"Elastinen ***" kupariseosten joukossa - berylliumkupariseos
Beryllium on herkkä metalli, joka on suuri huolenaihe maailman suurille sotilaallisille voimille. Yli 50 vuoden itsenäisen kehityksen jälkeen kotimaani berylliumteollisuus on periaatteessa muodostanut täydellisen teollisuusjärjestelmän. Berylliumteollisuudessa metalliberyllium on vähiten käytetty, mutta tärkein. Sillä on keskeisiä sovelluksia maanpuolustuksen, ilmailun ja strategisen ydinenergian aloilla. Se on strateginen ja kriittinen materiaali, joka liittyy maailmaan. Resurssit; berylliumkupariseosta, jolla on suurin käyttö ja kokonaismarkkinavolyymi, käytetään laajasti teollisuudessa. Yhdysvallat asettaa vientikiellon Kiinasta peräisin oleville puhtaille berylliumille ja beryllium-kupariseoksille. Berylliumkupariseos on ei-rautametalliseos elastinen materiaali, jolla on erinomaiset kokonaisvaltaiset ominaisuudet. Sitä kutsutaan "elastiseksi ***" ja sillä on korkea lujuus, korkea kovuus, korroosionkestävyys, korkea sähkönjohtavuus, korkea lämmönjohtavuus, väsymiskestävyys, korroosionkestävyys, sillä on erinomaiset ominaisuudet, kuten pieni elastinen hystereesi, ei-magneettinen ja ei kipinöitä törmäyksen aikana. Siksi berylliumin pääsovellus on berylliumkupariseos. On arvioitu, että 65 % markkinoilla olevasta berylliumista on berylliumkupariseoksen muodossa.
1. Yleiskatsaus ulkomaiseen berylliumteollisuuteen
Tällä hetkellä vain Yhdysvalloissa, Kazakstanissa ja Kiinassa on täydellisiä berylliumteollisuusjärjestelmiä teollisessa mittakaavassa berylliummalmin louhinnasta, louhintametallurgiasta berylliummetallin ja metalliseosten käsittelyyn. Yhdysvaltojen berylliumteollisuuden mittakaava on maailman suurin ja edustaa maailman berylliumin tuotantoteknologian tasoa. Sillä on ehdoton etu maailman berylliumteollisuudessa ja se on johtavassa ja johtavassa asemassa. Yhdysvallat hallitsee maailmanlaajuista berylliumteollisuuden kauppaa toimittamalla berylliumraaka-aineita, puolikäsiteltyjä materiaaleja ja lopputuotteita monille berylliumtuotteiden valmistajille ympäri maailmaa, mukaan lukien Yhdysvaltoihin ja ulkomaille. Japania rajoittaa berylliummalmivarojen puute, eikä sillä ole täyttä teollista ketjukykyä. Sillä on kuitenkin edistynyt teknologia toissijaisessa käsittelyssä, ja sillä on tärkeä rooli maailmanlaajuisessa berylliumteollisuudessa.
American Materion Corporation (aiemmin Brush Wellman) on maailman ainoa kattava integroitu valmistaja, joka pystyy valmistamaan kaikkia berylliumtuotteita. Päätytäryhtiöitä on kaksi. Yksi tytäryhtiö valmistaa berylliumseosta, berylliumkupariseosta valmistettuja levyjä, nauhoja, lankoja, putkia, tankoja jne. teollisuudessa; toinen keskittyy korkean tarkkuuden sovelluksiin, kuten maanpuolustukseen, ja sen tuotanto sisältää ydinpuhtausluokan, rakenneluokan ja instrumenttiluokan. ja optisen luokan berylliummateriaalit sekä arvokkaat beryllium-alumiiniseokset, joita käytetään ilmailusovelluksissa. NGK Corporation on maailman toiseksi suurin berylliumkuparin valmistaja, joka tunnettiin aiemmin nimellä NGK Metal Corporation. Se aloitti berylliumkupariseoksen valmistuksen vuonna 1958 ja on Nippon Insulator Co., Ltd:n (Nippon Gaishi) kokonaan omistama tytäryhtiö. Vuonna 1986 Nippon Insulator Co., Ltd. osti American Cabot Companyn berylliumkupariosaston ja muutti nimensä NGK Corporationiksi, mikä muodosti tilanteen kilpailla American Materion Companyn kanssa berylliumkuparin alalla. Gengko Metals on maailman suurin berylliumoksidin maahantuoja (tärkeimmät tuontilähteet ovat yhdysvaltalainen Materion Company ja kazakstanilainen Urba Metallurgical Plant). NGK:n nykyisen vuotuisen tuotantokapasiteetin arvioidaan olevan yli 6,000 tonnia berylliumkuparia. Ulban metallurginen tehdas oli entisen Neuvostoliiton ainoa berylliumin sulatus- ja käsittelylaitos, ja se kuuluu nykyään Kazakstanille. Ennen Neuvostoliiton hajoamista berylliumin tuotanto Urban metallurgisessa tehtaassa oli erittäin luottamuksellista, eikä siitä tiedetty vähän. Vuonna 2000 Urba Metallurgical Plant sai 25 miljoonan dollarin sijoituksen amerikkalaiselta Material-yritykseltä. Materia rahoitti Urban metallurgisen tehtaan berylliumtuotantoa kahden ensimmäisen vuoden aikana, päivitti laitteistonsa ja toimitti vastineeksi uusia teknologioita. Urba Metallurgical Plant toimittaa Materionille berylliumtuotteita, jotka sisältävät pääasiassa metalliberylliumharkkoja ja berylliumkuparin pääseosta (toimitusaika vuoteen 2012 asti). Vuonna 2005 Urba Metallurgical Plant sai tämän viisivuotisen investointisuunnitelman päätökseen. Urban metallurgisen tehtaan vuotuinen tuotantokapasiteetti on 170-190 tonnia berylliumtuotteita ja berylliumkuparin päämetalliseoksen vuotuinen tuotantokapasiteetti on 3,000 tonnia. Tuotteiden vuotuinen tuotantokapasiteetti on 1000 tonnia. Urba Metallurgical Plant investoi ja perusti kokonaan omistaman tytäryhtiön Shanghaissa, Kiinassa: Urba Metallurgical Products (Shanghai) Co., Ltd., joka vastaa yhtiön berylliumtuotteiden tuonnista, viennistä, jälleenviennistä ja myynnistä Kiina, Itä-Aasia, Kaakkois-Aasia ja muut alueet. Vuosien kehitystyön jälkeen Wuzhong Metallurgical Products (Shanghai) Co., Ltd.:stä on tullut yksi tärkeimmistä berylliumkuparimetalliseosten toimittajista Kiinassa, Itä-Aasiassa ja Kaakkois-Aasiassa. Manner-Kiinassa sen markkinaosuus oli huipussaan yli 70 %.
2. Yleiskatsaus Kiinan berylliumteollisuuteen
Vuosikymmenten kehityksen jälkeen Kiinan berylliumteollisuus on muodostanut täydellisen teollisen järjestelmän malmin louhinnasta, louhinnasta ja metallurgiasta berylliummetallien ja -seosten käsittelyyn. Päämarkkinatuotteita, joita tällä hetkellä jaetaan berylliumteollisuusketjussa, ovat: berylliumyhdisteet, metalliberyllium, berylliumlejeeringit, berylliumoksidikeramiikka ja metalliberylliumpohjaiset komposiittimateriaalit. Suurimpia yrityksiä ovat valtion omistamat yritykset, kuten Oriental Tantalum ja Minmetals Beryllium, sekä pienemmät yksityiset yritykset. Vuonna 2018 Kiina tuotti 50 tonnia puhdasta berylliumia. Yhdysvallat on kieltänyt metallin berylliumin ja berylliumkuparin pääseoksen Kiinasta. Pienin mutta tärkein teollisuusketjussa käytetty asia on berylliummetalli. Metalliberylliumia käytetään pääasiassa maanpuolustuksessa, ilmailussa ja strategisissa resursseissa. Kriittisin maanpuolustussovellus on strategisissa ydinohjuksissa. Lisäksi se sisältää myös satelliittirungon osia ja rakenneosia, satelliittipeilejä, rakettisuuttimia, gyroskooppeja sekä navigointi- ja aseiden ohjauskomponentteja, elektronisia pakkauksia, tietoliikennejärjestelmiä ja suuritehoisia laserpeilejä; ydinmetalli berylliumia käytetään myös Tutkimus/kokeellinen ydinfissio- ja fuusioreaktorit. Teollisuusketjun suurin käyttö on berylliumkupariseosta. Tilastojen mukaan yli 80 % berylliumhydroksidista käytetään berylliumkuparin pääseoksen valmistukseen (berylliumpitoisuus 4 %). Pääseos laimennetaan puhtaalla kuparilla beryllium-kupariseosten valmistamiseksi, joissa on eri komponentteja, joiden berylliumpitoisuus on 0,1–2 %, mukaan lukien erityyppiset beryllium-kupariseosprofiilit (tangot, nauhat, levyt, langat ja putket). Viimeistelyyritykset Näitä profiileja käytetään kulutuselektroniikassa ja muilla teollisuuden aloilla käytettävien komponenttien käsittelyyn. Beryllium-kupariseoksen tuotanto on yleensä jaettu kahteen osaan: ylävirtaan ja alavirtaan. Yläjuoksussa on malmin louhinta, louhinta ja sulatus berylliumia sisältäväksi beryllium-kupariseokseksi (berylliumpitoisuus on yleensä 4 %); alavirtaan käytetään lisäaineena beryllium-kupariseosta ja lisäämällä kuparia. Se sulatetaan edelleen ja jalostetaan berylliumkupariseosprofiileiksi (putket, nauhat, tangot, langat, levyt jne.). Jokainen seostuote jaetaan eri luokkiin heikon suorituskyvyn vuoksi.
2. Yhteenveto
Berylliumkuparin päämetalliseosmarkkinoilla tuotantokapasiteetti on keskittynyt muutamiin yrityksiin, ja Yhdysvallat on hallitsevassa asemassa. Berylliumkupariseoksen valmistuksen tekninen kynnys on suhteellisen korkea ja koko teollisuus on suhteellisen keskittynyt. Jokaisella tuotemerkillä tai kategorialla on vain muutama toimittaja tai yksi supervalmistaja. Resurssien niukkuuden ja tekniikan puutteen vuoksi yhdysvaltalainen Materion on johtavassa asemassa. Myös Japanin NGK:lla ja Kazakstanin Urbajin Metallurgical Plantilla on vahva vahvuus, ja kotimaiset yritykset ovat jäljessä. Berylliumkupariseosprofiilien markkinoilla kotimaiset tuotteet ovat keskittyneet keski- ja matalaluokkaisiin tuotteisiin, ja keski- ja huippuluokan markkinoilla on suuri korvauskysyntä ja hintatila. Olipa kyseessä berylliumkupariseos- tai berylliumkupariseosprofiilit, kotimaiset yritykset ovat vielä kuromassa kiinni. Heidän tuotteet ovat pääasiassa keski-to-low-end-markkinoilla, ja hinta on usein puolet tai jopa alhaisempi kuin amerikkalaisten ja japanilaisten tuotteiden. Syytä rajoittaa edelleen sulatustekniikan ja -prosessien vakaus. Yhtäältä tämä tarkoittaa sitä, että kotimaisten tuotanto- ja valmistuskustannusten ollessa alhaiset, jos tietty berylliumkuparin sulatustekniikka hallitaan tai integroidaan, tuotteen odotetaan tulevan keskitason markkinoille hintaedulla. Erittäin puhdas beryllium (99,99 %) ja beryllium-kupariseos ovat tärkeitä raaka-aineita, joiden vienti Kiinaan on kielletty.
