近日粉體圈了解到,國內(nèi)第一家生產(chǎn)高純核級氧化鈹?shù)钠髽I(yè)——上海牧泓實業(yè)有限公司(牧泓實業(yè))正在籌備前期準(zhǔn)備工作,預(yù)計今年7月上市。在向牧泓實業(yè)銷售經(jīng)理伍松先生的請教過程中,核級氧化鈹一層層地?fù)荛_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。

核反應(yīng)堆
既然是核級,那就先從核反應(yīng)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(jīng)發(fā)生重大事故的核電站采用的是第二代核反應(yīng)堆技術(shù)。第三代與第二代沒有本質(zhì)的區(qū)別,提升方向側(cè)重于減少安全隱患。相比前幾代,第四代核釷基熔鹽反應(yīng)堆技術(shù)強(qiáng)調(diào)安全性,小型化以及方便商業(yè)化。使用的核燃料,高密度冷卻劑,耐高溫耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料都需要全新研發(fā),由于第四代核反應(yīng)的功率遠(yuǎn)高于以往的我們常見的AP1000核電技術(shù),開發(fā)難度相當(dāng)大,所以國際上都不會把相關(guān)的材料技術(shù)和控制技術(shù)對你轉(zhuǎn)讓。
其中的熔鹽反應(yīng)堆(英語:Molten Salt Reactor,縮寫:MSR)是一種反應(yīng)堆類型,也正是我國所選擇的技術(shù)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(chǎn),純度要求達(dá)到99.95%以上,這是工業(yè)氧化鈹所不能勝任的。
氧化鈹
我國氧化鈹?shù)V產(chǎn)儲量比較豐富。伍經(jīng)理介紹,除了五礦鈹業(yè)所在的湖南水口山,主產(chǎn)區(qū)還包括新疆、四川、云南及內(nèi)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(yīng)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(shù)以及下游應(yīng)用拓展。
目前我國生產(chǎn)氧化鈹純度并不高,其提高產(chǎn)品性能及用途方面也受到極大阻礙,而進(jìn)口氧化鈹,因高純度氧化鈹其特殊用途(核工業(yè)、軍工)一直受到美國等國家的限制。
除了核級原子能反應(yīng)堆工程,用作新型核燃料芯體材料(高熱導(dǎo)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(dǎo)熱率,高熔點(2530±10℃)、高強(qiáng)度、高絕緣、熱穩(wěn)定、低介電常數(shù)低介質(zhì)損耗以及良好的工藝適應(yīng)性等特點,一直是制備高導(dǎo)熱元部件的主流陶瓷材料,尤其是在特種冶金、大功率半導(dǎo)體、集成電路、真空電子器件有著廣泛的應(yīng)用。
牧泓實業(yè)
上海牧泓實業(yè)有限公司是從貿(mào)易走向生產(chǎn)研發(fā)的精細(xì)化工企業(yè),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(chǎn)工廠,在2013年改制升級之后成為研發(fā)生產(chǎn)基地。工廠主要生產(chǎn)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(xué)品。
據(jù)伍經(jīng)理介紹,牧泓實業(yè)在2016年通過離子交換法萃取工藝生產(chǎn)出了高純核級氧化鈹,并進(jìn)行中國科學(xué)院先進(jìn)核能創(chuàng)新研究院第四代釷基熔鹽堆冷卻劑材料核級氟化鈹?shù)难兄?,最終取得成功。
當(dāng)前發(fā)達(dá)國家氧化鈹陶瓷標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)一直是99%。
2016年10月22日中電12所氧化鈹陶瓷行業(yè)專家高隴橋教授在牧泓實業(yè)工廠進(jìn)行考察、指導(dǎo)工作時,對牧泓實業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)高純度氧化鈹陶瓷的工廠再不能責(zé)怪國產(chǎn)氧化鈹原料不高了,牧泓實業(yè)的高純氧化鈹完全可以用于制造高純99.5%氧化鈹陶瓷。
另外,高純氧化鈹還有用于生長含鈹光學(xué)晶體,廣泛用于軍事、醫(yī)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(zhàn)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(dǎo)試驗飛機(jī)用的就是KBBF晶體。
高純氧化鈹?shù)难邪l(fā)生產(chǎn)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(zhàn)略礦產(chǎn)資源的價值。當(dāng)然,對于學(xué)習(xí)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(yè)上市吧?!
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