有色金（jīn）屬新材料是新材料的（de）一個極其重要的組成部分。大力發展（zhǎn）有色金屬新材料產業,加速有色金屬新材料的研究和開發,對促進國（guó）民經濟的可持續發展（zhǎn）具有極其重要的戰略意義。我國有（yǒu）色金屬材（cái）料經過（guò）幾十年的努力,已（yǐ）經在（zài）產（chǎn）量和規模方麵取得了重（chóng）大進展,是目前世界上的有色金屬生產大國。然而,我國有色金屬材料（liào）行業（yè）在高附加值產品、降低能耗（hào）、可持續發展方麵與世界先進國家還（hái）有很大差距。詳細闡述了我國有色金屬（shǔ）材（cái）料的發展現狀,指出了今後的發展方向和戰略。

材料是人類賴以生（shēng）存和發展、征服自（zì）然和改（gǎi）造自然的物（wù）質基礎,也是人類社會發展的（de）先導（dǎo）。特別是現代高技術（shù）的發展,更是依賴於新（xīn）材料技術的進（jìn）步,如果沒有現代超級（jí）結構材（cái）料的發展,就沒有當（dāng）今世界航空航（háng）天事業的輝煌燦爛（làn）;如果沒有半導體材（cái）料的出現,也就不可能有今天計算機技術（shù）日新月異的蓬（péng）勃發展。

有色金屬（shǔ）材料是最重要的一類材料,總計60多種。地殼中含量最高的鋁（lǚ）、鎂均為有色金（jīn）屬。其它有色金屬還包（bāo）括鈦、銅、鉛、鋅、銻、錫、鎳、鎢、鉬等以及稀土元素。有色（sè）金屬材料涉及到結構材料、功能材料、環境保護材料和生物醫用材料（liào）等,其應用幾乎涉及到國民經濟和國防建設的所有（yǒu）領域。有色（sè）金屬（shǔ）新材料是新材料的一個極其重（chóng）要的組成部分（fèn）,其地位和作用（yòng）十（shí）分突出。大力發展有色金屬新材料產業,加速有色金屬新材料的研究（jiū）和開發（fā）,對促進（jìn）國（guó）民經濟的可持續發展具有極其重（chóng）要的戰（zhàn）略意義。

 

1、我國有色金屬材料發展（zhǎn）現狀

1.1 成績顯著,舉世矚目

1.1.1產量規模發展（zhǎn）迅速（sù）

我國有色金屬工業經過50多年的發（fā）展,已經形成了比較完整的工（gōng）業體係,建立了相當（dāng）雄厚的物（wù）質基礎。特別是近10年來,成績顯著,舉世矚目,產量和規模發展迅（xùn）速,躍居世界前列,產品規格進一步增多,除基本滿足國內需求外,還實現了（le）部分出口。如2002年（nián）,我國10種有色金屬產（chǎn）量首次突破1000萬t,達到1012萬t,成為世界有色金屬第一生產大國（guó）;其中鋁、鎢（wū）、稀土、鉛（qiān）、銻、鋅、鎂和錫等（děng）產量居世界第一位,稀土產量占世界總產量的70%以上,鎂產量占（zhàn）世（shì）界總（zǒng）產量（liàng）的50%以上。另外我國還是世界有色（sè）金（jīn）屬貿易大國之一,2002年我國有色企（qǐ）業實現（xiàn）銷售收入2690億元,實現利稅187億元,實現利潤80億元;出口量為205萬t,其中鉛、鋅、錫、銻、鎂出口量居世界第一,預計未來幾年我國有色金屬產量將達到1120萬t,實現利稅250億元,實現（xiàn）利潤150億元。

1.1.2研究開發取得重大（dà）進展

我國有色金屬材料經過多年的發展,在高性能材（cái）料、新型材料加工技術等方麵已取得了重大進展。

鋁合金新（xīn）材料的性能大（dà）幅（fú）度提高（gāo）,部分高強高韌鋁合金、鋁鋰合金、噴射沉積快速凝固耐（nài）熱鋁合金的性能達到國際先進（jìn）水平。從（cóng）20世紀80年代開始（shǐ）,我（wǒ）國（guó）先後研究開發了2×××係列和7×××係列高強高韌抗應力腐蝕鋁合金,合金性能達到了美國相應標準的水平,並能提供小批（pī）量產品。研（yán）製的噴射沉積8009合金擠壓棒σb=395MPa,σ0.2=320MPa,δ=7.5%;8009/3%TiC擠壓棒σb=435MPa,σ0.2=330MPa,δ=7.0%。Al-Li合金被列為國家科技攻（gōng）關項目,包括中強（qiáng）可（kě）焊和高強Al-Li合金。含Sc鋁合金的研究也取得了進（jìn）展,研製出Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材,其性能與（yǔ）俄（é）羅斯的01970合金性能相當。我國（guó）在近年（nián）已成功開發了高壓陽極電容器（qì）鋁箔,性能超過了日本同（tóng）類產品,已能（néng）批量生產,並建（jiàn）成了大規模生產電子鋁箔的工藝技（jì）術體係。在這種形勢下,2002年從日本進口到我國的電容（róng）鋁箔的（de）價格被迫從15～16萬元/t降至6～7萬元/t。高速列車和地鐵車輛用大（dà）型高性能鋁合金型材已研製成功,並投入大批量生產。鋁材製備技術也得到了迅速提升,鋁合（hé）金（jīn）在多元外場作用瞬時連續大變形下,凝固組織控製技術取得突破;電解鋁大多采用200kA以上大型預焙電解技術,個別還采用了350kA大型預焙槽技術;鋁錠綜合交流電耗平均水平由1978年的17146kW·h下降到2002年的15362kW·h/t,即每噸鋁節約用電1784kW·h,按全（quán）國年產500萬t鋁計算,每年（nián）節約用電8.92×109kW·h。

我國（guó）是（shì）鎂（měi）資（zī）源豐（fēng）富的國家,但對鎂合金材料的研究與應用還處於起步階段。到20世（shì）紀90年代,隨著國際鎂（měi）合金應用的擴大,鎂的價格上升,在全國（guó）範圍內（nèi）出現了矽熱法煉鎂熱潮,全國鎂產量由1990年的0.59萬t猛增至1999年（nián）的16萬t。雖然我國原鎂的產量和出口量劇增,但鎂合金材料深（shēn）度加工製品的（de）發展相對滯後。近幾年,國家將發展鎂合金材料列為重大科技攻關項目,鎂合（hé）金新材料（liào）的研究水平因（yīn）而得到了明顯提高,開發了（le）ZM1～ZM10等十幾個牌號的鎂合金。通（tōng）過細化、淨化、微合金化等手段,使鑄造鎂合金的性能大幅度提高。鎂合（hé）金鑄件（jiàn）、壓鑄件已應用於汽車和摩托車等領域。2001年我國生產鎂鑄（zhù）件1040t,壓鑄件2120t。鎂合金製備技術得到了發展,現已裝備2000t的鎂合金壓鑄機,能生產出0.3mm厚的變形鎂合金薄板,並開發了鎂合金阻燃技術、鎂合金熔（róng）體環保型保護技術和鎂合金微弧氧（yǎng）化表麵處理技術等先進製備技術。

到目（mù）前為止,我國研製的鈦（tài）合金有近50種,已列入國家標準的鈦（tài）及（jí）鈦合金牌號有40餘種（zhǒng）。20世紀80年代以來,我國鈦合金開（kāi）始進入由純仿製到獨立研究與仿製相結合（hé）的階段。經過“八五”、“九五”攻關,我國已形成4大鈦合金係列:1)具有（yǒu）不同使（shǐ）用溫度的高溫鈦（tài）合金;2)具有不同抗拉強度與塑性、韌性匹（pǐ）配的結構鈦（tài）合金係列;3)具有不同屈（qū）服強度的艦用鈦合金;4)適用不同環境(介質)的耐蝕鈦合金。我國鈦合（hé）金的研究水平大體與國外接（jiē）近。在開發研究新材料的同時,我國也（yě）在鈦加工技（jì）術方麵開展了大量的工作。在鈦熔煉方麵,我國（guó）廣泛（fàn）采用兩次真空電弧熔煉,航空級鈦材采用三次熔煉,最（zuì）大鑄錠為d800mm×2600mm(質量為6t)。目前我國已具備了自行設計製造大型（xíng）真空電弧（hú）爐的能力,並在試驗研究中采用冷壁銅坩堝感應熔煉和懸浮熔煉,正計劃發展電子（zǐ）束冷床爐熔煉（liàn）。我國開（kāi）發的中（zhōng）強鈦合金TC4已應用於J10、J11飛機和人造衛星（xīng）。“九五”期間開發的中強TA15鈦合金將應用於J11飛機的承力件、鈑金、型材、鑄件,TC18將用作J11係列飛機（jī）的承力構件,開發的TB8超高強鈦合金將用作J11係列飛機後（hòu）機身;“十五”期間開發的高強（qiáng）、高（gāo）韌、損傷容限型TC21

將應用於未來戰鬥機（jī）的重要承力（lì）件和（hé）鈑金（jīn）。

過去10年,我國在金（jīn）屬間化合物材料研究方麵取得了突破性進展,已（yǐ）應用（yòng）於水輪機、航空發動機（jī）和汽車發動機（jī）等。研製出的Ti3Al合金棒材,其室溫延伸率達2%～7%;TiAl合（hé）金棒材其室溫延伸（shēn）率（lǜ）達（dá）5%,KⅠC為34MPa·m1/2,超塑性達（dá）到520%,並通過滲C表麵處理,大大提高了合金的抗氧化性能,為TiAl合金的工程應用打下了良好基礎。我國新近研製開發的（de）定向凝固Ni3Al基（jī）合金具有密度小、強（qiáng）度高、塑性好和高溫抗蠕變性能優異等特性,是一種（zhǒng）具有廣泛應用前景的高溫結構材料。該（gāi）合金適合於（yú）在950～1100℃使用（yòng）,可用作航空發動機的（de）渦輪（lún）導向葉片材料,其工作溫度比K3鑄造高溫合金提高50～100℃,在1100℃的持久強度超過美國的EX27合金,現已應（yīng）用於生產航空發動機2級渦輪導向葉片。

1.2 問（wèn）題依然嚴重,與先進國家的差距較大

經過50年的發（fā）展,我國有色金屬盡管在產量規模、研究開（kāi）發、科研（yán）和工業體係以及人（rén）才培養等方麵已取得了舉世矚目的成就,但在資源（yuán）及資源利用、產品質量（liàng）及結構（gòu）、科研創新、產業結構和環境保護等方麵,問題依然嚴重,與（yǔ）發達國家存在較大差距（jù）。

1.2.1資源嚴重（chóng）短缺

我國是有色金屬大國,但銅（tóng）、鋁等有色金屬資源短缺。隨著大幅度的提高產量,原材料短缺的矛盾越來越突出。國內多數有色金屬礦山的可（kě）采儲量急劇下降,資源（yuán）接近枯竭。近年來,我國大量進口銅精礦和氧化鋁,導致全球原料緊張,價格上漲。

1.2.2低效率（lǜ）、粗（cū）放型發展模式導致產品總體質量不高,結構不合理

我國有色金（jīn）屬產（chǎn）業深、精加工（gōng）技術落後,低檔次產（chǎn）品產量（liàng）過大,高檔產品依賴進口,如2002年我國（guó）有色金屬出口58.51億美元（yuán）,而（ér）進口達109.33億美元。具體表現在如下幾個方麵。

1)、鋁材建築用型（xíng）材產量過大,供（gòng）過於求,附加值低,而高精度飲料罐板鋁材、高強高韌鋁合金等基本依賴進口。鋁合金飲料罐板已是發達國家鋁板行業的主導產品,技（jì）術難度不（bú）斷提高,罐板向越來越薄的方向發展。我國的飲料（liào）罐板在（zài）精度、製耳率控製（zhì）等方麵存在較大問題（tí）。目前我國飲料罐板絕大部分依賴進口,占整個進口鋁合金總量的近1/3。

 

高性能鋁合金,如高強高韌抗應（yīng）力腐蝕鋁合金、鋁（lǚ）-鋰合金、快速（sù）凝固粉末冶金鋁合金和含（hán）鈧鋁合金是現代航（háng）空航天、汽車和武器係統的重要材料,而（ér）我國大多仍處（chù）於實驗室研究或小批量試製階段（duàn）,不能進行大規模工業化生產。在合（hé）金品種牌號方麵,我國與發（fā）達國家也存在較大差距。目前我國鋁合金隻有143個牌號,而美國有350個;我國熱處理（lǐ）態鋁合金隻有75個品（pǐn）種,而美國有356個品種。

 

2)、銅材經過40多年（nián）的建設,我國目前已具有260萬t/a的銅材生產能（néng）力,實際年生產銅材130～150萬t,基本能滿足國民經（jīng）濟（jì）發展和國防建設對銅材的需要。但在高性能銅合金新材料的研（yán）究開發能力和生產水平方麵,我國與發達（dá）國家相比（bǐ）還存在很大差距,表現在產（chǎn）品性能、精度、表麵質量等（děng）達不到用戶要求,品種、規格、數（shù）量也不能滿足需要,所（suǒ）以每（měi）年需要進口大量高性能、高精度、高質量銅材。如1998年我（wǒ）國共進口銅（tóng）材54.6萬t,占當年我國銅材全年用量的43.2%。特別是引線框架材料,薄的水箱銅帶、寬幅帶材、銅（tóng）箔、空調管、冷凝管都需大量進口（kǒu）。

3)、鎢、鉬材我國鎢、鉬等難熔金屬製品產量

已占（zhàn）世界總產量的1/3左右,但存在中低檔產品供（gòng）大於求,產品（pǐn）積壓等問（wèn）題,而技術含量高的產品,如性能可靠的抗震、抗（kàng）下垂鎢絲,特種燈（dēng）泡鎢絲,顯像管用鎢合（hé）金（jīn）絲,高精度的鎢窄帶和鉬窄帶,超大規模集成電路亞（yà）微（wēi）元件（jiàn）用超高純鎢、鉬材等又（yòu）不能（néng）生產或產量很小,或質量達不到要求;缺乏高檔管、棒、絲等深（shēn）加工產品。我國每年（nián）出口低檔鎢製品1200～1500t,但同時又（yòu）以（yǐ）出口價的5倍從國外引進高檔鎢製品。我國鎢、鉬製品行業的利潤也（yě）遠低於先進發達國家,如我國硬質合金總產量為Sandvik公司的2.5倍,但總（zǒng）利潤僅為其1/4。

4)、半導體有色金屬（shǔ）材料國外IC生（shēng）產線主流（liú）產品采用d8英寸矽晶片,並正在向d12英寸矽晶片過渡;GaAs單（dān）晶的研製水平為d(6～8)英寸,d4英寸和d6英寸Si2GaAs單晶已分別達到商品化和批量生產;InP單晶實驗室已研製出d4英寸（cùn）樣品,d3英（yīng）寸晶（jīng）片達商品化（huà）,d(2～3)英寸（cùn）拋光（guāng）片（piàn）已達（dá）外延“開盒即用”。而在國內,單晶矽已具備d8英寸小批量生產（chǎn）能力,但目前隻能作陪（péi）片使（shǐ）用。實（shí）用化水（shuǐ）平為d(4～6)英寸;GaAs單晶（jīng）已研製出d4英寸Si2GaAs單晶樣品,實用化水平為d(2～3)英寸,拋光片達不到“開盒即用”;InP單晶已研製出d(2～3)英寸,實用化水平為d2英寸拋光片,但未（wèi）達到外延“開盒即用（yòng）”的水平。

1.2.3環境和資源負擔過重

由於我國有色金屬行業（yè）產業結構（gòu）不合理,企（qǐ）業規模小,資金缺乏,特別是許多主管部門和企業缺乏環境和資源保護意識,造成我國環境和資源負擔過重。一方麵,對有限資源實行破壞性開采,加速我國資源枯竭的速度;另一方麵,生產工藝（yì）落後。

據統計,我（wǒ）國目前電解鋁產量中仍有117萬t(約占總產量的22%)采用60kW自焙陽極電（diàn）解槽生產;30%以上的（de）粗鉛采用燒（shāo）結鍋、燒結盤生產;鼓風爐煉銅、豎罐（guàn）煉鋅等落後工藝仍占相當大（dà）的比例。這（zhè）些落後的生產工藝效率低、能耗高、汙染大。

2、我國有色金屬材料發展戰略

2.1 總體思路

1)、加強技術創新、提升產業水平（píng）;

2)、突出重點、有限目標;

3)、實施精品戰略,發展高附加值產品（pǐn）;

4)、新材料與基礎產（chǎn）業（yè）並重;

5)、發揮資源優勢,重視（shì）環境保（bǎo）護。

2.2 具體目標（biāo）

2.2.1發展鋁合金材料仍是今後的重點

鋁合金在國民經濟各領域及國防建設中占有很大的比重。由（yóu）於鋁（lǚ）合金具有密度低、強度高、耐腐蝕、導（dǎo）電導熱性能好、可鑄造、可焊接以及加工（gōng）性能好等優良品質而發展非常迅速,已廣泛應用於國民經（jīng）濟和日常生活中（zhōng）,其用量之多、範圍之廣僅次於鋼鐵,成（chéng）為第二大金屬,其產量占整個有（yǒu）色金屬（shǔ）產（chǎn）量的1/3以上。高性能鋁合金主要用於航空航天和包裝等領域。由於輕質（zhì）的需要,鋁合金一直是航空航天飛行器的主要結構材料,主要用於飛機蒙皮和艙體（tǐ）等（děng）部位,在軍用飛機上,其用量達50%,在民用飛機上最高達到80%。我國在高性能鋁合金方麵主要應解決以下幾個關（guān）鍵問題:1)鋁合金加工重大裝備的研發。目前影響我國鋁合（hé）金產品（pǐn）質量和產量的主要問題是加工裝備研製能力弱,很多關鍵裝備都需國外進口;2)大力開發高強（qiáng）高韌輕質鋁合金,如Al-Li、Al-Mg-Sc、快速凝固粉末冶金（jīn）鋁合金等等,其（qí）發展重點是降低成本、擴大產業化規模;3)開發特（tè）種鋁合金,如高性（xìng）能電容鋁箔、鋁（lǚ）合金製罐板等。

鋁合金的研究重點主要集中在如下幾個方麵。

1) 、高精度鋁合金板、帶、箔材加工技術

高性能飲料罐板鋁（lǚ）合金的研究開發。飲料罐板是發達國家鋁板行（háng）業的主導產品,可代表一（yī）個國家鋁加工的技術水平,屬高精技術產品,附加值高,需求量大（dà）。應在解決（jué）熱連軋生（shēng）產線後,盡快解決結構控製,降（jiàng）低製耳率以及其它質量問題,使產品具有國際競爭力,滿足國內（nèi）需求,實現部（bù）分出口。年產達20萬t以上。

電子鋁箔的研究開發。電容器電極鋁箔是技術含量高、附加值高的（de）產品,特別是高壓陽極電容器鋁箔隻有日、法、德等少數國家能生產,壟斷了全球市場。我國已試製成功並實（shí）現批量生產（chǎn）,其綜合性能（néng）基本達到日本水平。今後應開展穩（wěn）定化研究,擴大生產規模;繼續研究陰極（jí）箔（bó）,使性能達到國際先進水（shuǐ）平,把電子箔作為我國的主產品參與國（guó）際競爭。

陸地車（chē）輛用新型鋁合金型材的開發。如高速列（liè）車、地鐵（tiě）車輛用大型多孔空（kōng）心厚板鋁合金型材及轎車車身板材（cái）、散熱器材料等。

2) 、新型高性能鋁合（hé）金

在高強、高韌（rèn）、抗應力腐蝕鋁合金方麵,研究微合金化、超細化、高均（jun1）勻（yún）度、高純度的超級鋁合金,降低成（chéng）本,提高性價（jià）比（bǐ）是（shì）關鍵。重點發展2×××係和7×××係高強高韌抗應力腐蝕鋁合金,實（shí）現批量生（shēng）產,質量滿足飛機製造要求和（hé）國防（fáng）建（jiàn）設需要。

在含Sc鋁合金的研究開（kāi）發方麵,由於在鋁合金中加入Sc,能大幅度提高鋁合金的性能,因而含Sc鋁合金成（chéng）為最有吸（xī）引力的新型高性能鋁合金。但Sc的價格昂貴,阻礙了含Sc鋁（lǚ）合金的應（yīng）用。采用（yòng）低純氧化鈧取代金（jīn）屬（shǔ）Sc的研究目前已取得進展,可大幅度降低成本。繼（jì）續加大Sc資源的提取利用力度,進一步降（jiàng）低（dī）氧（yǎng）化鈧和鋁鈧中間（jiān）合金的價格。

在快速凝固粉末冶金鋁合金新材料的研究開（kāi）發方麵,噴射沉積耐熱鋁合金的研製已取得重大突破,在此基礎上,應進一步提高其性能,盡快實現在航空航（háng）天器（qì）上的應用。進（jìn）一步完善改進噴（pēn）射沉積技術和裝備,開發研究新的高合金化的快速凝固鋁（lǚ）合金（jīn）新材（cái）料。還可將噴射（shè）沉積技術擴大應用到鎂合金、複合材料甚至鎳合金的生產上。

2.2.2 鎂合金（jīn）材料的研究開發也是今（jīn）後有色金屬材（cái）料發展的（de）重點

Mg在地（dì）殼中的含量為2.35%,僅次於Al和Fe,海洋中Mg含量極為豐富,達2100萬億t,我國Mg儲量居世界第一（yī）。目前我國Mg年產（chǎn）量達26萬多噸,居世界第一,出口量也為世界第一,但國內消（xiāo）耗不到30%。因此大力發展高（gāo）性（xìng）能鎂合金材料,提（tí）高鎂（měi）合（hé）金（jīn）製品（pǐn）附加值是我國麵臨的艱巨任務。由於Mg的比強度（dù）、比（bǐ）剛度高,導熱、導電性能好,電磁屏蔽（bì）、阻（zǔ）尼性（xìng）能好,對環境友好（hǎo）,且價格（gé）低廉,而成為新世紀最有發展潛力的金（jīn）屬材料。近10年來,鎂及（jí）鎂合金的研究開發和應（yīng）用（yòng）得到了廣泛關注,目前鎂合（hé）金主要有Mg-Al-Zn係列、Mg-Al-Mn係（xì）列、Mg-Al-Si係列（liè）和（hé）Mg-Al-Re係列。特別是為了（le）節能,世界各大汽（qì）車公司爭相開（kāi）發鎂（měi）合金汽車零件（jiàn）,如福特汽車（chē）公司AerostarMimiVans牌號汽車的中座及後座支架采用鎂（měi）合金,每年就需要（yào）100t以上的AM60鎂合（hé）金鑄件。1997年全球十大汽車公（gōng）司的Mg用量為4.5萬t,到2000年猛增至9萬t。目前全球用於（yú）汽（qì）車零部（bù）件的鎂合金用（yòng）量將以每年增長15%的速度發（fā）展。公開應用於航空航天飛行器的（de）鎂合金材料包括AZ91E、QE22(MSR)、ZE41(RZ5)、EQ21、EZ33(ZRE1)和WE43等。此外鎂（měi）合金在筆記本電腦、手機、照相（xiàng）機等電器3C產品上的（de）用量（liàng）也越來越大。

鎂（měi）合金的研究和開發應圍繞（rào）提高材料的強（qiáng）度、塑性、韌性、耐蝕性以及抗疲勞等綜合性能來開展,新型合金的開發（fā）可以通過采用新（xīn）的合金元素、采用新的抗腐蝕處理工藝等途徑實行（háng）。鎂合金研究的關鍵問題在於:1)開發適合於鎂合金大批量（liàng）生產的重要裝備,如真空壓鑄、擠壓壓鑄裝備等;2)新型高性能鎂（měi）合金體係的開發（fā）;3)Mg合金熔煉過程的氣氛保護;4)Mg合金的阻燃技術和表麵處理技術;5)Mg合金與異種材料的焊接問題。

鎂合（hé）金的研究（jiū）重點有:

1)、開（kāi）發汽車及3C產業用壓鑄及變形鎂合（hé）金,包括應用（yòng）於汽車等交通工具（jù）的壓鑄鎂合金,應用於（yú）3C產品的變形鎂（měi）合金等。

2)、開展超輕（qīng）、高強、耐蝕Mg2Li合（hé）金（jīn）的研究。Mg-Li合金的密（mì）度隻有1.5g/cm3,具有“超輕合金”之稱。通（tōng）過添加（jiā）合金元（yuán）素可提高合金的強度和組（zǔ）織穩定性;但Mg2Li係合金的高溫性能和抗蝕性尚有待解決。

3)、開（kāi）發高強度耐熱鎂合金（jīn）,如應（yīng）用於未來航空航天領域的鎂稀土合金、快速凝固鎂合（hé）金。

4)、開展鎂合金製備與表麵處理技術的研究,主要包括（kuò）鎂合（hé）金熔體淨化技術、無汙染（rǎn）鎂合金熔體保護技術、壓（yā）鑄新工藝技術與裝備、鎂合金表麵微弧氧（yǎng）化處理（lǐ）技（jì）術（shù）和鎂合（hé）金表麵鈍化處理技術（shù）等。

2.2.3大力發展高技術含量、高附（fù）加值的難熔金屬材料

鎢、鉬、鉭、铌4大難熔金屬在我國的資源很豐富,已探明的儲量均居世界前列,特別是鎢、鉬具有很大的資源優勢（shì）。鎢、鉬及其合金廣泛應用於軍事工業和民用工（gōng）業,如照明用抗下垂抗震鎢絲、W-CeO2和W-La2O等電極材料、焊（hàn）接電極用W-Cu觸頭材料以及W-15Cu、W-20Cu電子封裝材（cái）料、W-(3～5)Re熱（rè）電偶以及γ輻射屏蔽、平衡錘、陀螺轉子、各種穿甲彈和手機震子等高比重合金等。

鉭是鉭電容器的關鍵材料,應用在電容器的鉭粉、鉭絲一直（zhí）是鉭的第一大消耗領域。

我（wǒ）國難熔金屬（shǔ）今後發展的重點是:

1)、高性能鎢、鉬（mù）合金

重點開發新型摻雜抗震鎢絲,把錸的軟化效應同摻雜機（jī）製結合起來,使抗震鎢絲的質量（liàng）達到國際水平;在噴塗鉬絲方麵,提高鉬絲錠坯單重(>20kg/根（gēn）),適應汽車工（gōng）業發展的需求;稀土鎢方麵,單一型稀土鎢(W-Y、W-La電極)實現商品化生產;稀土鉬方麵,用（yòng）複合強化機製提高鉬（mù）材的耐熱性,改善鉬材電性能;開發純度≥99.9999%的高純鎢和高純鉬（mù）,特種規格的鎢材、鉬（mù）材（cái）,鎢≥450mm,鉬（mù）≥1000mm的特寬板材,直徑（jìng）≥100mm的粗鉬棒材,晶粒度小於（yú）10μm(W)和5μm(Mo)的薄帶材以及W2Cu功能材料,如電子封裝材料、觸頭材料等。

2)、鉭、铌及其（qí）合金

重點開發高（gāo）質量高比容鉭粉;進一步提（tí）高細徑鉭絲質量,使我國（guó）成為電容器鉭絲的生產強國;開發全鉭電容器用鉭杯,達到（dào）規模化生產,完全取代進口。

3)、硬質合金

重點發展梯度結構硬質（zhì）合金,達到（dào）規模生產水平,年生產量（liàng）達2000t;擴大複合塗層硬質合金的品種與生產規模,達到年生產2000t以上;為適（shì）應汽車(轎車)工業及高（gāo）新（xīn）產業的發展（zhǎn）,開發可轉位塗層刀具和模塊工具係統,滿足國內汽車工業的需要（yào）;進（jìn）一步穩定提（tí）高超（chāo）細硬質合金製（zhì）品質量,發展納米硬質合金,達到年產2000t以上（shàng）。

2.2.4大力發展有色金屬新型（xíng）功能材料,滿足國（guó）民經（jīng）濟建設的新需求

1)、有色金屬信息新材（cái）料

當今世界正處於信息時代,電子信息產（chǎn）業的發（fā）展推動著（zhe）人（rén）類社會的進步,改變著人們的生活模式。半導體材料是信（xìn）息技（jì）術的基礎,Si材料的（de）研（yán）製引（yǐn）發了微電子技術革命。目前,95%以上的半導體器件和99%以上的（de）集成電（diàn）路都是用高純優質的（de）矽材料（liào）製成的。隨著集成電路的特（tè）征尺寸逐年縮小,矽晶片（piàn）尺寸（cùn）不斷擴大,集成度不斷提高,對矽單晶（jīng）片的質量要求也越來越高。GaAs單晶（jīng）是應用最廣的化合物半導體材料之一,它具有禁帶寬度（dù）大（dà）、電子遷移率高等特點,可用於製造超高速集（jí）成電路、微波（bō）器件、激光器（qì）件、光（guāng）電以及抗輻射、耐高溫等器件,對於國防和高科技研究具有重大意義。近年來,由於大（dà）量用於民用（yòng）移動通信,已顯示出廣闊的市場前景。第三代半導體GaN材料的出（chū）現又將引發世（shì）界照（zhào）明技術（shù）的革命。GaN是固體照明光源的關（guān）鍵材料。隨著世界信息化浪潮迅猛發展和節能環保等可持續發展的（de）需（xū）要,國外對高亮度（dù）GaNLED的市（shì）場需求劇增。預計1999～2006年間,年銷售額每年增長（zhǎng）20.6%,2006年將達到20億美元,約占整個（gè）化合物半導體銷售總（zǒng）額的20%。因此,GaN高亮度（dù）藍、綠和白光LED等新型元器件是發展我國電子工業不可或缺的組成部分。

2)、有色金屬能源材料

目前化（huà）石能源占世界（jiè）總能源的80%以上,高速度的消耗使得這些（xiē）能源的儲量劇減,化（huà）石（shí）能（néng）源的消耗過程排放出大量CO2,造成日益嚴重的溫室效（xiào）應。目前氫能、太陽（yáng）能等清潔能源的開發與利用是（shì）研究熱點。有色金（jīn）屬在新（xīn）型能源利用和開發方麵具有非常重（chóng）要的作用。

為了有效利用（yòng）各種能源,儲能材料和能量轉換材料無（wú）疑是極其重要的。以有色金屬為主要原材料的Ni-H電池和Li離子（zǐ）電池近年來發展非常迅猛。高功率MH/Ni電池是電動汽（qì）車的（de）主要動力電源。電（diàn）動汽車以其零排放、低噪（zào）聲和節能等顯著特點（diǎn）成為發展城（chéng）市環保汽車（chē）的理想（xiǎng）車（chē）型,美國、日本、法國、德（dé）國等國家的電動（dòng）汽車已進入小批量商業化生產的實用化階段。美國能（néng）源部（bù）調查顯示,2020年混合型電動汽車（chē）(HEV)將占世界汽車總數的50%,而（ér）HEV的發展將（jiāng）促進高功率MH/Ni動力電池的發展。鋰離子電池在手提電腦、攝影（yǐng）機、手機等電器方麵具有巨大的應（yīng）用市場,開發生產鋰離子電池需要大量的Ni、Co等有色金屬。未來10年,低成本鋰離子電池將可能被（bèi）大規模使用於汽車上,並將占有95%的便攜式計算機用電池市（shì）場。氫能是未來最受重視的清潔能源,而有色金屬氫化物在氫的儲存方麵具（jù）有重要作用。Mg及Mg基複合材（cái）料由於質量輕,儲（chǔ）氫（qīng）容量大(為5%),在未來10年將成為發展（zhǎn）熱點。

3)、超導材料

超導材料被認為是21世紀具有戰略意義的高新技術材料。目前,超導材料主要有NbTi合金低溫（wēn）超導材料和Bi係高溫超導材料,它們都（dōu）需要大量有色（sè）金屬原材料。NbTi超導材料具有良好的加工性能（néng）和超導電磁性能,已占（zhàn）據整個超導材料用量的90%以上,主要應用於大（dà）型基礎科研（yán）裝（zhuāng）置和民（mín）用項目以及大（dà）型低溫工程裝（zhuāng）置,如高能粒子加速器、受控熱核聚變裝置、超導磁懸浮列車、超導儲能係統、超導電機（jī）、磁分離裝置等。每年NbTi/Cu超導線的需求量在1000t以上,所需的NbTi合金棒在700t左右。低溫超導的（de）民用市場主要是醫用核磁

共振成像儀(MRI),每年（nián）約有（yǒu）2

000台投（tóu）放市場,使用的NbTi/Cu超導線約1500t,所需的NbTi合金棒為（wéi）300t左右。高溫超導自1986年發現以來,經過（guò）十幾年的發展,已開始進入（rù）大（dà）規模應用研發階段。Bi係高溫超導已用（yòng）於核磁共振、衛星（xīng）通信和石油勘探,正用於大型傳輸電纜、變壓器、電機（jī）、限流器和儲能器的試製。國外產業界預測,2020年全球與超導相關產業的產值可（kě）能達到2400億美（měi）元。我國在（zài）超導研究領域已（yǐ）有相當（dāng）的（de）工作基礎,獲（huò）得了108項專利,為超導技術在中國的發展奠定了很好的基礎。“九五（wǔ）”期間我國研製成功了（le）6m長、2400A的（de）Bi係高溫（wēn）超導（dǎo）直流輸電電（diàn）纜。

4)、有色（sè）金屬生態環境材料

現代工業的高速發展帶來了（le）嚴重的（de）環境汙染問題,有色金（jīn）屬在改善環境和促（cù）進工業可持（chí）續發展方麵具有重（chóng）要作用。例如,汽車尾氣是城市大氣汙染的主要來（lái）源,全世界的汽車每年排出的CO、有機烴(HC)和（hé）氮化物（wù）(NOx)總（zǒng）量約30億t。采用含稀土複合氧化型（xíng）催化劑用於治理汽車尾氣,可使汽車尾氣的有害氣體排放量減少70%以上。有色金屬工業在我國國民經濟中占有相當的比重,發展短流程、低能耗、零汙染的有色（sè）金屬生產工藝,也是改善生態環境的重要手段。此外,在許多有色金屬工業廢物中含有大量的有用（yòng）成分,如氧化鋁生產殘留物赤泥含有大量Al、Ti、Fe以及少量的Si、Ca等,而世界每年（nián）大約產生3000萬t赤泥,大部分作（zuò）為填埋物（wù）而廢棄。因此,綜合利用有色金屬工業的廢氣（qì）、廢渣、廢（fèi）液,不（bú）僅可以化廢為寶、節約資源,更重要的是能夠（gòu）明（míng）顯降低環境汙染。

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