新時(shí)期,“一帶一路”和“中國制造 2025”概念,為鈦鍛件、鈦合金棒等鈦材拓展新的需求領(lǐng)域提供了廣闊前景,筆者認為,民生用品、建筑裝飾、海洋工程、石油鉆采與輸送等產(chǎn)業(yè)都將成為未來(lái)鈦材作為新興材料發(fā)展的新領(lǐng)域。
民用電子產(chǎn)品刮起“鈦旋風(fēng)”
鈦做為民眾心目中的高檔金屬,近年來(lái)也被應用于民用電子產(chǎn)品中。以蘋(píng)果手機為代表,首次用鈦螺絲替代不銹鋼螺絲,在民用電子產(chǎn)品中刮起了一陣“鈦旋風(fēng)”。國內 8848 鈦金手機的鈦外殼,讓國內高端人士首次感受到鈦的沉穩與大氣。

目前,鈦已引起了手機、筆記本等電子生產(chǎn)廠(chǎng)商的關(guān)注,鈦制外殼、內飾、配件已成為設計師未來(lái)設計的首選元素。鈦將以其特有的色澤與優(yōu)良的金屬性能,以及其獨特的宣傳力,在民用電子產(chǎn)品中將得到大量應用。不要小看每部手機幾十克的用量,其每年幾億到十幾億部的市場(chǎng)量,必將掀起鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新高潮。
鈦市場(chǎng)將因民用產(chǎn)業(yè)而崛起
當今社會(huì ),健康越來(lái)越得到方方面面的重視,鈦以其獨特的無(wú)毒、無(wú)重金屬析出、無(wú)人體排異、生物親和性好的特性在民用健康產(chǎn)業(yè)必將大放異彩。從前后兩屆鈦博會(huì )上看到,老的鈦眼鏡架、高爾夫球桿、鈦飾品、戶(hù)外用品等在市場(chǎng)中穩步前行。以鈦復合炒鍋、鈦保溫杯等為代表的廚具、餐具、休閑器具等不斷推陳出新,正逐步走向成熟。
今年,浙江永康成立了鈦材料民用化項目對接工作領(lǐng)導小組,將鈦材與當地民營(yíng)企業(yè)的車(chē)、杯、廚具等優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)擦出火花,合作打造高端民用產(chǎn)品。相信以永康人的智慧、加工與
市場(chǎng)開(kāi)拓能力,高端民生健康產(chǎn)品將在未來(lái)取得突破性進(jìn)展,有望成為高端不銹鋼的替代產(chǎn)品。展望未來(lái),每家每戶(hù)擁有一千克鈦將成為可能,鈦的市場(chǎng)將因民用產(chǎn)業(yè)而崛起。
當然,影響鈦在民生健康產(chǎn)業(yè)的應用還是鈦材的品質(zhì)。過(guò)去不少鈦企業(yè)認為民用產(chǎn)品對鈦的品質(zhì)要求不高,是鈦就可以,而真正從事鈦民用鈦產(chǎn)品才發(fā)現,對鈦加外觀(guān)品質(zhì)和加工性能的要求往往超過(guò)軍品。以鈦鍋為例,加工對材料拉伸性能的要求很高,加工后表面不能出現針眼大的缺陷,這些又恰恰是現在鈦材難以做到的。如何開(kāi)發(fā)即適合生產(chǎn)民用產(chǎn)品,易于沖壓,加工性能好,又價(jià)格低廉的鈦材,已成為鈦材生產(chǎn)企業(yè)需面臨的課題。
建筑裝飾產(chǎn)業(yè)充分發(fā)揮鈦耐腐蝕優(yōu)勢
中國國家大劇院橢圓拱形鈦殼體的面世,讓全世界為鈦在建筑領(lǐng)域的應用而喝彩,它的成功應用也給了我國鈦業(yè)工作者和建筑設計師很好的啟示,杭州大劇院、江蘇大劇院、福建閩臺文化園等一批國內開(kāi)始應用鈦元素。世界第一高樓迪拜塔在建筑外裝飾墻構件,室外五金件等的應用更是將鈦耐腐蝕的優(yōu)勢發(fā)揮得淋漓盡致。
我國有漫長(cháng)的海岸線(xiàn),濱海建筑受海洋氣候的影響較大,腐蝕嚴重 ;公路、鐵路、工廠(chǎng)附近的建筑因大氣污染,腐蝕也較嚴重。無(wú)論是從美觀(guān)、藝術(shù)的角度出發(fā),還是考慮建筑的耐蝕性,均需用鈦來(lái)取代常規建筑用金屬材料,以保證建筑和路邊行人的安全。由寶雞鈦產(chǎn)業(yè)研究院設計開(kāi)發(fā)的福建閩臺文化園項目將鈦的本色變幻成絢麗的多彩色,把鈦的耐蝕性與建筑裝飾的需求完美結合,成為國內自主鈦建筑裝飾領(lǐng)域的典范。
不過(guò),影響鈦進(jìn)入建筑領(lǐng)域的關(guān)鍵因素還是行業(yè)標準,由于國內建筑設計標準中沒(méi)有鈦材這一材料,因此設計師無(wú)法使用鈦材進(jìn)行結構設計和結構測算,只能做為裝飾材料加以應用。沒(méi)有標準已嚴重影響到鈦材在我國建筑領(lǐng)域的應用,需要盡快得到解決。相信我國會(huì )趕上日、歐等先進(jìn)國家的時(shí)代潮流,關(guān)注鈦在建筑領(lǐng)域開(kāi)發(fā)和應用,推動(dòng)我國鈦工業(yè)的發(fā)展。
海洋工程有望成為鈦材應用的大市場(chǎng)
海洋工程用材料,除要求耐海洋腐蝕環(huán)境外,還要求高性能、高功能、安全可靠性、實(shí)用性及低成本等,鈦是所有金屬中最適合的材料。在艦船應用領(lǐng)域,船體、熱交換器、泵、閥、管線(xiàn)等長(cháng)期浸泡在海水中,極易受到海水腐蝕。

鈦材可以有效解決由于腐蝕 / 沖蝕引起的海底管道泄露和海洋生物引起的艦船故障等問(wèn)題,它不但具有優(yōu)異的耐海水腐蝕性能,而且可以減輕艦船重量,減少維修費用,延長(cháng)使用壽命。近年來(lái),國家海洋戰略的實(shí)施,海洋設施用鈦也有所增加,已經(jīng)實(shí)施或計劃用鈦的大型浮式海洋結構物機場(chǎng)、港灣物流基地、原油和天然氣貯存基地、橋梁、體育娛樂(lè )設施等。在海洋勘探方面,海上采油設備如采油平臺、原油冷卻器、升油管、泵、閥、接頭、夾具等均與海水及原油中的硫化物、氨、氯等介質(zhì)接觸,由鈦制造的設備或零部件已廣泛用于海洋勘探。
展望未來(lái),海洋工程作為新興的鈦的民用市場(chǎng),最近幾年發(fā)展很快。在能源緊缺的情況下,從近海到深海,世界許多國家都在開(kāi)發(fā)海洋,利用海洋,而鈦優(yōu)異的性能可以很好地滿(mǎn)足人們在海洋工程方面應用的要求,因而應用領(lǐng)域十分廣泛,預測海洋工程用鈦有望成為鈦材的一個(gè)較大的應用市場(chǎng)。
石油鉆采與輸送也將成為鈦材應用大市場(chǎng)
地球上蘊藏的石油有 30% 以上埋藏于海底之下,大約 1300×108(億)噸,把它們開(kāi)采出來(lái)對緩解能源短缺意義重大,海洋底部與地殼中蘊藏著(zhù)人類(lèi)將來(lái)賴(lài)以生存的資源,如何探明它們藏于何處與如何把它們開(kāi)采出來(lái)是人類(lèi)面臨的挑戰。在海洋鉆探中使用鈦合金制造石油提升管與采油預應力管接頭、夾具、配件等已在技術(shù)上是可行的。在鉆井平臺、海洋電站上為了應對含硫酸性原油和海水都抗腐蝕,熱交換器以及油和氣的冷卻都可以使用鈦制裝備。近年來(lái),國內主要鈦企業(yè)都在積極研發(fā)鈦合金石油管材,以滿(mǎn)足國內超深超高壓油氣井對高強耐蝕管材的迫切需求。
石油輸送管道系統是海底石油開(kāi)采不可缺少的部分,由于鈦對海水具有很高的耐蝕性,其使用壽命為鋼的10倍,因此,采用鈦管制造的石油輸送管的成本與銅、鎳金屬管相比是合算的。美國已開(kāi)始將大口徑鈦合金管應用于北海石油開(kāi)發(fā)中,并取得了良好的使用與經(jīng)濟效果。
影響鈦材在石油鉆采與管道輸送的主要因素還是標準問(wèn)題。我國鈦材的應用推廣已有 40 多年的歷史,但在各行業(yè)標準制訂上都缺乏對鈦材使用的規定,國內部分大型骨干鈦企業(yè)對鈦在跨行業(yè)標準的制訂缺乏積極有效的影響,限制和制約了鈦在新領(lǐng)域的推廣應用。

未來(lái)全球對強度更高、耐蝕性更強的鈦合金石油管材的需求十分迫切,國內各大鋼管制造公司和科研院所都在積極開(kāi)展研制工作,預計石油鉆采與輸送領(lǐng)域用鈦有望成為鈦材的一個(gè)較大的應用市場(chǎng)。
縱觀(guān)鈦鍛件、鈦棒鈦材在未來(lái)新材料領(lǐng)域的新應用,“跳出鈦產(chǎn)業(yè),發(fā)展新領(lǐng)域”從必然王國走向自由王國的跨界發(fā)展思路已成為鈦產(chǎn)業(yè)今后發(fā)展的主旋律。加強橫向結合,實(shí)現跨行業(yè)跨領(lǐng)域發(fā)展,將為未來(lái)新材料應用推廣帶來(lái)新的活力。
(本文作者系寶雞鈦產(chǎn)業(yè)研究院院長(cháng))
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