發(fā)布日期：2016-9-13 10:27:16
面對鈦產(chǎn)量世界第一，但深加工水平低、附加值低的尷尬局面，我國正在積極推進鈦產(chǎn)業(yè)振興。在全方位拓展鈦材應(yīng)用領(lǐng)域的同時，我們還要重點關(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，使我國逐漸發(fā)展成為鈦業(yè)強國。
目前國內(nèi)外經(jīng)濟下行壓力較大，我國鈦業(yè)界的企業(yè)家們還在奮勇前進。我認為，只要科學(xué)地確定轉(zhuǎn)型升級的變革方向并付諸實施，鈦產(chǎn)業(yè)將會迎來振興和輝煌。
在當今，鈦合金的用量多少，代表著航空制造業(yè)的先進性。民用客機方面，A350XWB鈦合金用量14%，波音787鈦合金用量15%；軍用飛機方面，美軍的C-17鈦合金用量10.3%，F(xiàn)-35鈦合金用量27%，F(xiàn)-22鈦合金用量甚至達到41%。這一方面，我國也有了很大進步，無論是民用客機還是軍用飛機，無論是機體還是發(fā)動機，鈦合金的用量都有明顯的提升。
波音公司預(yù)測，全球未來20年將新增36770架民用飛機，其中亞洲是13460架次，占到37%。而我國將新增民用飛機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，所以這是一個很廣闊的市場。
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度、蠕變強度、疲勞強度；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，無過敏反應(yīng)；同時，鈦有較大的彈性變形能力，很適宜做彈簧等零件，也促進了鈦在航空、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、電力作為全國鈦材前三名使用大戶，分別占到全國鈦用量的44.6%、15.7%和12.7%，要繼續(xù)鞏固、擴大其應(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，推動鈦材料的使用。
鈦及鈦合金具有的生物相容性好、強度高、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，生物醫(yī)用材料及制品的市場增長率一直保持在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。我國是人口大國，鈦及鈦合金人體植入件市場需求潛力很大。
海洋工程對鈦的需求可以說是剛性的，比如核潛艇、深海潛水器對耐高壓、抗腐蝕的要求，決定了只有鈦才能勝任。寶鈦集團研制的4500m深潛器鈦合金載人球艙和我國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)，必須要進一步拓展鈦合金在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，要選準比較合適的拓展方向。在拓展鈦材應(yīng)用領(lǐng)域市場時，必須要加速實現(xiàn)鈦業(yè)的“四化”，才能在振興鈦業(yè)之路上快速前行，否則依然無法改變我國鈦產(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，既要滿足國內(nèi)市場的剛性需求，又要努力拓展國外市場。二是成本低廉化。通過工藝創(chuàng)新和改進大幅度降低成本，重點解決原材料循環(huán)利用、鍛鑄件精化、節(jié)省能源消耗等問題。三是工藝數(shù)字化。中國的鈦產(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，必須符合我國綠色經(jīng)濟發(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。
我堅信，只要我們努力實現(xiàn)“四化”的目標，我國的鈦業(yè)一定能夠不斷發(fā)展，成為鈦業(yè)強國。
原文來自：經(jīng)濟日報 中國科學(xué)院院士 曹春曉