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基于市场需求的有色金属新材料制造创新方向
摘要:有色金属作为现当代工业及高新技术产业当中不可或缺的重要基础材料,针对其新材料的进一步研发与制造是推动众多领域快速发展的重要保障,由此,本文聚焦有色金属新材料制造领域展开探讨,剖析当代市场需求的趋势,分析目前背景下有色金属新材料制造在工艺技术、产品性能提升、绿色可持续发展、智能化制造等多方面的创新方向,并阐述其面临的挑战并提出相应建议,为有色金属新材料制造产业更好地顺应市场、实现高质量发展提供参考。
关键词:有色金属;新材料;市场需求;创新方向
引言
伴随着现如今全球经济的快速发展以及科学技术水平的不断提升,市场中针对有色金属新材料的需求也逐渐呈现出多元化、高性能以及绿色化等创新特点。而要想实现这一突破,许多有色金属新材料相关制造企业以及科研机构就需要在后期紧紧围绕市场发展需求进而探索创新的发展方向,从而能够在日益激烈的市场竞争中脱颖而出。
一、新时代发展背景下对有色金属新材料的新要求
1.1高性能及多功能需求
首先,由于现如今航空航天的快速发展,如何构建出轻量化、高强度的飞行器促使许多设计者对一些高性能铝合金、钛合金等有色金属新材料的创新需求。其次,在医疗器械方面,钛合金等材料不仅需要具备优越的生物相容性外,同时还需要具备药物缓释等功能,进而能够更好的适应于医疗救治与复杂的康复训练需求。而在智能家居领域当中,则需要使用有色金属新材料作为结构部件来进行支撑,同时还需要具备抗菌、自清洁等功能,由此可见,多功能集成的有色金属新材料往往备受市场青睐。
1.2绿色环保及个性化定制需求
首先,人们对于环境保护的重视力度日益提升,因此,在针对有色金属新材料的制作过程当中,对于能源消耗以及环境污染等方面也会引发人们的关注。例如:针对有色金属冶炼过程中,可以采用更清洁的生产工艺,减少二氧化硫等有害气体的排放;而针对产品运用方面,要使用能够循环利用的材料实现可持续发展。其次,在市场当中,不同的行业与不同的企业对有色金属新材料的性能、规格以及形状等各方面的需求也各有不同,而此时的个性定制化就显得极为重要。例如:3D打印技术,就可以依据不同的需求进行个性化的定制,满足对有色金属复杂形状及不同性能的需求,进而满足不同的行业需求。
二、有色金属新材料制造的创新发展方向
2.1在制造工艺方面的创新
首先,针对粉末冶金工艺的改进,在这过程当中可以在运用雾化制粉的时候对雾化气体参数、喷嘴结构等进行改进,进而制备出粒度更均匀、球形度更好的有色金属粉末。在粉末烧结这一环节,也可以融入热等静压等新型烧结技术,提升粉末冶金制品的致密度和力学性能等,结合生产高性能的硬质合金、金属陶瓷等新材料,满足机械加工、模具制造等行业对耐磨、耐高温材料的需求。其次,可以将增材制造工艺融合的手段,这时候就可以将3D打印技术与传统有色金属制造工艺结合运用,这样就能够依据不同需求快速的制造出复杂的结构部件,同时不断提升制造生产率,进而适应航空航天等领域对零部件快速及个性化定制的需求。
2.2针对新材料性能的提升与创新
首先,不断优化合金成分。针对微量元素、调整主元素比例等方式来开发新型合金。例如:在镁合金当中融入稀土元素,则能够提升镁合金的耐热性、耐腐蚀性以及力学性能,这样也能够使其能够在汽车发动机部件、电子产品外壳等领域得到更好的运用,进而满足市场对一些轻质高强耐热材料的应用需求。其次,针对微观结构进行调控。在这过程中可以运用热处理、形变热处理等工艺手段对有色金属材料的微观结构进行精准调控。2.3促进汽绿色可持续发展
首先,清洁能源的运用。在针对有色金属的加工及冶炼过程中,可以采用风能、太阳能等清洁能源来替代传统的化石能源,这样则以减少在生产过程当中对碳的排放量。例如:有一些如电解铝等相关企业开始在厂区建设太阳能发电站等,为电解铝生产供电,进而减少对火电的使用量,达到降低成本且实现绿色环保的目的。其次,追求资源的循环利用。构建系统、完善的有色金属废料回收体系,创建有效的回收工艺。
三、新时代背景下面临的新挑战
3.1技术研发与成本控制难的问题
首先,可以采用跨学科只是来创新工艺及对新材料的研发工作,在这过程当中有可能涉及到材料学、化学、物理学等多领域,由此,会出现投入资金大、研发周期长等情况,而且这些技术瓶颈都很难突破。其次,针对成本控制方面存在的难题。全新的工艺及高性能材料往往会伴随着非常大的研究成本与生产成本,阻碍了其在部分市场领域的大规模应用,同时也不利于产业的快速推广。
3.2人才短缺且标准规范不够完善
首先,在针对有色金属新材料的创新过程当中,需要即懂材料专业知识且又能够掌握专业技术的复合型专业人才,然而,就目前来看,此类的专业人才培养难度极大,而且现有的人才资源极为欠缺,这也就导致整个产业的发展受到严重的影响。其次,伴随着新材料以及新工艺的不断出现,与之相对应的质量检测标准、生产工艺规范等依旧不够健全,这也导致市场当中的产品质量出现参差不齐的情况,大大影响了整个行业的快速发展,同时也导致使用者对新材料的信任度不高,影响了后期在市场当中的推进。
四、解决对策及建议
4.1加强产学研合作
对于高校和科研机构及企业来说,可以构建良好的合作机制,将多方面资源相互整合,进而整合各方资源,共同开展有色金属新材料制造关键技术的研发,加速科研成果向实际生产力的转化,分担研发风险,提高创新效率。
4.2加大人才培养与引进
对于搞笑来说,需要不断优化相关的课程设置,增设智能制造、绿色环保等交叉学科内容,为培养具有创新性的复合型人才打下基础,除此之外,对于企业来说,可以提供良好的待遇、职业发展空间等吸引国内外优秀人才加入,充实创新人才队伍。
4.3加强标准制定与完善
对于行业协会、标准化组织联合企业和科研单位,加快制定和完善有色金属新材料制造相关的质量标准、工艺规范等,加强市场监管,确保产品质量,营造健康有序的市场环境,增强市场对新材料的认可度。
结论:综上所述,通过本文研究得出,在后期的发展过程当中,可以不断通过加强产学研合作、政府政策扶持、人才培养与标准完善等措施,有色金属新材料制造产业有望不断突破创新,更好地满足市场的多样化需求,为我国工业等领域的高质量发展提供有力的材料支撑,在全球市场竞争中占据优势地位。
参考文献
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[2]国家矿产资源安全理论与评价体系研究.邓光君.中国地质大学(北京),2006.142.
[3]中国金属矿产资源安全战略研究.冯进城.中国地质大学,2010.125.
作者简介:李澄(1987.1),性别男,汉族,籍贯陕西省渭南市,单位陕西有色金属控股集团有限责任公司,职称工程师,学历:硕士研究生,研究方向:有色金属行业固定资产投资项目管理及产业规划。
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