近日粉體圈了解到,國內第一家生產高純核級氧化鈹的企業——上海牧泓實業有限公司(牧泓實業)正在籌備前期準備工作,預計今年7月上市。在向牧泓實業銷售經理伍松先生的請教過程中,核級氧化鈹一層層地撥開了神秘面紗。筆者以下盡力用簡明的文字向粉體圈的讀者們分享知識。
牧泓實業銷售經理伍松先生
核反應堆
既然是核級,那就先從核反應堆說起。第一代嘗試突破,略去不提。切爾諾貝利、福島,這兩個曾經發生重大事故的核電站采用的是第二代核反應堆技術。第三代與第二代沒有本質的區別,提升方向側重于減少安全隱患。相比前幾代,第四代核釷基熔鹽反應堆技術強調安全性,小型化以及方便商業化。使用的核燃料,高密度冷卻劑,耐高溫耐腐蝕結構材料都需要全新研發,由于第四代核反應的功率遠高于以往的我們常見的AP1000核電技術,開發難度相當大,所以國際上都不會把相關的材料技術和控制技術對你轉讓。
799廠對牧泓實業高純氧化鈹的第三方檢測報告
其中的熔鹽反應堆(英語:Molten Salt Reactor,縮寫:MSR)是一種反應堆類型,也正是我國所選擇的技術路線。其冷卻劑氟化物熔鹽混和物,核心材料氟化鈹就必須用高純氧化鈹來生產,純度要求達到99.95%以上,這是工業氧化鈹所不能勝任的。
氧化鈹
我國氧化鈹礦產儲量比較豐富。伍經理介紹,除了五礦鈹業所在的湖南水口山,主產區還包括新疆、四川、 云南及內蒙古,另外還有山東、廣西、福建等地也均有礦山分布。在原材料供應方面并沒有被挾持的威脅,最主要的限制集中于加工提純工藝技術以及下游應用拓展。
加了氧化鈹的綠剛玉晶體
目前我國生產氧化鈹純度并不高,其提高產品性能及用途方面也受到極大阻礙,而進口氧化鈹,因高純度氧化鈹其特殊用途(核工業、軍工)一直受到美國等國家的限制。
除了核級原子能反應堆工程,用作新型核燃料芯體材料(高熱導率BeO核燃料)或中子反射劑材料,其氧化鈹制成氧化鈹陶瓷因具有高導熱率,高熔點(2530±10℃)、高強度、高絕緣、熱穩定、低介電常數低介質損耗以及良好的工藝適應性等特點,一直是制備高導熱元部件的主流陶瓷材料,尤其是在特種冶金、大功率半導體、集成電路、真空電子器件有著廣泛的應用。
牧泓實業
上海牧泓實業有限公司是從貿易走向生產研發的精細化工企業,其下屬全資子公司——江蘇摩爾根高新材料科技有限公司是生產工廠,在2013年改制升級之后成為研發生產基地。工廠主要生產高純鎂鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、碳酸鹽、氟化物、氯化物、氧化物、含鈹化合物等系列特種化學品。
聚變科學所副總工程師馮開明教授在江蘇摩爾根高新材料科技
據伍經理介紹,牧泓實業在2016年通過離子交換法萃取工藝生產出了高純核級氧化鈹,并進行中國科學院先進核能創新研究院第四代釷基熔鹽堆冷卻劑材料核級氟化鈹的研制,最終取得成功。
當前發達國家氧化鈹陶瓷標準一直99.5%純度,我國氧化鈹陶瓷因其原料氧化鈹純度不高,造成氧化鈹陶瓷標準一直是99%。
2016年10月22日中電12所氧化鈹陶瓷行業專家高隴橋教授在牧泓實業工廠進行考察、指導工作時,對牧泓實業生產的99.99%純度氧化鈹感到非常的興奮,高教授說到我國氧化鈹陶瓷純度不高,以后生產高純度氧化鈹陶瓷的工廠再不能責怪國產氧化鈹原料不高了,牧泓實業的高純氧化鈹完全可以用于制造高純99.5%氧化鈹陶瓷。
氧化鈹陶瓷片
另外,高純氧化鈹還有用于生長含鈹光學晶體,廣泛用于軍事、醫療美容、合成人工寶石等。如:氧化鈹晶體、鋁酸鈹晶體(俗稱:金綠寶石、紫翠寶石、亞歷山大變石等)、硅酸鈹晶體,其中具體戰略意義的晶體氟代硼鈹酸鉀晶體(KBBF晶體),中國2009年開始禁止向國外出口,美國花了多年努力才打破中國激光晶體封鎖。KBBF是制造1兆瓦脈沖激光器的理想材料,美國YAL-1激光反導試驗飛機用的就是KBBF晶體。
高純氧化鈹的研發生產成功,不僅打破了國外壟斷,也意味著極大地挖掘和提升了重要的戰略礦產資源的價值。當然,對于學習了解了這方面知識的你我來說,好處可能還包括等待牧泓實業上市吧?!
粉體圈 作者:啟東
作者:粉體圈
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