶瓷電容器和鈮電容器,鈮絲主要用于生產(chǎn)高強(qiáng)度低合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、間隙鋼、碳鋼、工具鋼、軌道鋼、鑄造鋼,全世界90%左右的鈮用于鋼鐵工業(yè)。將鉭或鈮添加到鎢、鉬、鎳、鈷、釩、鐵基合金中或以鉭、鈮為基添加其它金屬元素可生產(chǎn)超合金,超合金是航天航空發(fā)動(dòng)機(jī)、陸基氣流渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、現(xiàn)代武器、惡劣工業(yè)環(huán)境設(shè)施的重要結(jié)構(gòu)材料。用碳化鉭、碳化鈮等硬質(zhì)合金制造的刀具、鉆具等工具能經(jīng)受近3000℃的高溫,其硬度可與金剛石媲美。由于鈮和鉭具有良好的超導(dǎo)性,在制造電線、電纜的材料中加入鈮和鉭,可以大大減少電能的損耗,從而節(jié)省電能。鉭鈮是優(yōu)質(zhì)耐酸和耐液態(tài)金屬腐蝕的材料,在化學(xué)工業(yè)中可用于蒸煮器、加熱器、冷卻器和各種器件器皿等。此外,鉭鈮金屬及其合金還可用作原子能反應(yīng)堆包殼材料和高能物理超導(dǎo)裝置,同時(shí),鉭是理想的生物適應(yīng)性材料,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)外科手術(shù)之中。
市場(chǎng)應(yīng)用前景
當(dāng)前鉭鈮新材料應(yīng)用的相關(guān)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域包括電子、精密陶瓷和精密玻璃工業(yè);電聲光器件;硬質(zhì)合金,宇航及電子能工業(yè);生物醫(yī)學(xué)工程;超導(dǎo)工業(yè);特種鋼等產(chǎn)業(yè)。
自20世紀(jì)90年代,特別是1995年以來(lái),中國(guó)鉭鈮工業(yè)加快了和世界鉭鈮工業(yè)的融合,呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
進(jìn)入21世紀(jì),中國(guó)鉭鈮工業(yè)表現(xiàn)出企業(yè)增多、產(chǎn)能增加、技術(shù)提升、產(chǎn)品更新、質(zhì)量改進(jìn)、應(yīng)用擴(kuò)展、環(huán)境改善等新特點(diǎn),在國(guó)際鉭鈮行業(yè)的地位進(jìn)一步提高,市場(chǎng)格局也發(fā)生了新的變化。經(jīng)過(guò)60年的發(fā)展,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“從無(wú)到有、從小到大、從軍到民、從內(nèi)到外和由弱到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變,逐步形成了鉭鈮金屬?gòu)牟傻V、選礦、冶煉、加工到應(yīng)用的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的較完整的工業(yè)體系,冶煉、加工工藝技術(shù)不斷創(chuàng)新,生產(chǎn)裝備持續(xù)更新改造并日趨完善,產(chǎn)業(yè)隊(duì)伍和生產(chǎn)規(guī)??焖賶汛蠛桶l(fā)展,中國(guó)鉭鈮工業(yè)開(kāi)始進(jìn)入了世界大國(guó)的行列。2008年各種產(chǎn)品的總產(chǎn)能已占世界的30%以上,短期內(nèi)將很快超過(guò)50%,80%以上產(chǎn)品出口國(guó)外。到2008年末,具有一定規(guī)模的企業(yè)單位數(shù)量從上世紀(jì)末的16家增加到25家,從業(yè)人數(shù)達(dá)5535人,其中科技人員1845人,行業(yè)總資產(chǎn)達(dá)35億元,行業(yè)年銷售收入33億元,產(chǎn)品門類達(dá)40個(gè)系列200多個(gè)品種,年生產(chǎn)能力折金屬鉭近1000噸、金屬鈮500噸,氟鉭酸鉀5400噸、氧化鈮3100噸、氧化鉭1000噸、鉭絲180噸。由工業(yè)化初期11個(gè)品種20余種規(guī)格,發(fā)展到品種齊全、種類繁多(幾乎覆蓋了鉭鈮金屬的全部類別品種)40余個(gè)系列200余個(gè)品種規(guī)格,產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次大幅提高。2008年,中國(guó)鉭金屬產(chǎn)量超過(guò)600噸,占世界總產(chǎn)量1835噸的30%以上;鈮折合金屬產(chǎn)量1000噸。
2008年下半年以來(lái),受全球金融危機(jī)影響,世界電子行業(yè)出現(xiàn)蕭條,鋼鐵企業(yè)大幅減產(chǎn),對(duì)我國(guó)鉭鈮工業(yè)產(chǎn)生較大影響,這種影響一直持續(xù)到2009年,產(chǎn)量和出口下降,價(jià)格與2008年年底的最低水平基本持平,效益下滑,多數(shù)企業(yè)處于虧損狀態(tài)。面對(duì)嚴(yán)峻的全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì),我國(guó)鉭鈮行業(yè)以市場(chǎng)為導(dǎo)向,堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新,仍然保持了迅速的發(fā)展勢(shì)頭,總量不斷提高,高端產(chǎn)品在國(guó)際上占有近60%的份額,在全球鉭鈮行業(yè)具有極其重要的地位。
行業(yè)前景
隨著各應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展,隨著國(guó)家對(duì)民族鉭鈮工業(yè)的高度關(guān)注和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的要求,中國(guó)鉭鈮工業(yè)一定能站在促進(jìn)整體進(jìn)步發(fā)展的高度,主動(dòng)應(yīng)對(duì)發(fā)展進(jìn)程中的矛盾和問(wèn)題。隨著世界電子、冶金、航天、航空等高新技術(shù)的發(fā)展,國(guó)際市場(chǎng)對(duì)鉭粉、鉭絲等稀有金屬冶煉與加工新材料、鉭鈮晶體材料以及鈮合金的需求量日益增加。目前國(guó)外鉭鈮金屬冶煉廠、加工行業(yè)都在推行全球經(jīng)濟(jì)一體化和綜合化,積極開(kāi)拓市場(chǎng),提高市場(chǎng)占有率。實(shí)施鉭、鈮主要產(chǎn)品的技術(shù)開(kāi)發(fā),將大大提高我國(guó)鉭、鈮系列產(chǎn)品的技術(shù)水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力,確立我國(guó)民族產(chǎn)業(yè)在鉭、鈮領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中三份天下有其一的局面。
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