一顆顆如小米珠大小的深灰色顆粒，乍看之下酷似鉛筆芯，但卻令人意外地有著遠高于金剛石的屈服強度。這一名為“超高強鈦合金”的喂料材料，是海曙區(qū)企業(yè)寧波鈦鉭新材料技術有限公司通過研發(fā)創(chuàng)新，在金屬注射成型領域*實現鈦合金原材料1300兆帕屈服強度的具體體現。

屈服強度是指金屬材料在受到外力作用時，開始發(fā)生屈服現象的應力值。1300兆帕屈服強度，即1平方厘米的面積約可承受13噸的力，其屈服強度相當于4頭3噸多重的大象同時施力。這意味著，在面對強大外力作用時，采用該材料制造的鈦合金機械零件，可做到“風雨不動安如山”。

當下，憑借強度高、重量輕、耐腐蝕、生物相容性好等性能優(yōu)勢，鈦合金材料在航空航天、海洋工程、3C產品、生物醫(yī)用等領域得到廣泛應用。

目前，市場上普遍應用的為900兆帕屈服強度的TC4鈦合金材料，TC4鈦合金的強度接近傳統不銹鋼，但相同體積下重量僅為其一半。美中不足的是，TC4鈦合金粉末每公斤價格為不銹鋼粉末的6倍以上�！翱估�性”更強、“性價比”更高的鈦合金原材料成為市場的新需求。

喂料作為金屬注射成型（MIM）的關鍵中間體，連接鈦合金粉末制備與成型工藝，其性能直接決定*終零件的機械強度。

“我們的技術團隊核心成員均來自北京科技大學新材料技術研究院，核心團隊傳承自該學院十余年金屬粉末研究積淀，通過產學研深度協同創(chuàng)新，在喂料制備領域實現了關鍵技術突破。這也恰好與寧波當地高性能金屬粉末材料產業(yè)形成互補。”寧波鈦鉭新材料總經理曲昊說。2023年，在市、區(qū)兩級政府專項政策扶持及產業(yè)鏈伙伴協同下，企業(yè)開始將實驗室成果轉化為產業(yè)應用，正式落戶海曙并啟動生產線建設。

喂料“脫胎”于金屬鈦粉，中間需經歷整形、分級、級配、混料、捏合等工序。這些工序決定著喂料在屈服強度方面的“稟賦”，也影響著注射成型后的機械零件的實際應用。

以整形工序為例。傳統氣霧化法和旋轉電極法制備鈦合金粉末，存在能耗過高、粉末收率偏低等痛點。對此，寧波鈦鉭新材料通過雙路徑實現技術突破。

一方面，聯動上游環(huán)節(jié)與供應商協同創(chuàng)新，氫破法制備鈦粉�！傲硪环矫�，我們創(chuàng)新采用氫化脫氫破碎預處理結合表面整形技術，通過重塑粉末顆粒形貌，使整體工藝相比傳統氣霧化法，工藝能耗降低90%，粉末收得率提升至原工藝的3倍以上�！鼻�昊說。

在此過程中，通過熱力學調控，利用高壓氣體沖擊，使粉末顆粒在高速碰撞中完成棱角修整，*終獲得滿足粉末注射成型工藝要求的高球形度粉末。該技術體系為后續(xù)制造工序提供了理想的原料基礎。

氧含量也是影響鈦合金材料性能的重要因素。在喂料加工生產全過程中的每個環(huán)節(jié)，寧波鈦鉭新材料做好各流程中的氧含量監(jiān)督把控，使之不超過0.25%，避免因氧含量過量導致材料性能下降。

曲昊透露，這款“超高強鈦合金”喂料已進入試產驗證階段，近期不少客商聞訊而來“求合作”。據預計，正式投產后，前期，企業(yè)年產能約可達100噸，銷售額約3000萬元。

“待其正式量產并得到廣泛應用，不僅市場價格將比當下更有優(yōu)勢，更可在更多復雜環(huán)境種發(fā)揮穩(wěn)定性能作用，為相關事業(yè)領域提供有力支撐。”曲昊表示。

來源：https://mp.weixin.qq.com/s/uaVoJWVTQvdNJxvm7uUqeQ

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