中国技术再突破!我国经过五年的研究、实验、中试和产业化攻关,制备出纯度为99.9

思念蚀骨灼心 2025-11-05 17:33:34

中国技术再突破!我国经过五年的研究、实验、中试和产业化攻关,制备出纯度为99.9992%(5N级)的超纯铁,标志着我国在铁的提纯方面跻身世界前列。 说出来可能有人不信,咱们身为钢铁产量全球第一的国家,以前在高纯铁领域却一直被卡脖子。平时工业用的大多是 2N 到 3N 级的普通纯铁,纯度撑死 99.9%,但高端制造需要的 4N 以上高纯铁、5N 级超纯铁,长期得从国外买,尤其是 5N 级的制备技术,以前就是世界级难题,只有美国、日本能在实验室里搞出来,不仅卖得贵,还藏着掖着不肯转让技术。 转机出在2020年,上海大学拉上河北龙凤山集团组建了创新联合体,还成立了专门的省级研发机构,一门心思要啃下这块硬骨头。他们没想着一步登天,而是先从 4N 级高纯铁练手,毕竟基础打不牢,高端就无从谈起。 龙凤山有自己独有的高纯生铁母材,再加上上海大学的技术,硬是开发出国内首创的火法冶金工艺,从原料开始把控,经过三脱预处理、KR 脱硫、专用提纯炉精炼这些道道工序,把铁的纯度提到了 99.97%,还建了全球首条火法生产 4N 级高纯铁的生产线,产能一下子做到 80 万吨,成本还降下来了。这一步很关键,相当于先把私房菜的食材供应链理顺了,而且能批量供应。 但 4N 级还不是终点,5N 级超纯铁才是真正的技术高地。这东西要求杂质总含量加起来不能超过8个ppm,相当于在一吨铁里挑出几毫克杂质,难度可想而知。 团队最终选了区熔法这条技术路线,还自己设计制造了国内第一台超高真空垂直浮区感应区熔炉,这套设备光是解决同步性、准直性这些问题就花了不少功夫。 他们先用电解法做出 4N2 级的电解铁当原料,再经过真空熔炼锻造成铁棒,最后用区熔炉反复提纯,靠着杂质在固液相中溶解度的差异,把碳、硫、磷这些有害元素一点点去掉,最终做出了纯度 99.9992% 的 5N 级超纯铁,杂质总含量只有 7.7ppm。这操作跟精雕细琢玉器似的,差一点都不行。 别小看这玩意儿,用处大了去了。中国工程院干勇院士都说,这东西因为杂质少,延展性、磁性、耐腐蚀性都特别好,是做高端特钢、高温合金的关键原料,航空航天、半导体、核电、新能源汽车这些高端领域都离不开它。比如半导体里的靶材、航天用的电磁屏蔽材料,以前都得用进口超纯铁做原料,现在咱们自己能造了,不仅不用看别人脸色,成本还能降一大块。 更实在的是,咱们已经能做出特定元素含量小于 0.1ppm 的 4N 级元素纯铁,专门用在核工业上,这可是以前国外封锁的技术。 现在不仅技术突破了,连企业标准都发布了,这意味着咱们的超纯铁能规模化、规范化生产,不再是实验室里的样品。从 2020 年组队攻关到 2024 年正式发布成果,五年时间里,从 4N 级量产到 5N 级突破,相当于把铁的提纯水平从“家常菜”直接拉到了“国宴级”。 这事儿不光是材料领域的突破,更说明咱们在基础工业原料上的话语权越来越强,以前被卡脖子的地方,现在一个个变成了咱们的优势领域,这才是真的硬实力提升。

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