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深度好文,銅合金中的“彈性***”——鈹銅合金

發(fā)布時間:2021-09-14點擊:1827

鈹是世界各主要軍事大國十分關注的敏感金屬。我國鈹產業(yè)經過50多年的自主發(fā)展,已經基本形成完整的工業(yè)體系。鈹工業(yè)中,用量***少但是***重要的是金屬鈹,它在國防軍工、航空航天和戰(zhàn)略核能等領域有著關鍵的應用,是一種關系著***的戰(zhàn)略性、關鍵性資源;用量***大、市場總量***大的是鈹銅合金,廣泛應用于工業(yè)領域。美國對中國禁運純鈹及鈹母合金。鈹銅合金是一種綜合性能優(yōu)良的有色合金彈性材料,被稱之為“彈性***”,具有高強度、高硬度、耐腐蝕、高導電性、高導熱性、耐疲勞、耐腐蝕、彈性滯后小、無磁性、沖擊時不產生火花等優(yōu)良性能。因此,鈹的主體應用就是鈹合金,估計市場中65%的鈹是以鈹銅合金的形式存在。

一、國外鈹工業(yè)概況

目前世界上只有美國、哈薩克斯坦和中國具有工業(yè)規(guī)模的從鈹礦石開采、提取冶金到鈹金屬及合金加工的完整鈹工業(yè)體系。美國的鈹工業(yè)規(guī)模是世界上***大的,代表了世界鈹的生產技術水平,在世界鈹工業(yè)中占絕對優(yōu)勢,處于***和主導地位。通過為世界上包括美國國內和國外的很多鈹產品制造商供應鈹原料、半加工材到***終制品,美國控制著全球鈹業(yè)貿易。日本受限于缺乏鈹礦資源,不具備全產業(yè)鏈能力,但在二次加工方面技術先進,在全球鈹工業(yè)中扮演重要角色。

美國Materion公司(原布拉什威爾曼),是世界上***能生產所有鈹產品的綜合一體化制造商。主要有兩個子公司,一個子公司生產工業(yè)領域鈹合金,鈹銅合金板、帶、絲、管、棒等;另一個聚焦國防等高精尖應用,生產包括核純級、結構級、儀表級和光學級鈹材,以及應用于航空航天領域的高價值鈹鋁合金。日本礙子(NGK)公司是世界上第二大鈹銅生產廠家,前身是日本礙子金屬公司。1958年開始生產鈹銅合金,是日本絕緣體有限公司(NipponGaishi)的全資子公司。日本絕緣體有限公司1986年購買了美國卡博特公司的鈹銅分部后更名為礙子公司(NGK),從而在鈹銅領域形成與美國Materion公司抗衡的局面。礙子金屬公司是世界上***大的氧化鈹進口商(主要進口源是美國Materion公司和哈薩克斯坦的烏爾巴冶金廠)?,FNGK年產鈹銅的能力估計在6000噸以上。烏爾巴冶金廠是前蘇聯僅有的一家鈹冶煉加工廠,現屬于哈薩克斯坦。蘇聯解體前,烏爾巴冶金廠有關鈹的生產情況高度保密,很少為人所知。2000年,烏爾巴冶金廠獲得美國Materion公司2500萬美元投資,由Materion公司提供烏爾巴冶金廠頭兩年的鈹生產資金,并為其設備進行更新,同時提供一些新技術,作為回報,烏爾巴冶金廠給Materion公司***提供鈹產品,主要包括金屬鈹錠和鈹銅母合金(供貨期到2012年)。2005年,烏爾巴冶金廠完成了這項為期5年的投資計劃,烏爾巴冶金廠每年的鈹產品產量為170-190噸,鈹銅母合金的年生產能力為3000噸,鈹銅合金制品的年生產能力達1000噸。烏爾巴冶金廠在中國上海投資設立了全資子公司:烏中冶金制品(上海)有限公司,負責公司鈹產品在中國、東亞、東南亞等地區(qū)的進出口、轉口、銷售。烏中冶金制品(上海)有限公司經過多年的發(fā)展,已經成為中國、東亞、東南亞地區(qū)非常重要的鈹母合金供應商之一。在中國大陸地區(qū),***高的時候占據了70%以上的市場份額。

 

二、國鈹工業(yè)概況

中國的鈹工業(yè)經過幾十年的發(fā)展,已經形成了從礦石開采、提取冶金到鈹金屬及合金加工的完整工業(yè)體系。鈹產業(yè)鏈上目前分布的主要市場產品包括:鈹化合物、金屬鈹、鈹合金、氧化鈹陶瓷和金屬鈹基復合材料。主要企業(yè)包括東方鉭業(yè)、五礦鈹業(yè)等國企,以及規(guī)模較小的民營企業(yè)。2018年,中國純鈹產量50噸。美國對中國禁運金屬鈹及鈹銅母合金。產業(yè)鏈上用量***少但***重要的是金屬鈹。金屬鈹主要用于國防、航空航天、戰(zhàn)略資源領域,***關鍵的國防應用是在戰(zhàn)略核導彈上。另外,還包括衛(wèi)星框架部分和結構件、衛(wèi)星鏡體、火箭噴嘴、陀螺儀和導航及武器控制組件、電子封裝、數據通信系統(tǒng)和高功率激光器的鏡體;核純級金屬鈹也被用于研究/實驗核裂變和聚變反應堆。產業(yè)鏈上用量***大的是鈹銅合金。據統(tǒng)計,80%以上的氫氧化鈹用于生產鈹銅母合金(鈹含量4%)。母合金添加純銅稀釋,生產鈹含量0.1~2%各種組分的鈹銅合金,包括各種型號的鈹銅合金型材(棒材、帶材、板材、絲材、管材),精加工企業(yè)利用這些型材加工應用于消費電子等工業(yè)領域的元器件。鈹合金的生產一般分為上下游兩部分,上游是礦石開采、提取冶煉為含鈹的鈹銅母合金、(鈹含量一般為4%);下游是將鈹銅母合金作為添加劑,加入銅進一步冶煉加工成鈹銅合金型材(管、帶、棒、線、板等),每一個合金產品中,由于性能不能,又會細分為不同的牌號

二、總結

鈹銅母合金市場,產能集中在少數企業(yè),美國占據主導地位。鈹銅合金的生產技術門檻較高,整個產業(yè)相對集中,每個細分的牌號或者品類只有幾家供應商,或者一個超級生產商。由于資源的稀缺性和技術的***,導致美國Materion占據領導地位,日本的NGK和哈薩克斯坦的烏爾巴金冶金廠也具有較強實力,國內企業(yè)***落后。鈹銅合金型材市場,國內產品集中在中低端領域,在中高端市場具有較大的替代需求和價格空間。無論是鈹銅母合金、還是鈹銅合金型材,國內企業(yè)還處于追趕階段,產品主要在中低端市場,價格往往是美國、日本產品的一半,甚至更低。其原因還是受限于冶煉技術、工藝的穩(wěn)定性。這一方面意味著,在國內生產制造成本低的情況下,如掌握或整合了一定的鈹銅冶煉技術,產品有望以價格優(yōu)勢切入中端市場。高純度鈹(99.99%)及鈹母合金是美國禁止向中國出口的關鍵原材料。

來源:網絡整理


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