發(fā)布日期：2016-9-13 10:27:16
面對(duì)鈦產(chǎn)量世界第一，但深加工水平低、附加值低的尷尬局面，我國(guó)正在積極推進(jìn)鈦產(chǎn)業(yè)振興。在全方位拓展鈦材應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)，我們還要重點(diǎn)關(guān)注化工、電力、生物醫(yī)療工程、海洋工程等剛性需求較明朗和發(fā)展前景較好的應(yīng)用領(lǐng)域，努力實(shí)現(xiàn)“品質(zhì)高端化、成本低廉化、工藝數(shù)字化、全程綠色化”的目標(biāo)，使我國(guó)逐漸發(fā)展成為鈦業(yè)強(qiáng)國(guó)。
目前國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)下行壓力較大，我國(guó)鈦業(yè)界的企業(yè)家們還在奮勇前進(jìn)。我認(rèn)為，只要科學(xué)地確定轉(zhuǎn)型升級(jí)的變革方向并付諸實(shí)施，鈦產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來(lái)振興和輝煌。
在當(dāng)今，鈦合金的用量多少，代表著航空制造業(yè)的先進(jìn)性。民用客機(jī)方面，A350XWB鈦合金用量14%，波音787鈦合金用量15%；軍用飛機(jī)方面，美軍的C-17鈦合金用量10.3%，F(xiàn)-35鈦合金用量27%，F(xiàn)-22鈦合金用量甚至達(dá)到41%。這一方面，我國(guó)也有了很大進(jìn)步，無(wú)論是民用客機(jī)還是軍用飛機(jī)，無(wú)論是機(jī)體還是發(fā)動(dòng)機(jī)，鈦合金的用量都有明顯的提升。
波音公司預(yù)測(cè)，全球未來(lái)20年將新增36770架民用飛機(jī)，其中亞洲是13460架次，占到37%。而我國(guó)將新增民用飛機(jī)6330架，幾乎占到亞洲增量的一半。波音747、777、787分別每架用鈦材41噸、54噸、113噸，所以這是一個(gè)很廣闊的市場(chǎng)。
鈦是三大輕金屬之一，密度是鐵的57%左右。鈦具有較高的拉伸強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度；鈦具有優(yōu)良的耐腐蝕性能并且具有較寬的使用溫度范圍，從零下269℃至零上600℃均可使用，特種鈦合金范圍更寬。此外，鈦還是一種友好金屬，具有優(yōu)良的生物相容性，與人體組織的生物相容性優(yōu)良，無(wú)過(guò)敏反應(yīng)；同時(shí)，鈦有較大的彈性變形能力，很適宜做彈簧等零件，也促進(jìn)了鈦在航空、航天、艦船、海洋裝備等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
我國(guó)今后仍應(yīng)全方位（空、天、海、陸）拓展鈦材的應(yīng)用領(lǐng)域，但也要重點(diǎn)關(guān)心一些剛性需求較明朗和發(fā)展前景較好的應(yīng)用領(lǐng)域。2015年，化工、航空航天、電力作為全國(guó)鈦材前三名使用大戶，分別占到全國(guó)鈦用量的44.6%、15.7%和12.7%，要繼續(xù)鞏固、擴(kuò)大其應(yīng)用成果。而生物醫(yī)療、船舶、海洋工程等特別適合鈦材應(yīng)用的高附加值行業(yè)，僅各占到總用量的2%、2.9%和1.2%，需要我們做更多的工作，推動(dòng)鈦材料的使用。
鈦及鈦合金具有的生物相容性好、強(qiáng)度高、比重小、彈性模量小等特性，適用于醫(yī)療器械和人體植入件。近10年來(lái)，生物醫(yī)用材料及制品的市場(chǎng)增長(zhǎng)率一直保持在20%至25%，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用更是如虎添翼。2016年6月，清華大學(xué)附屬醫(yī)院完成世界首例3D打印的鈦合金骶骨植入醫(yī)療，保住了患者的下肢與二便功能。我國(guó)是人口大國(guó)，鈦及鈦合金人體植入件市場(chǎng)需求潛力很大。
海洋工程對(duì)鈦的需求可以說(shuō)是剛性的，比如核潛艇、深海潛水器對(duì)耐高壓、抗腐蝕的要求，決定了只有鈦才能勝任。寶鈦集團(tuán)研制的4500m深潛器鈦合金載人球艙和我國(guó)7000m蛟龍?zhí)柹顫撈鞯哪蛪狠d人殼體，都是鈦合金制造的。在海洋石油工程和海水淡化工程中，鈦材料也得到更加廣泛的應(yīng)用。
盡管前景非常廣闊，但我們要振興鈦工業(yè)，必須要進(jìn)一步拓展鈦合金在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，要選準(zhǔn)比較合適的拓展方向。在拓展鈦材應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)時(shí)，必須要加速實(shí)現(xiàn)鈦業(yè)的“四化”，才能在振興鈦業(yè)之路上快速前行，否則依然無(wú)法改變我國(guó)鈦產(chǎn)量世界第一，但深加工水平低、附加值低的尷尬局面。
一是品質(zhì)高端化。要振興鈦業(yè)就必須出精品、創(chuàng)品牌，既要滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的剛性需求，又要努力拓展國(guó)外市場(chǎng)。二是成本低廉化。通過(guò)工藝創(chuàng)新和改進(jìn)大幅度降低成本，重點(diǎn)解決原材料循環(huán)利用、鍛鑄件精化、節(jié)省能源消耗等問(wèn)題。三是工藝數(shù)字化。中國(guó)的鈦產(chǎn)業(yè)企業(yè)要在工藝加工中大規(guī)模應(yīng)用數(shù)值模擬、數(shù)控、自動(dòng)化、智能化等，提高加工水平和產(chǎn)品質(zhì)量，降低損耗。四是全程綠色化。這是不可逾越的底線，必須符合我國(guó)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。產(chǎn)業(yè)綠色化是鈦業(yè)振興的關(guān)鍵所在，只有綠色化，才能保持不敗地位。
我堅(jiān)信，只要我們努力實(shí)現(xiàn)“四化”的目標(biāo)，我國(guó)的鈦業(yè)一定能夠不斷發(fā)展，成為鈦業(yè)強(qiáng)國(guó)。
原文來(lái)自：經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào) 中國(guó)科學(xué)院院士 曹春曉