¿Quién sabe la composición química y la proporción del acero utilizado en tanques, vehículos blindados y vehículos de combate en la guerra entre Estados Unidos e Irak?

Dureza recocida: menos de 207HBS

Dureza estandarizada: menos de 250HBS

Tratamiento de enfriamiento y revenido: Diámetro de la muestra: 25 mm, enfriamiento con aceite de enfriamiento de 850 grados, 520 retorno de grados Después del fuego: resistencia a la tracción: 1000 MPa, rendimiento: 800 MPa, alargamiento: 9, contracción del área: 45, tenacidad al impacto: 588,3 kJ/m2.

Se revisa el avance de la investigación de materiales refractarios de altas prestaciones en los últimos años. Centrarse en las aplicaciones específicas de metales refractarios, aleaciones y sus compuestos y materiales compuestos en campos de vanguardia como el militar, la industria nuclear, la aeroespacial, la medicina, la energía eléctrica y la tecnología electrónica. Se discuten las posibles tendencias de desarrollo de materiales refractarios de alto rendimiento en el futuro y se analizan las posibles formas, métodos y equipos de proceso para lograr materiales refractarios de alto rendimiento. Finalmente, se discuten las oportunidades, desafíos y contramedidas que enfrenta China en este campo.

Palabras clave: materiales refractarios, aplicación, desarrollo

Número de clasificación: TF 125.2 42tf 125.2 43.

Tendencias de aplicación y desarrollo de materiales refractarios avanzados en campos de alta tecnología

Ziege-Lu Xiaozhen-Sheng Han Huanqing

(Central Iron and Steel Company; Iron and Steel Research Institute, Beijing, 100081, China)

Resumen: esta revisión resume el progreso de la investigación de metales refractarios avanzados y sus aleaciones, compuestos y materiales compuestos. Se destacan sus aplicaciones específicas en campos de alta tecnología como el militar, la industria nuclear, la ciencia espacial, la medicina, la energía eléctrica y la tecnología electrónica. Se discuten las tendencias razonables de desarrollo futuro. Se analizaron y discutieron posibles rutas, procesos y equipos, así como oportunidades, desafíos y contramedidas.

Palabras clave: materiales refractarios, aplicación, desarrollo

Materiales refractarios como metales refractarios, aleaciones y sus compuestos, y materiales compuestos, debido a su alto punto de fusión único y otras propiedades únicas. se ha desarrollado como un material de alta tecnología y ocupa una posición importante en la economía nacional. Por ejemplo, el carburo cementado con WC como fase dura se ha convertido en el "diente" de la industria moderna, y el titanio se ha convertido en el tercer metal después del hierro y el aluminio. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, se han impuesto requisitos cada vez más estrictos a los materiales. Hoy en día, los materiales tradicionales ya no pueden cumplir con estos nuevos requisitos, pero los materiales refractarios están mostrando cada vez más sus ventajas únicas, especialmente en los campos de la defensa nacional, aeroespacial, información electrónica, energía, defensa química, metalurgia y industrias nucleares, que han atraído a todo el mundo. Los países le otorgan gran importancia y se ha convertido en uno de los campos de investigación más activos en la ciencia de los materiales.

1 Aplicación de materiales refractarios de alto rendimiento en campos de vanguardia

Los materiales refractarios de alto rendimiento son producto del desarrollo en campos de vanguardia. Por el contrario, la fabricación de materiales refractarios de alto rendimiento proporciona una base material para el desarrollo de campos de vanguardia.

1.1 Aplicación Militar

Los materiales refractarios han estado estrechamente relacionados con aplicaciones militares desde el principio, y muchos estudios están relacionados con fines militares. Durante la Guerra Fría, la aplicación de diversas armas avanzadas y materiales refractarios desarrollados por Estados Unidos y la ex Unión Soviética ocupó una posición muy importante.

1.1.1 Penetrador

Las bombas penetrantes son armas eficaces para destruir pistas de aterrizaje y búnkeres sólidos enemigos. Su núcleo está compuesto principalmente por una aleación de alta densidad a base de tungsteno y carburo cementado. Durante la Guerra del Golfo, Estados Unidos utilizó una gran cantidad de bombas penetrantes para destruir las pistas de los aeropuertos militares iraquíes, frenando efectivamente el despegue y aterrizaje de aviones iraquíes y debilitando en gran medida las capacidades de defensa aérea de Irak. Estados Unidos también utilizó bombas perforantes de tres etapas contra los fuertes búnkeres de hormigón armado de Irak, lo que redujo en gran medida la defensa y la capacidad de supervivencia de las tropas y el personal terrestre iraquíes. Según los informes, la bomba perforante puede abrir un agujero de 200 metros de diámetro en una pista sólida y penetrar 65 mm de placas de acero blindadas.

1.1.2 Bombas de racimo

Según los informes, se utilizaron bombas de racimo en los ataques aéreos de la OTAN contra Yugoslavia. El componente principal de las bombas de racimo es el metal refractario y su alcance efectivo de destrucción puede alcanzar 1 kilómetro. Los fragmentos con alta energía cinética también pueden penetrar en tanques y vehículos blindados de transporte de tropas, especialmente en partes débiles como techos y aletas traseras.

Por tanto, es la mejor arma para hacer frente a la reunión de grandes tropas y tanques y vehículos blindados.

1.1.3 Guía de Misiles

Estados Unidos utilizó una gran cantidad de armas avanzadas de alta tecnología en la Guerra del Golfo, entre las que los misiles de crucero y los misiles Patriot fueron los más utilizados. Estados Unidos ha incluido misiles en el plan "Star Wars" y China también se centra en el desarrollo de tecnología de misiles en sus "dos bombas y un satélite". El efecto disuasorio de un misil no sólo reside en sí mismo sino también en su capacidad de carga.

Los misiles cohete de combustible sólido son una de las armas con más materiales refractarios. Se utilizan principalmente para cubiertas de ojivas, timones, toberas, placas protectoras, fijaciones, navegadores, dispositivos de equilibrio dinámico, etc. Los materiales de almacenamiento de hidrógeno que absorben hidrógeno y circonio también se utilizan en los tubos de lanzamiento de misiles. La temperatura aumenta de la temperatura ambiente a aproximadamente 4.000 K dentro de 2 a 3 segundos después de que se enciende el misil, acompañado de una fuerte erosión y ablación de partículas, por lo que los requisitos para los materiales son muy estrictos. El material de cobre de tungsteno puede adaptarse a un entorno de trabajo tan duro.

Después de la guerra entre Gran Bretaña y la isla de Arama, Argelia utilizó misiles por valor de 654,38 mil millones de dólares para hundir un crucero británico por valor de 654,38 mil millones de dólares, lo que hizo que los países se dieran cuenta aún más del papel estratégico de los misiles y desarrollaran tecnología de misiles. El nuevo "Plan de Teatro de Defensa contra Misiles" de Estados Unidos se basa en misiles. Los países también han desarrollado otras aplicaciones de los misiles, como misiles de comunicaciones de corto alcance, misiles torpedos, etc. La antigua Unión Soviética tenía un gran poder en este ámbito. No hay duda de que los misiles se han convertido en protagonistas de la guerra de alta tecnología moderna y futura, especialmente para los países en desarrollo.

1.1.4 Proyectiles perforantes

Como proyectiles perforantes de energía cinética, el tungsteno o las aleaciones de alta densidad a base de tungsteno y el carburo son los más económicos y eficaces.

1.1.5 Bomba frágil

La bomba frágil es un arma de defensa aérea recientemente desarrollada que se utiliza para hacer frente a aviones invasores, especialmente aviones supersónicos. Su característica es que cuando se acerca a un objetivo volador de alta velocidad, las ondas ultrasónicas del objeto volador pueden aplastarlo hasta convertirlo en una barrera, mejorando así la tasa de acierto. Por lo tanto, se requiere que los proyectiles tengan una alta relación de resistencia a la tracción y la compresión y transporten una enorme energía cinética. Las últimas investigaciones muestran que las aleaciones de tungsteno podrían ocupar esta posición.

1.1.6 Cañón electromagnético

El cañón electromagnético se considera una de las armas más efectivas para interceptar misiles. El principio del arma electromagnética es utilizar el poderoso empuje (fuerza de Lorentz) generado por la interacción de la corriente eléctrica y el campo magnético para lanzar proyectiles. Como todos sabemos, la velocidad máxima de los proyectiles disparados con pólvora es de sólo 2 km/s, mientras que la velocidad de disparo de las armas electromagnéticas puede ser mucho más rápida que la que utiliza pólvora. Según su teoría, puede alcanzar la velocidad de la luz (es decir. , 300.000 kilómetros por segundo).

La razón por la que Estados Unidos incluyó armas electromagnéticas en el Plan de Defensa Estratégica es porque las armas electromagnéticas tienen muchas ventajas, especialmente el uso de armas electromagnéticas para interceptar misiles entrantes. Puede interceptar objetivos con precisión en diferentes direcciones. Además, el uso de armas electromagnéticas puede extenderse a bombardeos en un período de tiempo muy corto, lo que nos permite lidiar con calma con intrusos de alta velocidad y ser infalibles. En comparación con las armas láser, las armas electromagnéticas son más efectivas para atacar satélites enemigos: para todo clima y con precisión. Otros países desarrollados también están estudiando el uso de armas electromagnéticas en armas antitanques o antiaéreas. Dado que los proyectiles de los tanques, helicópteros armados o vehículos blindados existentes ya están hechos de un blindaje compuesto cerámico, sólo los cañones electromagnéticos pueden penetrarlos.

Estados Unidos está un paso por delante de otros países en la investigación de armas electromagnéticas. Ahora no solo se lanzan pequeños proyectiles con una velocidad de aproximadamente 10 ~ 20 km/s, sino que también se lanzan proyectiles de prueba con un peso de aproximadamente 1 kg y una velocidad de 5 ~ 10 km/s. La clave del arma electromagnética es la pista electromagnética. material, que debe tener una excelente conductividad eléctrica y térmica y resistencia a altas temperaturas y otras propiedades integrales, y los materiales refractarios deben serlo. En la actualidad, países de todo el mundo, especialmente Japón, están dando un paso adelante para alcanzar a Estados Unidos y organizar activamente y desarrollar vigorosamente armas electromagnéticas para que puedan usarse en campos militares y de otro tipo lo antes posible.

1.1.7 Bomba explosiva magnética

La idea de diseño de la bomba explosiva magnética se basa en la "generación de energía explosiva". La llamada "generación de energía explosiva" consiste en utilizar la enorme energía de la explosión para generar instantáneamente una corriente extremadamente fuerte, haciendo que la corriente pase a través de un riel guía, generando inmediatamente un campo magnético extremadamente fuerte alrededor del riel guía e irradiando lo saca, logrando así una explosión magnética y provocando que los electrones del enemigo exploten. El equipo de comunicaciones se destruye instantáneamente o nunca vuelve a funcionar correctamente. Según los cálculos, en el momento en que se produce una poderosa explosión magnética, su potencia puede alcanzar los 65,438 mil millones de kilovatios.

Se dice que Rusia ha fabricado una pequeña bomba explosiva magnética, una bomba electrónica, que se puede colocar en un maletín y tiene un alcance efectivo de 100 m·m. Asimismo, el material del riel es la clave y también es un material resistente al fuego. .

1.1.8 Submarinos nucleares y portaaviones de propulsión nuclear

Debido a la necesidad de un uso más eficiente del espacio, la seguridad y la protección nuclear de los buques militares de propulsión nuclear son aún más importantes. más importante. Por tanto, se necesitan materiales de circonio, molibdeno y tungsteno con mejores propiedades. La aleación de niobio tiene buena resistencia a la corrosión del agua de mar. Después de tres años de prueba, las piezas de aleación de niobio siguen siendo tan brillantes como nuevas y pueden usarse para fabricar dispositivos submarinos (como sensores de presión, detectores de sonar para detección de submarinos, etc.).

1.1.9 Protección contra armas de rayos

Otra letalidad importante de las armas nucleares, como las bombas atómicas, las bombas de hidrógeno y las bombas de neutrones, son los rayos de alta energía. Los materiales de alta densidad tienen un buen efecto de protección contra la radiación y pueden usarse junto con materiales absorbentes de neutrones para lograr buenos resultados.

1.1.10 Materiales de armadura

Muchos compuestos metálicos refractarios tienen excelentes propiedades integrales, como alta dureza, resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste y autorrefuerzo. Son excelentes materiales de armadura y se han utilizado en tanques, helicópteros artillados, vehículos de transporte de personal y chalecos antibalas.

Existen muchas otras aplicaciones, como las aleaciones de niobio utilizadas en válvulas de control de purga de aviones, componentes flexibles de acelerómetros, contrapesos, dispositivos de navegación por satélite, dispositivos de almacenamiento de energía e instrumentos de precisión.

Civil 1.2

En tiempos de paz, el uso de logros militares de vanguardia producirá enormes beneficios sociales y económicos. Por ejemplo, el uso de tecnología de armas electromagnéticas para sintetizar nuevos materiales es un. dirección de desarrollo prometedora. Después de que el proyectil disparado por el arma electromagnética golpea la pared, inmediatamente genera una presión ultraalta. Por ejemplo, un proyectil con una velocidad de 3 a 5 km/s puede generar una presión de 500 a 15.000 atmósferas. Según los cálculos, si la velocidad alcanza los 10 km/s, se generará una presión de 100.000 atmósferas. Los resultados de las investigaciones actuales muestran que se pueden sintetizar muchos materiales nuevos utilizando esta alta presión. Por ejemplo, se están realizando investigaciones para producir bloques sólidos de hidrógeno, el llamado hidrógeno metálico, a 654,38 millones de atmósferas.

0.2.1 Industria Nuclear

El circonio es el metal refractario más utilizado en la industria nuclear, principalmente en tubos de circonio, seguido del tungsteno y el molibdeno. El circonio tiene buena resistencia a la radiación y a la corrosión del lado del agua, y es especialmente adecuado para diversas tuberías de agua limpia y reactores Dukan.

Para la nueva generación de reactores nucleares, con el fin de mejorar la seguridad nuclear y prevenir fugas nucleares, se utilizan dispositivos de almacenamiento de energía inercial de aleación de alta densidad a base de tungsteno para mantener un ciclo de enfriamiento de 3 a 5 minutos sin cualquier energía después de un accidente, obtenga un valioso tiempo de emergencia para el manejo de accidentes y evite que los reactores nucleares se quemen y causen fugas nucleares. Además, debido al uso de materiales refractarios en partes clave del nuevo diseño, la estructura general es más compacta, lo que puede sellar todo el reactor nuclear para evitar aún más fugas nucleares. En caso de una fuga nuclear, otra barrera al reactor nuclear es el colector de combustible nuclear de aleación de molibdeno. Después de la fuga de combustible nuclear, salió una gran cantidad de sodio fundido. El sodio fundido tiene un fuerte efecto corrosivo y la temperatura máxima después de la fuga puede alcanzar 65438 ± 0200 ℃, mientras que la aleación de molibdeno tiene buena resistencia a la corrosión del sodio fundido. Además, los metales y aleaciones refractarios se utilizan a menudo como tanques de almacenamiento de residuos nucleares.

La aleación de tungsteno también se utiliza como material de simulación para pruebas nucleares en frío para determinar los parámetros de diseño de bombas nucleares y reactores nucleares.

1.2.2 Energía eléctrica y tecnología de la información electrónica

La aplicación tradicional del tungsteno para uso civil es fuente de luz eléctrica. No ha cambiado mucho desde que Edison inventó la bombilla, pero sí. Se está desarrollando en la dirección de alta potencia, como lámparas de xenón de alta potencia con cátodos y ánodos de tungsteno, lámparas de sodio de alta presión con tubos de aleación de niobio, etc.

En la nueva generación de circuitos integrados, a medida que el cableado se vuelve cada vez más fino (actualmente hasta 0,2 μm), los requisitos de disipación de calor y resistencia a la temperatura ampliarán la demanda de sustratos de tungsteno-molibdeno, y la metalización y el embalaje también aumentarán. avanzar hacia el desarrollo de materiales refractarios. Los condensadores de niobio y tantalio de alto CV se ampliarán y miniaturizarán aún más. Los materiales refractarios también se utilizan mucho en la industria electrónica, como soportes, hebillas y bases. Los metales refractarios como el tungsteno también desempeñan un papel importante en los equipos de comunicaciones, desde vibradores de buscapersonas hasta equipos de transmisión.

Los materiales compuestos de aleación de tungsteno y cobre de tungsteno tienen una buena función de emisión de electrones y son buenos materiales para electrodos. Se han utilizado ampliamente en campos como el mecanizado por descarga eléctrica, bloques guía de locomotoras eléctricas e interruptores de voltaje ultra alto. y soldadura en la industria de energía eléctrica. La aleación de tungsteno-renio ha reemplazado al platino como termopar para medir la temperatura en muchas ocasiones, y el alambre de tungsteno-renio de alto rendimiento también ha llegado a miles de hogares como material para la emisión de electrones en tubos de imagen. El cromo y el vanadio se han utilizado ampliamente como objetivos para microscopía electrónica y vidrios recubiertos.

Espacio, Océano y Medicina

El siglo XXI es el siglo de la exploración del universo y el desarrollo del océano, por lo que muchos países se están preparando activamente para construir estaciones espaciales y mundos submarinos con el fin de utilizar pacíficamente el espacio exterior y El tesoro escondido del océano. Hay muchas partículas de polvo y basura espacial en el espacio exterior, lo que requiere materiales de alta resistencia que puedan resistir los rayos de alta energía del universo. Los materiales refractarios tienen aquí ventajas únicas. Los materiales refractarios se utilizan ampliamente en la estación espacial Mir de la ex Unión Soviética y en el transbordador espacial estadounidense. Del mismo modo, la corrosión del agua de mar también es insoportable para los materiales ordinarios. Para establecer un entorno humano permanente bajo el mar, el titanio es la mejor opción. No sólo es ligero y resistente, sino que también tiene buena resistencia a la corrosión.

La aleación de niobio tiene buena resistencia a la corrosión de la sangre y puede usarse para fabricar stents vasculares. El tungsteno, el tungsteno-molibdeno, el tungsteno-renio y el tungsteno-grafito se utilizan en medicina como objetivos de rayos X, salvando innumerables vidas. Los metales refractarios también se utilizan en electrodos para litotricia ultrasónica, rejillas de rayos multidimensionales autoensambladas, colimadores para cuchillos gamma y cuchillos con forma ultrasónica y otros equipos médicos avanzados.

1.2.4 Otros

Muchos compuestos no metálicos de metales refractarios, como WC, Cr2C3, TiC, TiN, VC, ZrC, HfC, NbC, TaC y TiCN, son Excelente material duro. Al igual que el carburo cementado y el cermet, se han convertido en los "dientes" de la industria moderna y todavía tienen una gran capacidad de expansión de mercado en los campos del cemento, la cerámica y otros materiales de construcción, la minería, la petroquímica, la exploración, la metalurgia, la energía eléctrica y otros campos. Como molde de presión ultraalta, el martillo superior de carburo ha hecho una gran contribución a la amplia aplicación del diamante artificial. Debe soportar 60.000 presiones atmosféricas y 1.500 °C al mismo tiempo.

El tungsteno y el molibdeno se han utilizado ampliamente como excelentes calentadores, escudos térmicos, crisoles y soportes para la fundición de tierras raras en hornos de alta temperatura. Grandes tubos de tungsteno-molibdeno, electrodos, mandriles y tolvas de molibdeno han reemplazado con éxito al platino y han logrado enormes beneficios sociales y económicos en las industrias del vidrio y la fibra de vidrio. Los fundentes a base de tungsteno se utilizan para el análisis de carbono y azufre en acero y metales no ferrosos. Los metales refractarios también se utilizan como cuchillos eléctricos en la industria textil, elementos calefactores para fundir zinc y manguitos para medir la temperatura. Los moldes cermet a base de tungsteno utilizados en industrias de procesamiento de metales no ferrosos, como la extrusión de cobre, pueden mejorar la eficiencia del trabajo decenas de veces.

Se aumentará y optimizará aún más el contenido de metales refractarios en la nueva generación de aleaciones de alta temperatura y compuestos intermetálicos, y se utilizarán aleaciones de alta temperatura y compuestos intermetálicos reforzados con tantalio y niobio. El niobio también es un material superconductor potencial.

Además, el titanio se ha convertido en el tercer metal más grande después del hierro y el aluminio. Desempeña un papel muy importante en la economía nacional y ha superado el alcance original de los metales refractarios.

2 Tendencia de desarrollo de materiales refractarios de alto rendimiento

La investigación sobre materiales refractarios en el mundo actual ha evolucionado desde los tradicionales “alta pureza, ultrafinos y homogéneos” hasta los “de base nanométrica”. , composite, diseño y fabricación integrada”. A través de estas tecnologías avanzadas, los metales refractarios no sólo pueden conservar sus excelentes propiedades, como el alto punto de fusión y la resistencia a la corrosión, sino que también pueden mejorar en gran medida sus deficiencias, como la fácil oxidación y la dificultad de preparación.

Los metales refractarios han experimentado más de medio siglo de desarrollo en el extranjero y tienen una historia de desarrollo de más de 40 años en China. El desarrollo de la ciencia y la ingeniería de materiales refractarios siempre ha seguido de cerca el desarrollo de materiales de acero y ha desarrollado tecnologías aplicables de acuerdo con sus propias características. La investigación sobre materiales refractarios se centra principalmente en: el comportamiento de transición de plástico a frágil de los materiales, las propiedades de resistencia a altas temperaturas, la optimización de los procesos de preparación, la soldadura, el composite y el endurecimiento. La investigación y el desarrollo de tecnología en torno a estos contenidos incluyen: purificación, refinamiento, endurecimiento y composición.

2.1 Investigación sobre "Purificación"

Se refiere a la investigación sobre la purificación de materiales refractarios y el grado de purificación ambiental durante el procesamiento que puede mejorar la plasticidad de los materiales de tungsteno y molibdeno. reducir su transición plástico-frágil. La temperatura juega un papel muy importante. Porque las impurezas nocivas como el oxígeno y el nitrógeno aumentarán significativamente la temperatura de transición de plástico a frágil y aumentarán la fragilidad del material, lo que dificultará su procesamiento.

La mayor parte de la “depuración” de materiales refractarios en nuestro país parte de la depuración de óxidos. En el caso del tungsteno, la pureza química del APT se mejora mediante extracción con disolventes, intercambio iónico y múltiples procesos de recristalización. Ahora es posible producir APT con una pureza superior a 99,95, un contenido total de impurezas inferior a 65438±000 mg/kg y polvo de tungsteno con una pureza superior a 99,99.

En el extranjero se está utilizando la tecnología atómica y molecular para preparar materiales refractarios de mayor pureza. La mejora de la pureza de los materiales refractarios mejorará su fatal fragilidad y oxidación. Además, los metales refractarios de alta pureza y los monocristales que requieren los procesos VLSI modernos se preparan con polvos de alta pureza.

2.2 Investigación sobre "refinamiento"

El refinamiento de materiales refractarios se refiere principalmente al refinamiento de polvo, que tiene especial importancia para los materiales refractarios, porque la mayoría de los materiales refractarios están hechos de preparados con polvo. En el proceso metalúrgico, el refinamiento del polvo no solo puede mejorar las propiedades mecánicas como la resistencia y la tenacidad, sino que también facilita la sinterización. La escala de producción de polvo ultrafino y polvo ultrafino en mi país se ha ampliado, porque este tipo de polvo es necesario para preparar carburo cementado con estructura de grano ultrafino, reducir la temperatura de sinterización de palanquilla de tungsteno y molibdeno, y obtener palanquilla de estructura de grano fino. .

En los últimos años, también se han llevado a cabo investigaciones sobre polvo de nanotungsteno, polvo de molibdeno y polvo de WC en el país y en el extranjero, así como la exploración del uso de polvo de nanotungsteno para preparar compuestos de W-Cu. Materiales y carburo cementado.

2.3 Investigación sobre "endurecimiento"

La investigación sobre "refuerzo y endurecimiento" tiene como objetivo mejorar la resistencia al calor y la tenacidad de los materiales metálicos refractarios. A lo largo de los años, se han realizado importantes investigaciones sobre la selección de condiciones de dopaje, la reducción del tungsteno azul dopado y el control del tamaño y la distribución de las partículas de polvo. , con la esperanza de obtener una temperatura de recristalización más alta y una resistencia a altas temperaturas. Hay dos tipos de refuerzo: refuerzo simple (que utiliza un reforzador) y refuerzo compuesto (que utiliza dos o más reforzadores). Investigación sobre el fortalecimiento y endurecimiento de materiales Mo-La2O3 y Mo-La2O3-CeO2, el desarrollo de productos de electrodos con excelente soldabilidad para reemplazar materiales radiactivos W-ThO2 y el desarrollo de tiras estrechas de aleación Mo-La2O3 para sellar vidrios de bombillas, que Es mejor que la banda estrecha de molibdeno puro que se utiliza actualmente. En la actualidad, las aleaciones refractarias que contienen tierras raras y sus óxidos se han convertido en un importante tema de investigación.

2.4 Investigación sobre "compuestos"

En la investigación y el desarrollo de materiales refractarios, el concepto de "compuesto" ha sido ampliamente reconocido, que incluye compuesto estructural, compuesto de mecanismo y compuesto organizativo. En la actualidad, países de todo el mundo están comprometidos con el desarrollo de materiales refractarios multicompuestos, que tienen excelentes propiedades integrales.

2.5 Investigación sobre sinterización por activación

Los materiales refractarios tienen puntos de fusión elevados y son difíciles de sinterizar. La sinterización activada tiene como objetivo reducir la temperatura de sinterización y mejorar el rendimiento general. En particular, la sinterización por activación del tungsteno es más práctica. La adición de níquel para activar la sinterización se ha estudiado durante muchos años. En los últimos años, la adición de nanopolvos ha logrado grandes avances. Por ejemplo, agregar polvo de tungsteno de 5 nanómetros puede reducir la temperatura de sinterización del tungsteno en aproximadamente 200 °C y mejorar las propiedades mecánicas en aproximadamente 10.

2.6 Investigación sobre tecnología y equipos de preparación

Cada vez más países en el mundo otorgan importancia a la tecnología y los equipos de preparación. Se han aplicado muchos métodos de preparación avanzados a la industria refractaria y se han logrado. resultados significativos. Incluyen principalmente prensado isostático, plasma, alto vacío, flujo de partículas de alta energía, conformación ultrasónica, sinterización por microondas, vibración electromagnética y tecnología de cristal único.

3 Oportunidades, desafíos y contramedidas de China en el campo de los materiales refractarios

En el próximo siglo, debido a las ventajas y desventajas de los materiales refractarios, sus campos de aplicación se ampliarán aún más. entre los cuales el tantalio, el niobio y el circonio crecieron más rápidamente. Al mismo tiempo, el uso de materiales refractarios en maquinaria electrónica de información, energía y potencia aumentará significativamente y se espera que aumente entre 2 y 3 veces. Por tanto, las perspectivas de mercado de los materiales refractarios de alto rendimiento son muy amplias.

China es rica en recursos refractarios. Las reservas industriales probadas de tungsteno, molibdeno, tantalio y niobio se encuentran entre las mayores del mundo. Desde la perspectiva de los recursos, se puede decir que la industria refractaria es una de las industrias ventajosas de China. China tiene más esperanzas de reemplazar las importaciones, mejorar los estándares de los productos y utilizar las ventajas de los recursos refractarios de China para desarrollar los mercados internacionales.

Desde la fundación de la República Popular China hasta principios de la década de 1980, la industria de materiales refractarios de mi país ha experimentado cuatro etapas de desarrollo: inicio, ascenso, industrialización y mejora constante, y luego formó una producción y una actividad científica relativamente completas. sistema de investigación.

Desde mediados de la década de 1980, ha entrado en un nuevo período de desarrollo. Se está implementando en profundidad la estrategia de desarrollo de centrarse en la investigación y el desarrollo científicos, mejorar el nivel de procesamiento profundo y mejorar los beneficios económicos. Los principales resultados son los siguientes:

(1) La capacidad de producción y la producción han aumentado significativamente. A finales de 1995, el país tenía una capacidad de producción anual de casi 7.000 toneladas de productos refractarios, lo que representaba entre el 30 y el 40 por ciento de la capacidad de producción total mundial de productos similares. La producción real en los últimos tres años ha sido de casi 4.700 toneladas, lo que representa aproximadamente 1/3 de la producción total mundial.

(2) La variedad y estructura del producto han mejorado enormemente

(3) La tecnología de procesamiento ha logrado grandes avances

(4) Después de resolver problemas clave; Se han aplicado muchos resultados en campos importantes como la defensa nacional, la industria aeroespacial, la información electrónica, la energía, la petroquímica, la metalurgia y la industria nuclear.

Sin embargo, su investigación y desarrollo, procesamiento profundo y estructura de variedades todavía tienen una gran brecha en comparación con los países desarrollados del mundo, lo que se refleja principalmente en:

(1) Nuevos materiales, nuevos procesos y nuevos equipos, la investigación básica es débil;

(2) el desarrollo de nuevos productos es insuficiente;

(3) hay muchos fabricantes, pequeña escala individual y baja productividad laboral;

(4) Los equipos necesitan una actualización urgente;

(5) El envejecimiento y la escasez de instrumentos y equipos de investigación dificultan la correcta caracterización y evaluación de los materiales refractarios;

(6) Falta de comprensión de la abundancia La valoración y protección de los recursos, grave desperdicio de recursos y baja tasa de utilización integral.

Por lo tanto, de acuerdo con la situación actual y la situación de la industria refractaria de mi país, la dirección de desarrollo de los materiales refractarios de mi país en el futuro debería ser satisfacer diversas necesidades internas, expandir la producción de productos finos y centrarse sobre el desarrollo de productos ultrapuros, especiales, ultragrandes, ultrafinos y ultrafinos y la implementación de una estrategia de calidad.

El objetivo de desarrollo de la industria refractaria es lograr una transformación estratégica desde la expansión del producto primario hasta la optimización estructural. La respuesta estratégica debe ser acelerar la transformación de la estrategia de desarrollo de la industria del metal refractario, establecer el pensamiento estratégico del desarrollo sostenible y recorrer los cuatro eslabones clave de la investigación y el desarrollo científicos, la preparación y el procesamiento, el desempeño del servicio y el mercado.