0.01毫米間的極致追求——湖南湘投金天鈦金屬公司研發(fā)高端鈦材紀(jì)實
2025年03月27日 11:14 446次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 鎂鈦 作者： 孟姣燕 袁鳳麟 方菊英
應(yīng)用于手機(jī)折疊屏的鈦箔。辜鵬博/攝
湖南湘投金天鈦金屬股份有限公司冷軋事業(yè)部。辜鵬博/攝
沿海地區(qū)的大型核電站，源源不斷地產(chǎn)出清潔能源；熱銷的折疊屏幕手機(jī)，為消費者帶來便捷體驗。然而，鮮為人知的是，核電機(jī)組穩(wěn)定運行、手機(jī)屏幕絲滑折疊，離不開一種關(guān)鍵材料——高端鈦材。湖南省在高端鈦材領(lǐng)域可謂獨樹一幟，湖南省既無鈦資源，也未有成熟的鈦產(chǎn)業(yè)體系。然而，為加快助跑湖南省工業(yè)化，服務(wù)湖南省先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展，近年來，湖南省前瞻布局，將目標(biāo)瞄準(zhǔn)高端鈦及鈦合金產(chǎn)業(yè)。近日，筆者走進(jìn)國內(nèi)鈦帶卷主要生產(chǎn)企業(yè)——湖南湘投金天鈦金屬股份有限公司（以下簡稱“金天公司”），實地感受高端鈦材的研發(fā)過程。
“追趕10年，
終于填補國內(nèi)技術(shù)空白”
3月18日，在金天公司的冷軋事業(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)往沿海地區(qū)，作為“華龍一號”核電項目發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵材料。
“未來3年訂單在手！”金天公司常務(wù)副總經(jīng)理楊友志自豪地說，金天公司自主研發(fā)制造的核電用鈦材，填補了國內(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。
板式換熱器是核電機(jī)組的關(guān)鍵部件，需要長時間與海水接觸，對材料耐腐蝕性、強度等指標(biāo)要求嚴(yán)苛，曾被一些發(fā)達(dá)國家長期壟斷封鎖技術(shù)。
“這塊鈦板看起來薄薄一片，卻是純鈦行業(yè)‘皇冠上的明珠’。”楊友志向筆者展示，一塊鈦板上有各種波紋狀流道，其設(shè)計對于材料成型能力的考驗非常大。
金天公司研發(fā)團(tuán)隊創(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)計算和試驗，在工藝和成品處理環(huán)節(jié)，日復(fù)一日打磨。
“追趕了10年，終于填補國內(nèi)技術(shù)空白。”楊友志介紹，金天公司從2015年參與國家重大科技專項開展技術(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。目前，金天公司成為國內(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，金天公司生產(chǎn)的鈦帶卷廣泛應(yīng)用于核電、化工、航空、能源、消費電子等領(lǐng)域，市場占有率位居國內(nèi)第一、全球前三。
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，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的直徑。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，用量以克計算。”楊友志介紹，2022年以來，金天公司精密鈦箔累計供貨100噸級，相當(dāng)于為1000多萬臺手機(jī)供貨的規(guī)模，國內(nèi)市場占有率達(dá)70%。
相比不銹鋼，鈦材更輕、強度更高、耐腐蝕性更好，但軋制難度更大。
金天公司曾軋制出我國第一卷自主研發(fā)的寬幅冷軋鈦帶卷，而且厚度不斷下探，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，金天公司發(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。
如何把“手撕鈦”做到像鏡面一般平整光潔？僅僅是針對板形這一個技術(shù)點，研發(fā)團(tuán)隊就配輥上百次，在經(jīng)歷了上百次試驗后，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、超薄、超寬，是業(yè)內(nèi)對高端鈦材的極致追求。金天公司正瞄準(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。
責(zé)任編輯：任飛
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