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我国有色金属材料现状及发展战略

2020-12-09杨钰尧

中国金属通报 2020年9期
关键词:有色金属资源材料

杨钰尧

(青岛科技大学材料科学与工程学院,山东 青岛 266042)

有色金属的发展已经越来越成熟,在加工和性能等方面都有很大的突破,尤其是最近的十年,我国与有色金属对应的产业与产品规格等都有很大幅度的提升,不仅能够满足我国的基础应用,还能够对外出口。虽然有色金属在工业方面取得非常好的成绩,但是在有色金属资源开发、绿色环保、技术创新以及资源的使用等方面还存在不足,需要对其展开针对性分析,进一步开发和应用有色金属资源,使其拥有良好的发展前景。

1 有色金属材料简述

有色金属也就是非铁金属,狭义上的有色金属是指锰、铁和铬以外的金属总称;广义上的有色金属包括有色合金,而有色合金则是将有色金属作为基体,并向其中加入一种或是几种金属元素合金[1]。有色金属材料属于金属材料,主要包括铅、铝、铜以及镍等金属或者是合金。有色金属的纯度对其耐腐蚀性有很大影响;在加入其它金属之后,通常能够增加有色金属的机械性能,但是耐腐蚀性会下降;冷加工能够提升有色金属的强度,但是其塑性降低。

有色金属主要分为四个类型:第一,轻金属。如铝和镁等,主要特点是在化学方面表现出活泼性质,而在物理方面表现出密度小的性质。第二,重金属。一般密度不低于4.5g/m3,常见的有锌、铜以及铅等。第三,贵金属。贵金属在地壳中的含量非常稀少,提取的难度非常高,因此价格也非常贵,所表现出的化学性质较稳定,密度比较大,常见的有铂、金以及银。第四,稀有金属。在自然界中的分布和存储量都非常少,并且是人类很少使用的元素。例如钼、锗、钨以及锂等。

2 我国有色金属材料现状

2.1 部分有色金属材料资源不足

虽然我国有色金属资源非常丰富,但是在工业产量持续提升的前提下,资源短缺已经开始制约相关产业的发展,并且是限制发展的主要原因。例如:我国的铜资源和铝资源等有色金属材料都面临着资源短缺问题,部分地区可供开采的资源已经近乎枯竭,无法满足当前的开采需要。此外,由于有色金属产业结构缺少科学性,国内大多数的有色金属材料开发、加工单位的规模比较小,所达到的技术水平也无法满足环保需求,前期投入的生产资金相对较少,忽视环境保护的重要性。因此,导致我国资源承担的压力过大,对有限的有色金属资源开发过度,增加资源含量不断减少的速度,加之缺少较高的生产技术水平,无法保证生产效率,消耗的能源过高,严重影响周边环境[2]。例如:铜材料的产量虽然能够满足我国的使用要求,但是对于高性能铜合金产品的相关研究不多、力度不足,铜材料的精准度、性能以及表面质量等都处于相对落后的水平,没有得到高级别标准,也就是产品质量不满足实际使用要求。由此可见,我国有色金属材料当前的发展受到资源不足的影响,进而影响到该行业的发展,对国民经济也产生一定不良影响。

2.2 发展速度非常快

我国有着非常丰富的物质资源基础,这在一定程度上为有色金属材料的发展提供保障。从目前有色金属材料的发展情况来看,铝合金材料性能在技术开发的前提下已经有非常高的提升,耐热铝合金、高强度高韧性铝合金、铝锂合金的生产和性能都已经达到世界先进水平。我国有着非常丰富的镁资源,重视镁材料相关项目之后,通过净化、细化、威合金化等多样化的方式提升镁合金的性能,使其有很大的突破[3]。但是,由于有色金属材料行业规模发展迅速,产品快速增多,市场上的供应量已经远远超过相关产业生产的需求量,从而出现有色金属材料附加值较低等问题,高质量的有色金属材料产品还是需要依靠进口。比较常见的依靠进口的有色金属材料应用方向包括汽车、武器和航天等领域,国内相关领域很难得到发展机会,导致有色金属材料的实际应用受到阻碍。因此,我国在发展有色金属材料以及相关产业时,需要从其发展速度过快的角度进行分析,提出科学的解决措施,在该行业发展的过程中调控好发展速度,从而在相对稳定的环境中长久发展。

3 我国有色金属材料发展战略

3.1 明确发展目标

从我国有色金属材料现阶段的发展情况来看,其发展目标应与我国基本国情进行有机结合,对于已经落后的冶炼产能要实施淘汰制度,对于产能过剩的有色金属品种数量进行严格控制,提升开发和加工技术创新能力,对单位的产品结构进行优化;同时,将提高产品质量作为主要目标之一,不断朝着这个方向努力,将基础产业与新型有色金属材料进行融合,加强附加值较高产品的研究,从而促进有色金属材料以及相关产业的发展。在有色金属材料行业中,铝合金材料所占比例较高,具有密度较低、耐腐蚀性较好、导电导热性能良好、铸造方便等优势,在人们的生产生活和国家经济建设等方面均发挥出非常重要的作用。因此,有色金属材料未来的发展中,可以结合铝合金的优势研发相关的设备和技术,进一步提高铝合金以及相关产品的质量,研发出新型且高性能的铝合金[4]。我国四种熔炼难度较高的有色金属材料资源相对比较丰富,可以适当增加其研究项目,将这些材料应用在民用工业、军事工业以及航天工业等领域中,发挥其积极作用,促进我国工业的进一步发展。在社会不断发展进步的过程中,人们已经进步信息技术生活生产时代,生活方式和生产方式都发生很大变化,而新型的半导体材料在生活和生产中都有着极为重要的作用。现如今,半导体集成电路以及设备器件的制造普遍使用硅材料,在有色金属材料未来的发展中可以将其作为主要趋势进行研究,使其在社会性变革中发挥更为积极的作用。

3.2 明确发展任务

有色金属材料未来的发展中,需要尽快将落后的产能淘汰掉,对于部分生产技术水平较低的方式实施管理,加强节能减排,要争取最大限度上发挥出市场的积极作用,在综合考虑就、经济以及规范等条件之后,制定出于我国基本国情相符且符合可持续发展要求的制度,推进有色金属材料战略目标的实施和实现[5]。此外,还需要结合实际情况不断完善产业布局,提高国家在有色金属材料发展过程中的宏观调控能力;在投资工作中需要加强管理,相对应的提高产业标准,增加对生态环境的保护,将生态环境和金属资源比较缺乏的区域不断向我国的西部地区调整。通过这种改善整体布局的方式,能够强化有色金属材料产业的可持续发展;同时,鼓励大型、中型单位积极进行产业重组,实现有色金属材料的规模化、集团化发展,提升单位在市场中的竞争力,促使有能够的大型单位进行跨区域兼并和重组、区域内重组以及产业链重组等。只有在明确发展任务的基础上落实相关措施,才能够促进有色金属材料产业的进一步发展。

3.3 保证资源稳定

在金融危机的影响下,各国都采取积极的应对措施,例如:电动汽车、新能源、装备制造等行业都成为发展的重点,我国还结合国情对产业振兴规划、新兴产业发展等工作制定发展措施,这些都为有色金属材料产业发展提供机会。目前,有色金属材料产业的发展面临着产能加大与环境恶化之间的矛盾,而低碳经济是当前主要的经济发展形势,并且在不断推进过程中,需要加强有色金属材料单位的创新能力,增加研发的投入力度,积极利用新型的技术和工艺,开发符合绿色环保主题、降低能源消耗的有色金属冶金技术和加工工艺。在保证我国国内资源稳定的工作中,还可以积极开发和利用境外资源。从我国资源优势角度出发,自提升国家战略意识的基础上,通过强制性、规模化等措施,适当开展进出口活动,加强对稀有金属的管理,并且根据国际形势变化把握好自身的话语权,杜绝钨、钼、稀土等有色金属资源的流失[6]。

3.4 重视节能减排

节能减排是当前社会环境保护的主要措施,在有色金属材料发展的过程中也需要注意节能减排,发展新型材料和市场经济的同时,做好环境的保护工作。加强节能减排工作的过程中,需要利用好市场作用,利用经济、法律、行政措施和技术手段,健全落后产能的淘汰措施,有效节约能源、减少污染物排放量的长效机制,保证节能减排任务以及相关指标落实到实处。

3.5 提高创新能力

强化创新能力,是满足有色金属产业发展需要的关键措施。政府部门可以为单位提升自身的创新能力发展提供支持,加大有色金属材料研发的资金、人力等资源的投入,推广利用新工艺、新技术提高创新能力,积极开发并且应用高效、短流程、生态、低碳和低耗的有色金属材料冶炼和加工技术。合理使用技术改造专项资金和重点产业发展资金,推动有色金属材料产品结构快速调整,重点发展新型材料和新产品,以便满足高端制造业和新兴产业对有色金属材料数量、质量和种类的需求[7]。可见,提高创新能力是有色金属材料发展的重要前提条件,需要加大相关工作的投入力度,创新有色金属材料和产品研发的新技术和新工艺,促进该行业的发展。

3.6 优化产业布局

我国有色金属材料未来的发展要注意加强对总量的控制,对产业布局进行合理优化。重视有色金属产业的宏观调控,提升产业准入标准的同时加强投资管理,有序扩张有色金属材料加工产能;加强对环境的保护和治理,建设环境友好型、资源节约型社会。将产业结构调整和产业重组进行有效结合,优化产业布局,将不具备资源、能源和环境容量地区的产能转移到我国的西部地区和境外,减少有色金属材料开发和使用过程中对环境的影响,并且促进国民经济的健康发展。优化产业布局是促进有色金属材料发展的主要战略之一,国家可以从宏观角度对其实施调控。

4 总结

有色金属材料的研发和使用是高新技术的具体体现,其发展前景良好。虽然现阶段我国有色金属材料在新型材料加工、高性能材料研制等方面都取得很好的成就,但是随着其资源短缺、开采量不断下降等情况的出现,该产业的发展形势不容乐观。因此,我国需要在有色金属材料发展方面,可以通过明确发展目标、明确发展任务、保证资源稳定、重视节能减排等措施,为有色金属材料的发展开拓新的天地。

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