一万吨铁仅含8公斤杂质,中国打破美日垄断,炼出99.9992%超纯铁

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工业冶炼,这一块长期是“八仙过海”,各路神仙层出不穷。

只是虽然“高手”云集,可其中属于我国的却寥寥无几,大量技术被美日垄断,一件件成品直看得人眼馋,可要买,却得付出成千上百倍的价格。

如今,一家河北企业主动站了出来,勤修苦练,终于是取得突破,中国,也有属于自己的超纯铁了。

【杂质竞赛】

杂质这东西一直让人心烦的很,古时候的匠师在锻造神兵利器的时候,往往得把一块铁胚子千锤万炼,抡起锤子砸了一遍又一遍。

为啥?还不是因为要去掉胚子中的杂质。

又比如说,以前为啥家家户户都会有米筛?不就是因为过去米的品质不好,很容易混进来沙子这样的杂质,买回来了必须筛一筛,否则吃进嘴里了,一股味道。

毫无疑问,杂质是极为惹人厌的东西,可想要去掉它,真的很不容易。

米中混沙,这种好去。

可金属中混进来别的金属,甚至混进来一些空气,在工业上就是大麻烦了。

过去技术不够高,只能靠着锤炼,出来的胚子品质不一,按照今天的标准,几乎全部都是废品。

现代的火炼技术虽然进步了,轻易能达到2N,甚至3N对今天的企业来说都不算是什么难事,可行百里路半九十,越往后,越需要你有“米上雕花”的本领,慢慢的,人类的科技就不够看了。

当然,有人可能没看懂,这里的“2N、3N”都在说什么?

这其实是工业中的一个术语,2N代表99%的纯度,3N代表99.9%,以此类推,数字越大,越接近完美。

有人到了这里可能就会好奇——这金属要这么纯粹干什么?

和两个原因挂钩。

其一是金属特性,事实上,我们常识中的很多金属特征,和真实的特征是截然不一的。

比如说,铁,大家印象里它是不是十分坚硬?只要是铁制品,基本都很耐摔。

但实际上,铁能“硬”,主要是因为里面混进去了不少碳,要是把这个杂质一去,只留下最纯粹的铁,那它本身其实是比较软的,虽说不像黄金般可以任意揉捏,但至少和大家印象里的样子大相径庭。

因此,有一些高精尖工艺就是需要纯粹的金属,混了杂质反而不灵了。

其二是化学特性,金属会与其他东西发生反应,比如在水中扔一块纳,你会发现它们之间先是产生出了剧烈的火花,随后发生惊天的爆炸。

这种反应,在很多加工的时候就是要命的事情,比如,我这个工艺得在水中进行,那我的原料里面能含纳吗?绝对是一丁点都不能有!

两大原因,导致了国家对纯金属的需求一直不小,可惜的是,中国过去一直不具备对应的制备能力。

诸如4N、5N这类超纯金属,一直是被西方把持的市场,就拿我们今天要说的超纯铁举例,美日都能实现量产,可一克就能卖上数百元,几乎和黄金等价。

你说说,长此以往,钱不都被外国赚去了?我们必须要实现国产替代,否则就会始终屈于人下。

河北一家叫做龙凤山的企业决定站了出来,成为了我们超纯铁制备领域内的先驱。

【喜人的突破】

大约2020年的时候,龙凤山嗅到了该领域内的商机,决定和上海大学联合,试图突破美日的技术封锁。

而要达到5N级的纯度,其实最关键在于如何找到这些杂质,要知道,这个数字已经夸张到了99.999%,十万分之一的程度,简单来说,制备十万吨铁,其中才能找出来1吨的杂质。

而在实验室的环境下,你说这些杂质得微小到了什么程度?常规的方法根本无法识别,更别说筛选了!

只是功夫不负有心人,龙凤山在大约22年的时候实现了第一步突破,借助真空技术,他们成功迈进了4字头的年代——中国,终于具备了自主生产4N级别高纯铁的能力。

但是,别看5N和4N只差了一位数,实际的差距以十倍论,所以在后续的5N上,龙凤山又卡了很久,一直到23年大改思路,甚至创新性地搞出了全球首个“区熔法”,才算是将这块硬骨头初步啃下。

当然,这时候的我们只能在实验室里生产5N金属,无法实现量产,那就提不上有多少工业价值,后续的龙凤山又一头扎进了量产的“深坑”,到了今年才总算是爬了出来。

如此,中国才真正跻身冶炼领域的超一流国家,能和美日等老牌劲旅打成平手,甚至就目前的成绩来看,我们还隐隐盖过他们。

龙凤山的“区熔法”太先进了,它类似于搭建了一个能自动感应的熔炉,金属在其中冶炼的时候,只要感应到杂质,熔炉就会将自动移走,这可比人盯着靠谱多了。

因此,龙凤山制得的超纯铁实际是5N2的纯度,也就是99.9992%,比5N级别的超纯铁还要纯净上20%,甚至这个区熔法再发展发展,我们说不定可以摸到6N级别的边,到时候就是中国领先全世界了。

当然,如今突破是有了,可它的用处又是什么?我们花大代价突破封锁,能给国家带来什么收益?
【高精尖领域乐开了花】

其一是半导体领域。

一直以来,国产光刻机出不来,很大一部分原因就在于缺少材料上,它内部需要大规模用到超纯铁,而你联想一下超纯铁的国际价格,谁能研发得起?

好不容易有了一个方案,结果试一次就是几十万,那再富裕的企业也会变得保守,因为他们的资金不是无限的,只能被迫精打细算,这研发之路自然就慢如龟速了。

其二就是新能源汽车,里面有一种磁体,能极大地增加汽车的电池寿命,但想要制造它,超纯铁同样必不可少。

于是,在进口的高昂价格下,该磁体的成本也长期居高不下,等于变相是抬高了售价。

中国每卖一辆车,国外的这些超纯铁企业就能多挣一笔钱,你说他们像不像在躺着做生意?都不需要推销,只需要中国的新能源汽车在售,他们就有源源不断的钱可以赚。

最后则是航天领域,某些高精度的材料也需要超纯铁才能成立,总而言之,该项技术突破,让国家在很多领域的追赶有了底气,更重要的是,龙凤山的经验,或许还可以推广到其他金属制备中。

比如未来的超纯铜、超纯银等等,中国若是能在超纯金属领域全面崛起,这才是我们最希望,也最迫切听到的消息。

信源:


https://www.toutiao.com/article/7440271589309940264/?channel=&source=news——99.9992%!5N级超纯铁制备技术发布——金台资讯

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更新时间:2025-08-22

标签:科技   美日   杂质   中国   金属   领域   胚子   技术   纯度   量产   企业

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