中国超高纯钛助力航空航天

 

中国“年产250吨电子极低氧超高纯钛项目”前天正式投产,产出的第一炉超高纯钛不仅填补了我国相关产业和技术的空白,也打破了发达国家对这一项目的垄断。

金属钛作为一种战略性高端金属材料,具有质量轻、强度高、耐腐蚀的特点,一直以来是飞机制造、宇宙航天行业所必需的战略性关键材料,对国家安全、国防建设起着至关重要的作用。目前,全世界只有美国、日本的三家企业能生产超高纯钛,中国在高纯钛领域完全空白。作为高端金属材料,美国严格限制其对中国的出口。

“年产250吨电子极低氧超高纯钛项目”由金属钛提纯领域专家吴景晖博士领衔。该项目现已列入国家重点产业振兴专项资金支持项目,总投资2亿元,达产后可实现销售收入4亿元。该项目能耗低、无毒害排放、产品附加值高,工艺技术水平为国际先进,中国超高纯钛的产出将对促进我国军工、航空航天、医疗器械等高端企业的转型升级发挥重要作用。
超高纯钛


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SAM推出钨聚合物对环保医疗辐射屏蔽

斯坦福大学先进材料(SAM),在材料行业的领导者,是自豪地宣布其新的聚合物钨的释放进行有效的屏蔽辐射。这是一个了不起的成就,对防辐射屏蔽的环保解决方案的举动。
光子郎昕从SAM解释说,“钨是一种优良的抗辐射物质,但它太脆弱,被弯曲成所需的形状。但是当你把钨粉与聚合物,使钨聚合物成分,你会得到一个灵活的耐辐射材料。 SAM不断努力寻找创新的解决方案,以满足客户的需求。鉴于铅的环境成本,聚钨必将它在未来几年取代“。

聚合物钨(也称为钨填充的聚合物和PolyTungsten)是各种树脂和钨粉末,其是通过特殊的冶金技术混合在一起的组合物。与其他材料相比,钨聚合物都有自己的属性;它可以很容易地加工,具有高的耐辐射性,并且是环境友好的。传统上,铅(Pb)是用于屏蔽抗辐射的最佳选择。它是便宜的和丰富的,但它是有毒的和高度危险。事实上它是排在美国的“优先有害物质清单”二把手。

PolyTungsten具有相同的密度和厚度的铅,因此提供了相当的屏蔽性能。此外,它是主要的替代,因为它是更耐用和更好的环境。它是无毒的,可靠的,符合美国EPA,OSHA和RoHS标准。此外,它在使用过程中保持其形状,并且可以在许多应用中被使用;如X-射线设备,CT扫描设备,钨聚注射器和钨的聚准直器,仅举几例。分析,无论是在样品和实际产品已在使用中,已确认的SAM的钨填充聚合物产品提供辐射屏蔽比铅材料辐射屏蔽优越的无泄漏或热点。
 

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环保子弹-钨合金子弹

钨合金子弹又称环保子弹,由于钨合金生产的子弹相对于铅子弹要环保得多,因此有绿色子弹的美称。

美国军方已经完成了对“无污染”子弹的研制工作,现在这种子弹已完全取代目前军队中广为使用的铅头子弹。据美军方发言人表示,此举的目的只是想让大家知道“我们也想成为保护自然的人”。

据一份资料显示,在美军日常大大小小的射击训练中,美国士兵每年就要消耗掉大约2亿发5.56毫米口径的子弹,由于没有专门的清理工作,每次训练完毕都会在射击场上留下大量污染土地和地下水的含铅的子弹头。而这一不起眼的行为早就为环保人士所关注,国际自然保护部门还为此把美国五角大楼列入到了“破坏自然者”的黑名单中。

为了不留下“破坏环境”的恶名,美国军队从1994年开始了不含铅子弹的研制计划。该计划已经耗资了大量的物力财力。专家们在对各种金属进行研究后得出结论,钨合金硬度大、耐磨损、密度高、高温强度好、化学性质稳定、抗腐蚀等显著优点。钨合金不但完全可以替代铅作为子弹的主要,而且钨合金子弹的性能也比铅头子弹更好,其密集度也要超过铅头子弹。

但是,这种不会对环境造成破坏的“绿色子弹”要比铅头子弹的造价稍微高一些(前者为8美分,后者为5美分)。

钨合金是以钨为基加入其他元素组成的合金。在金属中,钨的熔点最高,高温强度和抗蠕变性能以及导热、导电和电子发射性能都好,比重大,除大量用于制造硬质合金和作合金添加剂外,钨及其合金广泛用于电子、电光源工业,也在航天、铸造、武器等部门中用于制作火箭喷管、压铸模具、穿甲弹芯、触点、发热体和隔热屏等。

 

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硬度的较量-钨合金穿甲弹

钨合金穿甲弹依靠钨合金弹芯的动能来穿透装甲摧毁目标的炮弹。它初始速度高、直射距离大、射击精度高是坦克炮和反坦克炮的主要弹种。舰炮、海岸炮、高射炮和航空机关炮都配有该炮弹。可用于毁伤坦克、自行火炮、装甲车辆、舰艇等装甲目标以及飞机、直升机、汽车、火箭炮、导弹发射运输/发射车、指挥车、通信车、雷达等非装甲金属结构技术兵器。也可用于破坏坚固防御工事。
 
1、原理
钨合金穿甲弹依靠膛内高温高压气体作用下,获得很大的初始动能,和坦克装甲来了个硬度的较量。在强大的应力作用下,装甲壁慢慢的凹陷最终破裂,并杀死有生力量和摧毁坦克内部系统。
 
传统穿甲弹中,在弹体中装有少量炸药及引信,弹丸头部虽然已经破裂,但是弹体依然具有强大的惯性,所以仍会继续前冲。当撞击力达到一定数值时,引信被触发点燃,就引起了弹丸装药的爆炸。这时,在每平方厘米面积上,可产生数十吨至数百吨的高压,从而杀伤坦克内的乘员、破坏武器装备。
和传统的穿甲弹相比钨合金穿甲弹并没有填充炸药而是改为钨合金弹芯,在击穿装甲之后,是依靠高速飞溅的装甲碎片和穿甲弹弹芯碎片杀伤装甲目标中的人员、破坏其中的装备。
钨合金穿甲弹芯属于高比重钨合金制品,密度大,热稳定性极好,断面密度大,有利于控制导弹高空飞行。
 
2、造型
钨合金穿甲弹分为线轴型与流线型两种。主要由风帽、弹芯、弹体、曳光管组成。弹芯是穿甲弹的主体,用高密度(14~15克/厘米)钨合金制成。弹体用低碳钢或铝合金制造,主要起支承弹芯的作用,其上有导带,能保证弹丸旋转稳定。弹芯被固定在弹体中间,当碰击装甲瞬间,弹体破裂,弹芯进行穿甲。
它的弹芯直径小,仅为火炮口径的1/3~1/2,提高了着靶比动能(弹丸动能与弹体横截面积之比),垂直穿甲性能好,钨合金弹芯硬度高,具有抗压不抗拉的特点,穿甲时基本不变形,击穿装甲后形成碎块,增大了杀伤与燃烧作用。

3、设计
70年代美国设计的贫铀穿甲弹就是尾翼稳定脱壳穿甲弹的一种改进型,用高强度、高韧性、高密度的贫铀合金取代了钨合金作为尾翼稳定脱壳穿甲弹的弹芯,使穿甲能力进一步提高。使用贫铀穿甲弹的M1A1主战坦克能在海湾战争的坦克群决战中有出色表现,更证明了这种尾翼稳定脱壳穿甲弹的威力。但由于贫铀弹芯击穿装甲时会燃烧产生带有污染性的氧化铀尘埃,美国又从新计划研制更好的、无污染的钨弹芯材料来取代贫铀合金弹芯。

4、用途
穿甲弹的穿透能力主要来源于弹丸运动时的动能。除了给穿甲弹较大的初始动能外,其本身的外形质量也非常重要。钨合金穿甲弹采用钨合金作为弹芯。钨合金的密度可以达到很大,也就是说在空间有限的弹筒里面用高密度的钨合金可以最大限度的增加穿甲弹自身重量。采用钨合金弹芯也为把穿甲弹的外形设计成流线型提供了可能。

5、优点
钨合金属高比重合金序列,高比重合金有个最突出的特点就是比重高也就是大家常说的密度大。钨合金的密度可达到18g/cm3,是钢比重(7.8g/cm3)的2.3倍,所以弹心的断面密度大,有利于提高飞行时的存速能力和对钢板的侵彻能力,为提高穿甲弹的动能给装甲致命的打击提供了可能。
钨合金耐高温;热稳定性好,在穿甲弹飞行过程中与空气摩擦产生大量的热,要是穿甲弹中的填充物热性不好就会是它粘结在一起,无法达到穿甲的作用。钨合金的这一特性使穿甲弹很好的发挥了应有的功效。

6、最新
俄媒称,中国99式坦克的主要火力是一门125毫米口径滑膛炮。中国专家指出,该炮性能指标不仅比苏联同类产品2A46提高45%,而且还比德国“豹 2A5”和美国“艾布拉姆斯M1A1”坦克使用的RH-120炮高出30%。对抗敌方坦克的主要手段是使用钨合金弹芯的次口径穿甲弹。显然,这种生产技术上是从以色列得到的,后者曾向中国出口过这种炮弹。以方供应的M711炮弹的长度和直径比为20:1,初速度1700米/秒,穿甲能力达到600毫米。目前中国工程师还在研制新型次口径穿甲弹,其性能大幅优于现在的同类产品,新炮弹的长度和直径比为30:1,初速度1780米/秒,穿甲能力可达850毫米。中国的这种新型次口径穿甲弹能对所有现役坦克造成致命威胁,包括美国“艾布拉姆斯M1A2”和俄罗斯的T-90。
 

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钨需求愈加萎靡,行情稳中趋弱

钨市场行情:随着国外进入夏休、海外订单减少,APT市场需求更低,厂家接到的订单更少,成交困难,钨酸钠市场整体平稳安静运行,厂家开工率偏低,高价难卖,低价出货甚至出现倒挂现象,越来越多的厂家暂停生产钨酸钠,观望市场。钨需求愈加萎靡,行情稳中趋弱,市场成交清淡,观望情绪浓郁,尤其是贸易商出货意愿极低,都持货观望等待后市涨到一定高峰,预计短期或难有明显的涨势。

钼市场行情:周围市场有利因素相对不足,使得国内钼品行情难以止跌企稳。钼精矿市场弱势调整,产品高价成交困难,下游压价严重;钼铁现货流通不畅,买气不足,询盘较少,商家持货观望。料短期钼市或继续弱势运行。

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2024年1月份赣州钨协预测均价与下半月各大型钨企长单报价。

 

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龙年首周钨价开门红。