鈦合金具有質(zhì)量輕、機(jī)械性能好、韌性大、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好和好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),因而被用于航空航天、汽車工業(yè)、船舶和海工裝備以及生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。鈦合金因其用量和用途的不斷擴(kuò)大,所以,又有“航空金屬”、“太空金屬”、“深海金屬”等稱謂。目前,鈦合金已經(jīng)成為高性能結(jié)構(gòu)件的首選材料。
在我國,對鈦合金的研究基本同步于美國、日本和俄羅斯等國,但由于鈦合金初期的應(yīng)用方向較為尖端,多為飛機(jī)、火箭和導(dǎo)彈等涉密性極高的領(lǐng)域,各國均將鈦合金性能的研究和生產(chǎn)設(shè)備提高到戰(zhàn)略地位,高度保密。因此,我國在鈦合金“從無到有”的過程中經(jīng)歷了一段十分艱難的歷程。時至今日,我國如中國科學(xué)院金屬所、西北有色金屬研究院、北京航空材料研究院等研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)分別研制出耐高溫、蠕變性能優(yōu)異、具有良好力學(xué)性能的鈦合金材料,并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,對我國航空航天、深海裝備和汽車工業(yè)的發(fā)展起到了關(guān)鍵的推動作用。同時,我國高性能形狀記憶合金已經(jīng)在以心腦血管支架、骨關(guān)節(jié)替換等為代表的生物醫(yī)用材料領(lǐng)域步入成熟階段。
近日,有消息稱,我國一所高校已經(jīng)開發(fā)出高規(guī)格球形鈦合金粉末生產(chǎn)設(shè)備,打破了國外對鈦合金關(guān)鍵原材料生產(chǎn)技術(shù)的壟斷,此項(xiàng)成果已經(jīng)成功迫使國外球形鈦合金粉末生產(chǎn)企業(yè)主動降價(jià)。這一消息的確讓國內(nèi)的材料人感到振奮,但也應(yīng)看到,目前我國鈦材消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍然處于低端水平,與世界平均水平相比較,我國的鈦材消費(fèi)還有很大的升級空間。一方面,我國每年出口的鈦合金產(chǎn)品多以中低端板材和棒材為主,且產(chǎn)能已然過剩;另一方面,我國高端鈦合金產(chǎn)品自給率長期較低,不能完全自給,需每年從美、日等國大量進(jìn)口。
通過上述對我國鈦合金產(chǎn)品進(jìn)、出口情況的對比不難看出,我國鈦合金材料面臨的問題是多數(shù)新材料細(xì)分領(lǐng)域面臨的共性問題:中低端產(chǎn)品過剩,高端產(chǎn)品嚴(yán)重不足。問題的背后,一方面說明我國在面對技術(shù)封鎖時依然能夠迎難而上,某些材料基本實(shí)現(xiàn)“人有我有”;另一方面,也折射出我國對新材料的發(fā)展道路依然漫長而艱辛,距離“人無我有”還有很大的差距。
但是,我國材料產(chǎn)業(yè)也曾經(jīng)歷過“小米加步槍”的時期,但經(jīng)過我國幾代材料人艱苦卓絕的奮斗,某些材料領(lǐng)域已經(jīng)超過了世界同步水平,實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的跨越。
“寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。”我國鈦合金的發(fā)展歷程充分見證了我國材料人迎難而上的決心和忍辱負(fù)重的韌勁兒,相信在不久的將來,我國鈦合金在技術(shù)和設(shè)備上的突破將會紛至沓來,振興民族鈦工業(yè)將指日可待。