
鈦金屬開啟“藍(lán)色海洋經(jīng)濟(jì)”大門
近日,在鳳凰網(wǎng)獨(dú)家專訪中國(guó)工程院院士、中國(guó)海洋防腐與防護(hù)領(lǐng)域的權(quán)威專家侯保榮眼中“青島的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”時(shí),侯保榮院士說:“我國(guó)海洋腐蝕的一年損失為1.6萬億元,占到全國(guó)GDP的3%。腐蝕悄無聲息的破壞無時(shí)無刻不在發(fā)生,臺(tái)風(fēng)、洪澇等所有損失的總和乘以6都不及腐蝕損失。我們算過一筆經(jīng)濟(jì)賬,每人每年要為腐蝕損失承擔(dān)1000元,可以說腐蝕嚴(yán)重地影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?!?
防范腐蝕,減少腐蝕,任重道遠(yuǎn)。鈦及鈦合金伴火箭升天,隨蛟龍入海,那是由其優(yōu)異的性能決定的,其中,鈦的耐腐蝕性能就是一大亮點(diǎn)。如何把鈦的優(yōu)異性能發(fā)揮到海洋的“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”中去,是鈦工業(yè)發(fā)展的方向,也極具巨大的發(fā)展?jié)摿?。過去稱用鈦防腐成本太高,推廣應(yīng)用較慢。于是,銅在海洋、化工領(lǐng)域防腐中始終占據(jù)著主導(dǎo)地位。鈦——?jiǎng)t成為耐腐蝕性能優(yōu)異的“新貴(昂貴)”——可看不可用。
新材料是在比對(duì)中挖掘出來的,優(yōu)異性能更是在比對(duì)中展現(xiàn)出來的。
據(jù)研究,在海水淡化工程中,鈦是代替銅的最佳金屬材料。由于鈦具有密度小、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、耐熱性能好和易成型等特點(diǎn),已成為銅的最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。但是過去,由于鈦價(jià)格十分昂貴,除了中東等富裕國(guó)家主要海水淡化工程項(xiàng)目用鈦外,市場(chǎng)一般難以承受。盡管鈦在100℃以上的海水中具有較強(qiáng)的活性,容易吸收原子態(tài)或分子態(tài)氫從而導(dǎo)致材料氫脆等,但其優(yōu)異性能依然優(yōu)于銅。目前,鈦主要應(yīng)用于海水淡化設(shè)備中的導(dǎo)熱管。多級(jí)閃蒸海水淡化裝置的技術(shù)成熟、出水量大、淡水品質(zhì)高、淡化成本低、適用范圍廣、運(yùn)行穩(wěn)定,再加上其利用電廠低品位熱能,提高了能源利用率,世界上78%的淡水造水量是采用蒸發(fā)法。西北有色金屬研究院、北京有色金屬研究總院等單位也先后開發(fā)出了一系列海洋工程用耐蝕鈦合金,如Ti75、Ti31和Ti631等。
性能方面,鈦的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)凸現(xiàn)出來。技術(shù)方面,我國(guó)基本能夠自主研發(fā)應(yīng)用。過去稱鈦的價(jià)格昂貴,使用成本高。如今,海綿鈦售價(jià)5萬元左右,鈦加工材價(jià)格已“水降船低”,與銅的價(jià)格相差無幾,甚至有時(shí)還低于銅的價(jià)格,這就為鈦進(jìn)入海水淡化領(lǐng)域創(chuàng)造了性能、成本的雙重優(yōu)勢(shì)。同時(shí),由于鈦的耐腐蝕性能等優(yōu)于銅及其它金屬,其使用的生命周期自然延長(zhǎng)。綜合多方面因素比對(duì),鈦進(jìn)入海水淡化領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)充分展現(xiàn),打開鈦在海洋里的“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”,緩解鈦產(chǎn)能過剩導(dǎo)致的鈦資源浪費(fèi),充分發(fā)揮鈦的“用武之地”的研發(fā)已經(jīng)具備了性能、成本、周期的市場(chǎng)潛力。
向大海要水,解決水危機(jī)。鈦在海水淡化應(yīng)用領(lǐng)域擁有廣闊的市場(chǎng)前景。據(jù)悉,世界人口的70%都居住在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)距海岸200公里范圍內(nèi)的沿海地帶,因此,實(shí)施海水淡化解決水危機(jī)是刻不容緩的大事,也是解決水危機(jī)的重要途徑之一。防腐蝕材料的選擇必將是實(shí)施海水淡化,解決水危機(jī)的“重要工具”。作為二十一世紀(jì)崛起的第三金屬鈦,已經(jīng)從性能、成本、生命周期上具備了替代銅的優(yōu)勢(shì),鈦業(yè)人士應(yīng)該靜下心來鉆研、提煉鈦在海水淡化應(yīng)用領(lǐng)域的內(nèi)在價(jià)值。
日前,記者從中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈦鋯鉿分會(huì)獲悉,鈦及其合金從當(dāng)初航空領(lǐng)域需求拉動(dòng)發(fā)展至今,隨著其優(yōu)異性能的發(fā)揮,如今在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值已得到充分驗(yàn)證,推廣價(jià)值非常明顯,國(guó)家在深潛器、深??臻g站研發(fā)上對(duì)鈦的應(yīng)用已經(jīng)提上了議事日程。隨著鈦逐步進(jìn)入海洋領(lǐng)域,其優(yōu)越的性能與品質(zhì)為鈦在海洋經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)中拓展了更為廣闊的發(fā)展空間。
耐腐蝕性能極好的鈦金屬必將在“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”中擁有用武之地,?;萦谌祟惿鐣?huì)。
昔日,航空航天拉動(dòng)鈦在天空中翱翔。未來,海洋工程將給鈦的應(yīng)用拓出遨游深海的燦爛世界。