De "elastische ***" onder koperlegeringen - beryllium-koperlegering
Beryllium is een gevoelig metaal dat van groot belang is voor de grote militaire machten in de wereld. Na ruim vijftig jaar onafhankelijke ontwikkeling heeft de berylliumindustrie in mijn land feitelijk een compleet industrieel systeem gevormd. In de berylliumindustrie wordt het metaal beryllium het minst gebruikt, maar wel het belangrijkste. Het heeft belangrijke toepassingen op het gebied van nationale defensie, ruimtevaart en strategische kernenergie. Het is een strategisch en kritisch materiaal met betrekking tot de wereld. Bronnen; de berylliumkoperlegering met het grootste gebruik en het grootste marktvolume wordt veel gebruikt in industriële velden. De Verenigde Staten leggen een embargo op zuiver beryllium en beryllium-koper-masterlegeringen uit China. Beryllium-koperlegering is een elastisch materiaal van non-ferrolegering met uitstekende uitgebreide eigenschappen. Het wordt "elastisch ***" genoemd en heeft een hoge sterkte, hoge hardheid, corrosieweerstand, hoge elektrische geleidbaarheid, hoge thermische geleidbaarheid, vermoeidheidsweerstand, corrosieweerstand. Het heeft uitstekende eigenschappen zoals kleine elastische hysteresis, niet-magnetisch en geen vonken tijdens de botsing. Daarom is de belangrijkste toepassing van beryllium de berylliumkoperlegering. Er wordt geschat dat 65% van het beryllium op de markt bestaat in de vorm van een berylliumkoperlegering.
1. Overzicht van de buitenlandse berylliumindustrie
Momenteel beschikken alleen de Verenigde Staten, Kazachstan en China over complete industriële berylliumsystemen op industriële schaal, van de mijnbouw van berylliumerts, extractiemetallurgie tot de verwerking van berylliummetaal en legeringen. De omvang van de berylliumindustrie in de Verenigde Staten is de grootste ter wereld en vertegenwoordigt het technologieniveau van de berylliumproductie in de wereld. Het heeft een absoluut voordeel in de berylliumindustrie in de wereld en bevindt zich in een leidende en leidende positie. De Verenigde Staten controleren de mondiale handel in berylliumindustrie door berylliumgrondstoffen, halfverwerkte materialen en eindproducten te leveren aan veel fabrikanten van berylliumproducten in de wereld, waaronder de Verenigde Staten en daarbuiten. Japan wordt beperkt door het gebrek aan berylliumertsvoorraden en beschikt niet over volledige industriële ketencapaciteiten. Het beschikt echter over geavanceerde technologie op het gebied van secundaire verwerking en speelt een belangrijke rol in de mondiale berylliumindustrie.
American Materion Corporation (voorheen Brush Wellman) is 's werelds enige uitgebreide geïntegreerde fabrikant die alle berylliumproducten kan produceren. Er zijn twee belangrijke dochterondernemingen. Eén dochteronderneming produceert platen, strips, draden, buizen, staven, enz. op industrieel gebied van berylliumlegeringen, berylliumkoperlegeringen; de andere richt zich op toepassingen met hoge precisie, zoals de nationale defensie, en de productie ervan omvat nucleaire zuiverheidsgraad, structurele kwaliteit en instrumentkwaliteit. en berylliummaterialen van optische kwaliteit, evenals hoogwaardige beryllium-aluminiumlegeringen die worden gebruikt in lucht- en ruimtevaarttoepassingen. NGK Corporation is 's werelds op een na grootste fabrikant van berylliumkoper, voorheen bekend als NGK Metal Corporation. Het begon in 1958 met de productie van berylliumkoperlegeringen en is een volledige dochteronderneming van Nippon Insulator Co., Ltd. (Nippon Gaishi). In 1986 kocht Nippon Insulator Co., Ltd. de berylliumkoperdivisie van de American Cabot Company en veranderde de naam in NGK Corporation, waardoor een situatie ontstond om te concurreren met de American Materion Company op het gebied van berylliumkoper. Gengko Metals is 's werelds grootste importeur van berylliumoxide (de belangrijkste importbronnen zijn Materion Company uit de Verenigde Staten en Urba Metallurgical Plant uit Kazachstan). De huidige jaarlijkse productiecapaciteit van NGK wordt geschat op ruim 6,000 ton berylliumkoper. De Ulba Metallurgische Fabriek was de enige berylliumsmelt- en verwerkingsfabriek in de voormalige Sovjet-Unie en behoort nu tot Kazachstan. Vóór de ineenstorting van de Sovjet-Unie was de productie van beryllium in de Urba Metallurgical Plant zeer vertrouwelijk en was er weinig over bekend. In 2000 ontving de Urba Metallurgical Plant een investering van 25 miljoen dollar van het Amerikaanse bedrijf Materion. Materion financierde de berylliumproductie van de Urba Metallurgische Fabriek in de eerste twee jaar, moderniseerde de apparatuur en leverde in ruil daarvoor een aantal nieuwe technologieën. Urba Metallurgical Plant voorziet Materion van berylliumproducten, voornamelijk metalen berylliumstaven en berylliumkoper-masterlegering (leveringsperiode is tot 2012). In 2005 voltooide de Urba Metallurgische Fabriek dit vijfjarige investeringsplan. De jaarlijkse productiecapaciteit van de Urba metallurgische fabriek bedraagt 170-190 ton berylliumproducten, en de jaarlijkse productiecapaciteit van berylliumkoper-masterlegering is 3,000 ton. De jaarlijkse productiecapaciteit van producten bereikt 1.000 ton. Urba Metallurgical Plant investeerde in en richtte een volledige dochteronderneming op in Shanghai, China: Urba Metallurgical Products (Shanghai) Co., Ltd., die verantwoordelijk is voor de import, export, herexport en verkoop van de berylliumproducten van het bedrijf in Shanghai, China. China, Oost-Azië, Zuidoost-Azië en andere regio's. Na jaren van ontwikkeling is Wuzhong Metallurgical Products (Shanghai) Co., Ltd. uitgegroeid tot een van de belangrijkste leveranciers van berylliumkoper-masterlegeringen in China, Oost-Azië en Zuidoost-Azië. Op het vasteland van China bezette het op zijn hoogtepunt meer dan 70% van het marktaandeel.
2. Overzicht van de Chinese berylliumindustrie
Na decennia van ontwikkeling heeft de Chinese berylliumindustrie een compleet industrieel systeem gevormd, van ertswinning, winning en metallurgie tot de verwerking van berylliummetaal en legeringen. De belangrijkste marktproducten die momenteel in de berylliumindustrie worden gedistribueerd, zijn onder meer: berylliumverbindingen, metaalberyllium, berylliumlegeringen, berylliumoxide-keramiek en metaal-beryllium-gebaseerde composietmaterialen. Tot de grote ondernemingen behoren staatsbedrijven zoals Oriental Tantalum en Minmetals Beryllium, maar ook kleinere particuliere ondernemingen. In 2018 jaar produceerde China 50 ton puur beryllium. De Verenigde Staten hebben het metaal beryllium en berylliumkoper-masterlegering uit China verboden. Het kleinste maar belangrijkste dat in de industriële keten wordt gebruikt, is berylliummetaal. Metaalberyllium wordt voornamelijk gebruikt op het gebied van nationale defensie, ruimtevaart en strategische hulpbronnen. De meest kritische nationale defensietoepassing betreft strategische kernraketten. Daarnaast omvat het ook satellietframeonderdelen en structurele onderdelen, satellietspiegels, raketstraalpijpen, gyroscopen en navigatie- en wapencontrolecomponenten, elektronische verpakkingen, datacommunicatiesystemen en krachtige laserspiegels; Metaalberyllium van nucleaire kwaliteit wordt ook gebruikt in onderzoeks-/experimentele kernsplijtings- en fusiereactoren. Het grootste gebruik in de industriële keten is berylliumkoperlegering. Volgens statistieken wordt meer dan 80% van het berylliumhydroxide gebruikt om de berylliumkoper-masterlegering te produceren (berylliumgehalte 4%). De masterlegering wordt verdund met puur koper om beryllium-koperlegeringen te produceren met verschillende componenten met een berylliumgehalte van 0,1 ~ 2%, inclusief verschillende soorten beryllium-koperlegeringsprofielen (staven, strips, platen, draden en buizen). Afwerkingsbedrijven Deze profielen worden gebruikt voor het verwerken van componenten die worden gebruikt in consumentenelektronica en andere industriële sectoren. De productie van beryllium-koperlegeringen wordt doorgaans in twee delen verdeeld: stroomopwaarts en stroomafwaarts. Stroomopwaarts is ertswinning, extractie en smelten tot berylliumhoudende beryllium-koper-masterlegering (het berylliumgehalte is doorgaans 4%); de stroomafwaartse is het gebruik van beryllium-koper-masterlegering als additief, waarbij koper wordt toegevoegd. Het wordt verder gesmolten en verwerkt tot profielen van beryllium-koperlegeringen (buizen, strips, staven, draden, platen, enz.). Elk legeringsproduct zal vanwege slechte prestaties in verschillende kwaliteiten worden onderverdeeld.
2. Samenvatting
Op de markt voor berylliumkoper-masterlegeringen is de productiecapaciteit geconcentreerd in een paar bedrijven, waarbij de Verenigde Staten een dominante positie innemen. De technische drempel voor de productie van berylliumkoperlegeringen is relatief hoog en de hele industrie is relatief geconcentreerd. Elk onderverdeeld merk of categorie kent slechts enkele leveranciers, oftewel één superfabrikant. Door de schaarste aan middelen en het gebrek aan technologie neemt Materion uit de Verenigde Staten een leidende positie in. Het Japanse NGK en de Urbajin Metallurgical Plant in Kazachstan zijn ook sterk, en binnenlandse bedrijven blijven achter. Op de markt voor profielen van berylliumkoperlegeringen zijn de binnenlandse producten geconcentreerd in het midden- tot het lage segment, en is er een grote vraag naar vervanging en een grote prijsruimte in het midden- tot het hogere segment. Of het nu gaat om berylliumkoper-masterlegeringen of profielen van berylliumkoperlegeringen, binnenlandse bedrijven bevinden zich nog steeds in de inhaalfase. Hun producten bevinden zich voornamelijk in het midden- tot lage segment en de prijs is vaak de helft of zelfs lager dan die van Amerikaanse en Japanse producten. De reden wordt nog steeds beperkt door de stabiliteit van de smelttechnologie en -processen. Aan de ene kant betekent dit dat wanneer de binnenlandse productie en productiekosten laag zijn en als bepaalde technologie voor het smelten van berylliumkoper onder de knie wordt of geïntegreerd wordt, het product naar verwachting met een prijsvoordeel de middenmarkt zal betreden. Zeer zuiver beryllium (99,99%) en beryllium-koper-masterlegering zijn belangrijke grondstoffen waarvan de Verenigde Staten de export naar China verbieden.
