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鈦及鈦合金行業(yè)

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核電鈦材“隱形冠軍”:0.01毫米間的極致追求

   2025-03-25 IP屬地 陜西湖南湘投金天鈦金屬股份有限公司3180

  黨的二十屆三中全會對國資國企改革作出了系列部署。今年是國務(wù)院國企改革新三年行動計(jì)劃的收官之年,全國兩會上的政府工作報(bào)告提出,要高質(zhì)量完成國有企業(yè)改革深化提升行動。為貫徹落實(shí)好黨中央、國務(wù)院決策部署,充分展示湖南省國有企業(yè)改革發(fā)展新成就,湖南日報(bào)聯(lián)合湖南省國資委推出《國企新觀察》融媒體系列報(bào)道,聚焦國企轉(zhuǎn)型升級、傳承創(chuàng)新、向綠而行、爭當(dāng)“單項(xiàng)冠軍”、擁抱全球機(jī)遇等方面的好經(jīng)驗(yàn)好做法,展示湖南國資國企改革發(fā)展的新氣象、新成效、新動能。

湖南湘投金天金屬股份有限公司的冷軋事業(yè)部。湖南日報(bào)全媒體記者辜鵬博攝

湖南日報(bào)全媒體記者孟姣燕通訊員袁鳳麟方菊英

  沿海地區(qū)的大型核電站,源源不斷產(chǎn)出清潔能源;熱銷的折疊屏幕手機(jī),為消費(fèi)者帶來便捷體驗(yàn)。然而,鮮為人知的是,核電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行、手機(jī)屏幕絲滑折疊,離不開一種關(guān)鍵材料——高端鈦材。湖南在這一領(lǐng)域可謂獨(dú)樹一幟。

  “追趕十年,終于填補(bǔ)國內(nèi)技術(shù)空白”

  3月18日,國內(nèi)鈦帶卷主要生產(chǎn)者——湖南能源集團(tuán)旗下湖南湘投金天鈦金屬股份有限公司的冷軋事業(yè)部里,一卷卷銀色的鈦帶卷正緩緩軋出。不久后,這批高品質(zhì)鈦帶卷將發(fā)運(yùn)至沿海地區(qū),成為“華龍一號”核電項(xiàng)目發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵材料。

  “未來三年訂單在手!”金天鈦金常務(wù)副總經(jīng)理?xiàng)钣阎咀院赖卣f,金天鈦金自主研發(fā)制造核電用鈦材,填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白,在市場上占據(jù)領(lǐng)先地位,助力中國核電產(chǎn)業(yè)提高自主可控能力。

核電機(jī)組板式換熱器用的鈦板材。湖南日報(bào)全媒體記者辜鵬博攝

  板式換熱器是核電機(jī)組的關(guān)鍵部件,需要長時(shí)間與大量海水接觸,對材料耐腐蝕性、強(qiáng)度等指標(biāo)要求嚴(yán)苛,曾被發(fā)達(dá)國家長期壟斷。

  “這塊鈦板看起來薄薄一片,卻是純鈦行業(yè)‘皇冠上的明珠’。”楊友志向記者展示,一塊鈦板上有各種波紋狀流道,其設(shè)計(jì)對于材料成型能力的考驗(yàn)非常大。

  研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地構(gòu)建“成分-工藝-組織-性能”模型,從原料成分調(diào)控著手,對關(guān)鍵元素反復(fù)計(jì)算和試驗(yàn),并在工藝和成品處理環(huán)節(jié)日復(fù)一日打磨。

  “追趕十年,終于填補(bǔ)國內(nèi)技術(shù)空白!”楊友志介紹,從2015年參與國家重大科技專項(xiàng)開展技術(shù)攻關(guān),到2021年、2023年分別通過中國核能行業(yè)協(xié)會、中國有色金屬工業(yè)協(xié)會成果鑒定,從試制到小堆再到裝機(jī),現(xiàn)已批量供貨。金天鈦金成為國內(nèi)唯一一家批量供貨三大核電集團(tuán)的企業(yè),為全球核電領(lǐng)域提供材料支持。

  目前,金天鈦金主打產(chǎn)品鈦帶卷應(yīng)用覆蓋核電、化工、航空、能源、消費(fèi)電子等領(lǐng)域,市場占有率居國內(nèi)第一、全球前三。

金天鈦金生產(chǎn)的厚0.089毫米、寬1050毫米的鈦箔。湖南日報(bào)全媒體記者辜鵬博攝

足夠薄、更加寬,“手撕鈦”挑戰(zhàn)成功

  在企業(yè)展廳,一張鈦箔通體透亮,反射著鏡面般的光澤,它的厚度只有0.089毫米,與頭發(fā)絲的直徑相當(dāng)。這樣一張鈦箔,可以像紙張一樣柔軟彎曲,可以用手輕輕撕開,因此獲得一個(gè)形象的名字“手撕鈦”。

  “目前,行業(yè)內(nèi)應(yīng)用于手機(jī)折疊屏的鈦箔為0.12毫米,用量以克計(jì)算。”楊友志介紹,2022年以來金天鈦金精密鈦箔累計(jì)供貨100噸級,相當(dāng)于1000萬臺以上規(guī)模,國內(nèi)市場占有率達(dá)70%。

應(yīng)用于手機(jī)折疊屏的鈦箔。辜鵬博攝

  相比不銹鋼,鈦材更輕、強(qiáng)度更高、耐腐蝕性更好,但軋制難度更大。

  金天鈦金曾軋出中國第一卷自主研發(fā)的寬幅冷軋鈦帶卷。厚度不斷下探,0.5毫米、0.3毫米、0.2毫米寬幅鈦帶卷相繼挑戰(zhàn)成功。

  隨著高端電子產(chǎn)品對鈦箔的需求越來越大,金天鈦金發(fā)力攻關(guān)“手撕鈦”。

  從0.2毫米到0.1毫米,這無法用肉眼分辨的厚度,對于工業(yè)生產(chǎn)來說卻如同一道巨大的鴻溝。

  “鈦就像一匹野馬,馴服過程格外艱難。每軋薄0.01毫米都不容易。”楊友志說,最難的是,既要減薄,還要做寬。

  如何做到像鏡面一般平整光潔?僅僅是針對板形這一個(gè)技術(shù)點(diǎn),研發(fā)團(tuán)隊(duì)配輥上百次,進(jìn)行上百次試驗(yàn)后,才成功研制出厚0.089毫米、寬1050毫米的鈦箔,鑄就行業(yè)寬厚比最大的寬幅極薄鈦材。

  超軟、超強(qiáng)、超薄、超寬,是業(yè)內(nèi)對高端鈦材的極致追求。金天鈦金正瞄準(zhǔn)氫能、海工、電子等應(yīng)用領(lǐng)域,持續(xù)開展技術(shù)攻關(guān)、擴(kuò)大產(chǎn)品應(yīng)用,為國家重大裝備提供先進(jìn)材料支撐。

 
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