
2024年中国国际特殊钢工业展览会近期举行,传来令人鼓舞的消息。上海大学与河北龙凤山集团等企业共同构成的创新团队宣布成功研制出纯度高达99.9992%(5N级)的超纯铁。这一突破使我国在铁的提纯技术领域跻身世界领先行列。此举无疑为我国钢铁工业的发展注入了强劲动力。
超纯铁发布的意义重大
制备超纯铁具有重大影响。其纯度达到了99.9992%,相当于5N级别。与工业纯铁、高纯铁等不同纯度标准相比,我国在此领域实现了重大进展。这一成就预示着钢铁工业产品质量可能迎来新提升。超纯铁作为关键工业原料,我国在提纯技术方面曾存在不足,但如今这一状况将得到改善。此成果亦彰显科研人员多年辛勤耕耘的成果,他们在研究、实验等复杂环节中坚持不懈。
从产业进步的视角分析,超纯铁的出现将促进其产业链的革新。不同纯度的纯铁导致各类钢铁产品在性能上存在差异。超纯铁的高纯度特性,为依赖其的高精度和高性能产业提供了更优质的原料保障,如高端电子设备精密部件的生产等领域,有望因此获得积极影响。
联合团队的合作历程
河北龙凤山集团在产业优势上十分突出,其特色高纯度生铁与超纯度生铁金属液构成了合作的核心要素。2020年,该集团与上海大学等机构共同创立的铁基新材料研究院具有里程碑意义。研究院随后又增设了省级研发机构,专注于纯铁生产技术的研发与应用。众多合作伙伴的紧密协作是该成果取得成功的关键因素。在过去五年攻坚克难的过程中,如何有效整合各方的资源、技术和研发路径成为一大挑战。例如,在研究规划和资金分配等关键环节,各合作单位可能需进行多次沟通与协商。
这种协同创新模式颇具推广价值。各单位具备独特优势,例如上海大学在科研人力和智力资源方面占优,河北龙凤山集团则在产业和原材料方面具有明显优势。双方或多方合作,能充分展现各自长处,实现技术研发中人力、物力的最佳配置。若此模式被更多行业采纳,无疑将对我国家族产业的技术进步产生积极影响。
院士高度评价成果
干勇院士将超纯铁的突破性成果视为我国钢铁行业转型升级过程中的一个重要创新里程碑。这一评价基于充分的理由。在全球钢铁行业普遍寻求转型升级的当下,我国钢铁行业正致力于新材料和新技术的研发。超纯铁的制备成功正是这一趋势的体现。此评价有望吸引更多业内专家的关注,并促使他们认识到我国钢铁行业蕴藏着巨大的发展潜力。

此次评价对合作各方而言,无疑是一大激励。长时间的努力终于结出果实,令人感到满意。权威人士的认可,更是为未来的努力注入了额外的动力。这或许将促使各方在极纯铁(6N级)研发或钢铁前沿技术探索等领域投入更多精力。
产品已在大国重器企业应用
河北龙凤山集团的产品受到包括中国船舶、中国中车、中国一重在内的20多家国内重型装备制造企业的青睐。这些企业的采购行为反映出河北龙凤山集团产品质量的稳定性和卓越性能。对于这些制造大国重器的企业而言,原材料的质量直接关系到最终产品的关键性能。以中国船舶为例,在船舶制造过程中,高强度结构部件对钢铁的纯度有严格规定,超纯铁或类似的高纯铁材料可能符合这一要求,从而保障船舶在海洋恶劣环境中的安全与可靠性。
这些企业使用产品的同时,促使了河北龙凤山集团等企业持续提升产品品质。鉴于大型国家关键制造业企业可能持续对钢铁材料的性能提出更高标准,例如在极端环境下保持机械性能的稳定性等,这种相互影响有助于整个产业链的持续发展。
超纯铁后续科研方向
科研团队对5N级超纯铁的研究计划丰富多样。计划涵盖力学、磁学、电学、腐蚀以及生物适应性等多个领域。在电学领域,若超纯铁具备独特性能,有望催生新型电子元件。在生物适应性方面,若超纯铁对生物体有特殊反应,医疗器械等领域或许将迎来新的应用机遇。
科研团队计划探索制备高纯度铁(6N级)及通过区熔技术制造大尺寸铁单晶的尖端技术。此举显示出他们不满足于现有成就,正致力于追求更高水平的突破。然而,这一进程遭遇众多技术挑战,包括区熔法在制造大尺寸产品时的工艺稳定性以及成本控制等问题,这些都是必须克服的难题。
行业创新发展的思考
此次超纯铁的突破引发了钢铁行业对多个问题的深入思考。在研发层面,持续的资金和人力资源投入成为关键议题。研发往往需投入巨额资金,且存在失败的风险,正如本次五年攻关项目最终取得的成果所证明。此外,如何吸引更多人才投身钢铁产业研发,亦成为行业需关注的焦点。
此外,将科研成就转化为实际生产力的过程亦面临重大挑战。尽管超纯铁成果已问世,但其在众多企业中的应用速度和效率如何,以及如何促使其他钢铁企业认识到其优势并采纳这一新材料,均对国家钢铁行业的整体升级与转型成败至关重要。我国钢铁行业能否抓住这一机遇,加速创新发展的步伐?这一成果对全球钢铁产业布局又将带来何种影响?我们期待广大读者加入讨论,分享您的见解,并恳请点赞支持。