【技术介绍】
钛合金目前主要用于飞机和航天器发动机的结构件中,在消费电子 行业中的应用也在持续提升。预计到 2025 年我国航空航天钛材市场规模 大约为 150~214 亿元,2027 年消费电子行业钛合金市场规模达 432 亿元。 但制备钛合金的原料钒铝合金及海绵钛的高价格,导致钛合金生产成本 较高,影响了钛合金在多个领域的大规模推广使用。 目前,钛合金生产 用中间合金主要通过铝热反应制备,反应过程大量放热且不可控,造成 喷溅、挥发、凝固缩孔等一系列问题,使合金产品的合格率不到 70% , 致使生产成本高。本项目通过优化反应助剂和渣型,在惰性气氛下利用 可控铝热反应技术,实现低成本制备高纯度的多种钛合金生产用中间合 金。新工艺不仅成品率高,生产成本低,而且合金成分、结构均匀,批 次之间产品质量稳定。
【技术指标】
基于可控铝热法低成本制备钛合金生产用中间合金(V-Al、V-Al-RE、 V-Al-Ti 等),实现钒的收率大于 99% 、合金收率大于 98% 、合金一次 成品率>85% ,纯度满足行业标准。该技术包括一系列独创的产品和技 术,如稀土钒铝合金、钒铝钛合金、可控铝热反应工艺以及合金一次成 品率>85%等技术指标,均未见相关报道。
【技术成熟度】
在长期系统研究反应机理的基础上,探明了各种反应条件对铝热反 应的影响,获得了与目标中间合金成分所匹配的优化工艺参数,在小试 的基础上完成了公斤级的中试验证。本技术已获授权两项发明专利。
【应用情况】
该技术在实验室完成了系统的小试研究,与国瑞科创稀土功能材料有限公司合作建立了中试示范线,成功地进行了公斤级重复试验。 目前 寻求工业合作伙伴建立单炉产量超过 100kg 的示范生产线。新技术有望 取代现有自蔓延法铝热反应的工艺,成为钛合金生产用中间合金的主要 生产工艺。