"Kralj elastičnosti" među legurama bakra - legura berilijum bakra
Berilijum je osjetljiv metal koji izaziva veliku zabrinutost za velike vojne sile u svijetu. Nakon više od 50 godina nezavisnog razvoja, industrija berilijuma moje zemlje je u osnovi formirala kompletan industrijski sistem. U industriji berilija metalni berilij se najmanje koristi, ali je najvažniji. Ima ključne primene u oblastima nacionalne odbrane, vazduhoplovstva i strateške nuklearne energije. To je strateški i kritični resurs vezan za nacionalnu sigurnost; ima najveću upotrebu i udio na tržištu. Najveća ukupna količina je legura berilijum bakra, koja se široko koristi u industrijskim poljima. Sjedinjene Države uvode embargo na čisti berilijum i berilijum-bakarne matične legure iz Kine. Legura berilijum bakra je elastični materijal od legure obojenih metala sa odličnim sveobuhvatnim svojstvima. Naziva se "Kralj elastičnosti" i ima visoku čvrstoću, visoku tvrdoću, otpornost na koroziju, visoku električnu provodljivost, visoku toplotnu provodljivost, otpornost na zamor, otpornost na koroziju i elastičnost. Ima izvrsna svojstva kao što je mala histereza, nemagnetna je i nema varnica tokom udara. Stoga je glavna primjena berilijuma legura berilijum bakra. Procjenjuje se da 65% berilijuma na tržištu postoji u obliku legura berilijum bakra.
1. Pregled strane industrije berilijuma
Trenutno samo Sjedinjene Američke Države, Kazahstan i Kina imaju kompletne industrijske sisteme berilijuma u industrijskoj skali, od vađenja rude berilijuma, ekstrakcijske metalurgije do obrade metala i legura berilijuma. Obim industrije berilijuma u Sjedinjenim Državama najveći je na svetu, predstavljajući nivo tehnologije proizvodnje berilija u svetu. Ima apsolutnu prednost u svjetskoj industriji berilijuma i zauzima vodeću i dominantnu poziciju. Sjedinjene Države kontroliraju globalnu trgovinu berilijskom industrijom opskrbljujući berilijumske sirovine, poluprerađene materijale i finalne proizvode mnogim proizvođačima berilijumskih proizvoda u svijetu, uključujući Sjedinjene Države i inozemstvo. Japan je ograničen nedostatkom rude berilijuma i nema pune kapacitete industrijskog lanca. Međutim, ima naprednu tehnologiju u sekundarnoj preradi i igra važnu ulogu u globalnoj industriji berilija.
American Materion Corporation (ranije Brush Wellman) jedini je sveobuhvatni integrirani proizvođač na svijetu koji može proizvoditi sve proizvode od berilijuma. Postoje dvije glavne podružnice. Jedna podružnica proizvodi leguru berilijuma, ploče od legura berilijum bakra, trake, žice, cevi, šipke, itd. u industrijskom polju; drugi se fokusira na primjene visoke preciznosti kao što je nacionalna odbrana, a njegova proizvodnja uključuje klasu nuklearne čistoće, strukturnu klasu i klasu instrumenta. i berilijumske materijale optičkog kvaliteta, kao i legure berilijum-aluminijuma visoke vrednosti koje se koriste u vazduhoplovstvu. Nippon NGK Corporation je drugi najveći svjetski proizvođač berilijum bakra, ranije poznat kao NGK Metal Corporation. Počela je proizvoditi leguru berilijum bakra 1958. godine i podružnica je u stopostotnom vlasništvu Nippon Insulator Co., Ltd. (Nippon Gaishi). Godine 1986. Nippon Insulator Co., Ltd. je kupio odeljenje za berilijum-bakar američke kompanije Cabot i promenio ime u NGK Corporation, stvarajući tako situaciju da se takmiči sa američkom kompanijom Materion u oblasti berilijum-bakra. Gengko Metals je najveći svjetski uvoznik berilijum oksida (glavni izvori uvoza su Materion Corporation iz Sjedinjenih Država i Urba Metallurgical Plant iz Kazahstana). Trenutni godišnji proizvodni kapacitet NGK-a procjenjuje se na više od 6,000 tona berilijum bakra. Metalurška tvornica Ulba bila je jedina fabrika za topljenje i preradu berilija u bivšem Sovjetskom Savezu, a sada pripada Kazahstanu. Prije raspada Sovjetskog Saveza, proizvodnja berilija u metalurškoj tvornici Ulba bila je vrlo povjerljiva i o njoj se malo znalo. U 2000, Metalurški kombinat Urba je dobio investiciju od 25 miliona američkih dolara od američke kompanije Materion. Materion je obezbijedio sredstva za proizvodnju berilija u prve dvije godine Metalurškog kombinata Urba, ažurirao opremu i zauzvrat obezbijedio neke nove tehnologije. Metalurška tvornica Urba isključivo isporučuje proizvode od berilijuma za Materion, uglavnom uključujući metalne berilijumske ingote i berilijum-bakarnu matičnu leguru (dostupno do 2012.). Metalurški kombinat Urba je 2005. godine završio ovaj petogodišnji plan ulaganja. Godišnji proizvodni kapacitet Metalurškog kombinata Urba je 170-190 tona proizvoda od berilijuma, a godišnji kapacitet proizvodnje berilijum-bakar master legure je 3,000 tona. Godišnji kapacitet proizvodnje proizvoda dostiže 1.000 tona. Urba Metallurgical Plant investirala je i osnovala podružnicu u potpunom vlasništvu u Šangaju, Kina: Urba Metallurgical Products (Shanghai) Co., Ltd., koja je odgovorna za uvoz, izvoz, ponovni izvoz i prodaju proizvoda kompanije od berilijuma u Kina, istočna Azija, jugoistočna Azija i druge regije. Nakon godina razvoja, Wuzhong Metallurgical Products (Shanghai) Co., Ltd. je postao jedan od najvažnijih dobavljača legura berilijum bakra u Kini, Istočnoj Aziji i Jugoistočnoj Aziji. U kontinentalnoj Kini je na svom vrhuncu zauzimao više od 70% tržišnog udjela.
2. Pregled kineske industrije berilijuma
Nakon decenija razvoja, kineska industrija berilijuma formirala je kompletan industrijski sistem od vađenja rude, ekstrakcije i metalurgije do obrade metala i legura berilija. Glavni tržišni proizvodi koji se trenutno distribuiraju u lancu industrije berilijuma uključuju: jedinjenja berilijuma, metalni berilijum, legure berilijuma, keramiku od berilijum oksida i kompozitne materijale na bazi metalnog berilijuma. Glavna preduzeća uključuju državna preduzeća kao što su Oriental Tantalum i Minmetals Beryllium, kao i manja privatna preduzeća. U 2018, Kina je proizvela 50 tona čistog berilijuma. Sjedinjene Države su zabranile metalni berilij i leguru berilij bakra iz Kine. Metalni berilij je najmanje korišten, ali najvažniji u industrijskom lancu. Metalni berilijum se uglavnom koristi u oblastima nacionalne odbrane, vazduhoplovstva i strateških resursa. Najkritičnija primjena nacionalne odbrane je u strateškim nuklearnim projektilima. Osim toga, uključuje i dijelove satelitskog okvira i strukturne dijelove, satelitska ogledala, raketne mlaznice, žiroskope i komponente za navigaciju i kontrolu oružja, elektronsku ambalažu, sisteme za prijenos podataka i laserska ogledala velike snage; nuklearni metalni berilij se također koristi u istraživačkim/eksperimentalnim nuklearnim fisijskim i fuzijskim reaktorima. Najveća upotreba u industrijskom lancu je legura berilijum bakra. Prema statistikama, više od 80% berilijum hidroksida koristi se za proizvodnju berilijum-bakrene matične legure (sadržaj berilijuma 4%). Glavna legura se razrjeđuje čistim bakrom kako bi se dobile legure berilijum-bakar sa različitim komponentama sa sadržajem berilijuma od 0,1~2%, uključujući različite tipove profila od legura berilijum-bakar (šipke, trake, ploče, žice i cevi). Završna preduzeća Ovi profili se koriste za obradu komponenti koje se koriste u potrošačkoj elektronici i drugim industrijskim poljima. Proizvodnja legure berilijum-bakar generalno se deli na dva dela: uzvodno i nizvodno. Uzvodno je iskopavanje rude, ekstrakcija i topljenje u matičnu leguru berilij-bakar koja sadrži berilij (sadržaj berilijuma je uglavnom 4%); nizvodno je upotreba matične legure berilijum-bakar kao aditiva, dodavanjem bakra. Dalje se topi i prerađuje u profile od legura berilijum bakra (cevi, trake, šipke, žice, ploče, itd.). Svaki proizvod od legure će biti podijeljen u različite razrede zbog loših performansi.
3. Sažetak
Na tržištu berilijum-bakarnih matičnih legura, proizvodni kapaciteti su koncentrisani u nekoliko kompanija, pri čemu Sjedinjene Države zauzimaju dominantnu poziciju. Tehnički prag za proizvodnju legure berilijum bakra je relativno visok, a čitava industrija je relativno koncentrisana. Svaka podijeljena marka ili kategorija ima samo nekoliko dobavljača ili jednog super proizvođača. Zbog oskudice resursa i tehnološkog vodstva, Materion iz Sjedinjenih Država zauzima vodeću poziciju. Japanski NGK i kazahstanska metalurška tvornica Urbajin također imaju jake kapacitete. Domaća preduzeća generalno zaostaju. Na tržištu profila berilijum-bakarnih legura, domaći proizvodi su koncentrisani u oblasti srednjeg i nižeg nivoa, a postoji velika potražnja za supstitucijom i cjenovni prostor na tržištu srednjeg i visokog kvaliteta. Bilo da se radi o berilijum-bakar matičnoj leguri ili profilima od legure berilijum bakra, domaće kompanije su još uvek u fazi sustizanja. Njihovi proizvodi su uglavnom na tržištu srednje i niže cijene, a cijena je često upola ili čak niža od američkih i japanskih proizvoda. Razlog je još uvijek ograničen stabilnošću tehnologije i procesa topljenja. S jedne strane, to znači da kada su domaća proizvodnja i troškovi proizvodnje niski, ako se ovlada ili integriše određena tehnologija topljenja berilijum bakra, očekuje se da će proizvod ući na tržište srednjeg ranga sa povoljnijom cenom. Berilijum visoke čistoće (99,99%) i legura berilijum-bakar ključne su sirovine koje Sjedinjene Države zabranjuju da izvoze u Kinu.
