用空氣中的氮元素完全取代貴重的稀有金屬鎳，從而進行合金化！這種被世界材料科學界公認為前沿領域材料的高氮合金研發項目，正在長吉產業創新發展示范區落位建設。吉林常春高氮合金研發中心項目持續發力，項目優勢明顯，在常壓下即可生產氮含量高達0.9%的高氮合金，產品性能與增壓冶金高氮合金材料相同。項目建成后，在成果轉化基礎上，將打造一個年產10萬噸高氮合金產品的產業鏈集群，以12萬元人民幣/噸的價格代替進口材料，可形成120億產業規模，利稅近15億元人民幣。

    常壓下即可生產      技術填補國內空白獲國家發明專利

    很長時間以來，鎳和不銹鋼曾是不可分離的共同體，鎳在不銹鋼中的主要作用，在于它改變了鋼的晶體結構，從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性。

    “作為一種貴金屬，國際金融市場鎳最高曾炒到了36萬元每噸，奧氏體不銹鋼里面要加10%至12%的鎳，這就意味著，加10%的鎳就要3.6萬元。”吉林常春高氮合金研發中心有限公司首席執行官季長濤說，我國是不銹鋼消費的大國，嚴重依賴鎳資源，可探明鎳儲量670多萬噸，比較貧乏。從環境保護方面而言，鎳的生產工藝流程很長，焙燒的時候會產生二氧化硫，電解又會造成嚴重的環境危害。

    基于以上種種，學者們對于鎳的取代物研究一直孜孜不倦，人們找到了空氣中的氮，氮是一種環境友好型材料，也是合金化材料中代替鎳最好的。找到了替代物，人們又轉而研究如何將氮加入到鋼中？“上個世紀80年代，增壓冶金法通過加壓將氮注入到鋼里，這是一個突破，在很多領域應用。”季長濤介紹。

    但加壓冶煉工藝在不同程度上，都存在設備復雜、工藝控制困難和生產成本高等問題，目前只有美國等少數幾個國家采用高壓冶金技術生產氮含量超過0.80%的高氮合金，由于生產成本高，售價居高不下。季長濤表示：“由于受到工藝裝備的限制，國內高氮合金材料的研究及應用遠遠落后于國外研究發展水平，尚無具有自主知識產權的高氮合金材料及產品。”
 

    而落戶于長吉產業創新發展示范區的“吉林常春高氮合金研發中心項目”，則顯示了其優越性，首席發明人季長濤解釋，項目采用的技術方法突破了高壓冶金的技術瓶頸，“在空氣狀態下即常壓狀態下，無需高壓即可生產氮含量高達0.9%的高氮合金，產品性能與增壓冶金高氮合金材料相同。”

    他進一步表示，這項技術也大幅度地降低了生產成本，排除了安全隱患，可大規模實現工業化生產。相比增壓冶金，可以直接生產各種高氮合金鑄件，由此極大地拓寬了高氮合金的應用領域，填補了國內空白，并獲得了國家發明專利，在設備、安全性、規模生產上占據了相當優勢！

    年底一期建設完成    節省資源和能源的環境友好材料

    從季長濤的介紹中記者了解到，高氮合金材料屬世界材料科學前沿領域，世界上各發達國家近幾年加大力度競相研發。由于氮元素資源豐富、廉價、生產工藝環保、節省資源和能源，高氮合金被譽為環境友好材料、被世界材料科學界公認為前沿領域材料。

    氮元素完全取代鎳進行合金化，一方面可以節省鎳資源，另一方面可以從根本上減少鎳合金在生產過程中對環境造成的嚴重危害。因此，“吉林常春高氮合金研發中心項目”具有節省資源、降低能耗、減少排放、生產環保的特征。其研發方向和技術符合國家產業化政策。

    吉林省科技廳組織的專家組認為：“該項目”屬于“國際首創技術，產品達到或部分超過國際頂尖產品（美國Carpenter、德國Krupp公司）的水平”。同時，項目材料的研發已獲得國家自然科學基金的支持。

    落戶于長吉產業創新發展示范區的“吉林常春高氮合金研發中心項目”崢嶸已現，項目總投資12億元，分為兩期建設：一期為研發中心，總投資2億元，整體規劃占地5萬平方米，總建筑面積2.75萬平方米（建有2萬平方米廠房、5300平方米科研辦公樓等設施）；二期為產業孵化基地，投資10億元，占地15萬平方米。今年年底，一期建設完成。

    季長濤深有感觸的表示：“每一次重大技術的進步都和材料息息相關，在強調升級換代、創新進步的時代，我們有責任也有義務在自己的領域內努力前行。”他表示，在長春高新區北區落戶的高氮鋼研發中心，硬性投資是1.5億，“我想在這兒，做一個真正意義上的企業研發機構，研究高氮合金材料的生產、 產品化、應用領域、材料標準制定等，我們也可以自己生產，有兩萬噸的年生產能力，也有20個億。”

    拓寬應用范圍    為產品升級換代提升創新能力

    據季長濤介紹，“吉林常春高氮合金研發中心項目”研發的高氮合金材料，不局限節鎳帶來的好處，更重要的是材料綜合性能指標的提高，拓寬了耐蝕合金材料的應用范圍，在許多重要的領域為產品升級換代，制造業創新能力的提升，起支撐性作用，應用領域廣闊。

    季長濤說，氮合金化后顯著提高材料的強度、韌性、無磁性、抗蝕性，相對于傳統不銹鋼在海水中耐蝕能力較弱的情況，高氮鋼突顯了超強的抗海洋環境腐蝕性能，氮元素具有強烈穩定奧氏體的作用，即使是大變形情況下依然具有無磁性。
 

    “高氮合金材料可以應用于海洋工程設備設施中重要的部件，包括平臺結構件、耐海水腐蝕高強度鋼絲繩、海底油氣管線、海水淡化裝置、跨海大橋構件、高強度耐蝕緊固件、閥體、泵體等。”季長濤說，而該類零部件目前常用材料為鈦合金和鎳基合金，單價為15.0-35.0萬元/噸，全球的年需求量為280.0-300.0萬噸，應用這個項目的材料后，預期售價為15.0萬元/噸，以年產30萬噸計，預計年產值450億元。

    除此之外，高氮合金材料還可以應用在艦船推進器用螺旋槳、明輪等；石化設備零部件；汽車渦輪增壓器殼體、渦輪、排氣歧管等方面。“也可以用在骨科用內植入材料，包括膝關節、髖關節、骨釘、骨板等。”季長濤說，在醫療領域，植入器械的表面是與人體直接接觸的，高氮合金材料具有優異的生物相容性，強度也非常高，適合于人體膝關節、髖關節等受力部位。

    未來5-10年    打造出產值超千億的產業集群

    “這個項目需要落地的溫土，長吉產業創新發展示范區（長春高新區）都具備，兩者契合得非常好。長吉產業創新發展示范區（長春高新區）區位重要，擁有各類技術人才，具有優異的創新能力，已吸引了大批項目成功落位，未來發展前景遠大。”季長濤表示。

    長春高新區科技局副局長鄭俊峰談及這個項目時也表示，吉林常春高氮合金研發中心項目屬于新材料領域，技術先進。長吉產業創新發展示范區（長春高新區）目前重點發展的領域之一，就是新材料領域、新能源領域，這個項目的落位，無疑會帶來新的力量，而長春高新區本身擁有的科技技術、區位等優勢，也會給項目的成長提供沃土。

    據悉，“吉林常春高氮合金研發中心項目”充分利用高氮合金這一先進材料的卓越性能，強化我國材料工業基礎，提升參與國際市場的競爭力。不但填補在此材料領域國內空白，具有自主知識產權，還可快速構建一個新型的、符合對國家經濟、國防起到關鍵支撐作用的綠色、環保、高性價比、資源節約型高品質特殊性能合金產業。

    本項目建成后，在成果轉化基礎上，將打造一個年產10萬噸高氮合金產品的產業鏈集群，以12萬元人民幣/噸的價格代替進口材料（高氮合金材料進口價格平均16萬元人民幣/噸），可形成120億產業規模，利稅近15億元人民幣。

    未來5-10年，依托高氮合金研發中心為技術平臺，研制不同應用的高氮合金系列產品并進行產業孵化，帶動產業鏈周邊創新和創業型企業發展，最終在長吉產業創新發展示范區形成相關產業鏈集群，吸引相關領域知名廠商投資并合作建廠，將打造出產值超千億的國內獨具特色的高氮合金系列產業集群，在長吉地區乃至吉林省范圍內形成新的經濟增長點，對吉林省經濟增長與發展發揮重要作用。

責任編輯：李玲珊

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