"Raja keanjalan" antara aloi tembaga - aloi tembaga berilium
Berilium ialah logam sensitif yang amat membimbangkan kuasa tentera utama di dunia. Selepas lebih 50 tahun pembangunan bebas, industri berilium negara saya pada asasnya telah membentuk sistem perindustrian yang lengkap. Dalam industri berilium, berilium logam digunakan paling sedikit tetapi paling penting. Ia mempunyai aplikasi utama dalam bidang pertahanan negara, aeroangkasa, dan tenaga nuklear strategik. Ia adalah sumber strategik dan kritikal yang berkaitan dengan keselamatan negara; ia mempunyai penggunaan dan bahagian pasaran terbesar. Jumlah terbesar ialah aloi tembaga berilium, yang digunakan secara meluas dalam bidang perindustrian. Amerika Syarikat mengenakan sekatan ke atas berilium tulen dan aloi induk tembaga berilium dari China. Aloi tembaga berilium ialah bahan elastik aloi bukan ferus dengan sifat komprehensif yang sangat baik. Ia dipanggil "Raja Keanjalan" dan mempunyai kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, rintangan kakisan, kekonduksian elektrik yang tinggi, kekonduksian haba yang tinggi, rintangan keletihan, rintangan kakisan, dan keanjalan. Ia mempunyai sifat yang sangat baik seperti histerisis kecil, bukan magnet, dan tiada percikan api semasa hentaman. Oleh itu, aplikasi utama berilium ialah aloi tembaga berilium. Dianggarkan 65% berilium di pasaran wujud dalam bentuk aloi tembaga berilium.
1. Gambaran keseluruhan industri berilium asing
Pada masa ini, hanya Amerika Syarikat, Kazakhstan dan China yang mempunyai sistem perindustrian berilium yang lengkap pada skala perindustrian daripada perlombongan bijih berilium, metalurgi pengekstrakan kepada logam berilium dan pemprosesan aloi. Skala industri berilium di Amerika Syarikat adalah yang terbesar di dunia, mewakili tahap teknologi pengeluaran berilium dunia. Ia mempunyai kelebihan mutlak dalam industri berilium dunia dan berada dalam kedudukan yang terkemuka dan dominan. Amerika Syarikat mengawal perdagangan industri berilium global dengan membekalkan bahan mentah berilium, bahan separuh diproses dan produk akhir kepada banyak pengeluar produk berilium di dunia, termasuk Amerika Syarikat dan luar negara. Jepun dihadkan oleh kekurangan sumber bijih berilium dan tidak mempunyai keupayaan rantaian industri penuh. Walau bagaimanapun, ia mempunyai teknologi canggih dalam pemprosesan sekunder dan memainkan peranan penting dalam industri berilium global.
American Materion Corporation (dahulunya Brush Wellman) ialah satu-satunya pengeluar bersepadu yang komprehensif di dunia yang boleh menghasilkan semua produk berilium. Terdapat dua anak syarikat utama. Satu anak syarikat mengeluarkan aloi berilium, plat aloi tembaga berilium, jalur, wayar, tiub, rod, dsb. dalam bidang perindustrian; satu lagi memfokuskan pada aplikasi berketepatan tinggi seperti pertahanan negara, dan pengeluarannya termasuk gred ketulenan nuklear, gred struktur dan gred instrumen. dan bahan berilium gred optik, serta aloi berilium-aluminium bernilai tinggi yang digunakan dalam aplikasi aeroangkasa. Nippon NGK Corporation ialah pengeluar tembaga berilium kedua terbesar di dunia, dahulunya dikenali sebagai NGK Metal Corporation. Ia mula mengeluarkan aloi tembaga berilium pada tahun 1958 dan merupakan anak syarikat milik penuh Nippon Insulator Co., Ltd. (Nippon Gaishi). Pada tahun 1986, Nippon Insulator Co., Ltd. membeli bahagian tembaga berilium Syarikat Cabot Amerika dan menukar namanya kepada NGK Corporation, sekali gus membentuk situasi untuk bersaing dengan Syarikat Materion Amerika dalam bidang tembaga berilium. Gengko Metals ialah pengimport berilium oksida terbesar di dunia (sumber import utama ialah Materion Corporation of the United States and Urba Metallurgical Plant of Kazakhstan). Kapasiti pengeluaran tahunan semasa NGK dianggarkan lebih daripada 6,000 tan tembaga berilium. Loji Metalurgi Ulba adalah satu-satunya kilang peleburan dan pemprosesan berilium di bekas Kesatuan Soviet dan kini milik Kazakhstan. Sebelum kejatuhan Kesatuan Soviet, pengeluaran berilium di Loji Metalurgi Ulba adalah sangat sulit dan sedikit diketahui mengenainya. Pada 2000, Urba Metallurgical Plant menerima pelaburan AS$25 juta daripada syarikat Amerika Materion. Materion menyediakan pembiayaan untuk pengeluaran berilium dalam dua tahun pertama Loji Metalurgi Urba, mengemas kini peralatannya, dan menyediakan beberapa teknologi baharu sebagai balasan. Loji Metalurgi Urba secara eksklusif membekalkan produk berilium kepada Materion, terutamanya termasuk jongkong berilium logam dan aloi induk tembaga berilium (tersedia sehingga 2012). Pada tahun 2005, Loji Metalurgi Urba menyelesaikan rancangan pelaburan lima tahun ini. Kapasiti pengeluaran tahunan Loji Metalurgi Urba ialah 170-190 tan produk berilium dan kapasiti pengeluaran tahunan aloi induk tembaga berilium ialah 3,000 tan. Kapasiti pengeluaran tahunan produk mencapai 1,000 tan. Urba Metallurgical Plant melabur dalam dan menubuhkan anak syarikat milik penuh di Shanghai, China: Urba Metallurgical Products (Shanghai) Co., Ltd., yang bertanggungjawab ke atas import, eksport, eksport semula dan penjualan produk berilium syarikat di China, Asia Timur, Asia Tenggara dan kawasan lain. Selepas bertahun-tahun pembangunan, Wuzhong Metallurgical Products (Shanghai) Co., Ltd. telah menjadi salah satu pembekal aloi induk tembaga berilium yang paling penting di China, Asia Timur dan Asia Tenggara. Di tanah besar China, ia menduduki lebih daripada 70% bahagian pasaran pada kemuncaknya.
2. Gambaran keseluruhan industri berilium China
Selepas beberapa dekad pembangunan, industri berilium China telah membentuk sistem perindustrian yang lengkap daripada perlombongan bijih, pengekstrakan dan metalurgi kepada logam berilium dan pemprosesan aloi. Produk pasaran utama yang kini diedarkan dalam rantaian industri berilium termasuk: sebatian berilium, berilium logam, aloi berilium, seramik berilium oksida dan bahan komposit berasaskan berilium logam. Perusahaan utama termasuk perusahaan milik kerajaan seperti Oriental Tantalum dan Minmetals Beryllium, serta perusahaan swasta yang lebih kecil. Dalam 2018, China menghasilkan 50 tan berilium tulen. Amerika Syarikat telah mengharamkan berilium logam dan aloi induk tembaga berilium dari China. Berilium logam adalah yang paling kurang digunakan tetapi paling penting dalam rantaian industri. Berilium logam digunakan terutamanya dalam bidang pertahanan negara, aeroangkasa, dan sumber strategik. Aplikasi pertahanan negara yang paling kritikal adalah dalam peluru berpandu nuklear strategik. Selain itu, ia juga termasuk bahagian rangka satelit dan bahagian struktur, cermin satelit, muncung roket, giroskop dan navigasi serta komponen kawalan senjata, pembungkusan elektronik, sistem komunikasi data dan cermin laser berkuasa tinggi; berilium logam gred nuklear juga digunakan Penyelidikan/eksperimen pembelahan nuklear dan reaktor pelakuran. Penggunaan terbesar dalam rantaian industri ialah aloi tembaga berilium. Menurut statistik, lebih daripada 80% berilium hidroksida digunakan untuk menghasilkan aloi induk kuprum berilium (kandungan berilium 4%). Aloi induk dicairkan dengan kuprum tulen untuk menghasilkan aloi berilium-kuprum dengan pelbagai komponen dengan kandungan berilium 0.1~2%, termasuk pelbagai jenis profil aloi berilium-kuprum (batang, jalur, plat, wayar, dan paip). Perusahaan penamat Profil ini digunakan untuk memproses komponen yang digunakan dalam elektronik pengguna dan bidang perindustrian lain. Pengeluaran aloi berilium-kuprum secara amnya dibahagikan kepada dua bahagian: hulu dan hilir. Hulu adalah perlombongan bijih, pengekstrakan dan peleburan ke dalam aloi induk berilium-tembaga yang mengandungi berilium (kandungan berilium secara amnya 4%); hiliran ialah penggunaan aloi induk berilium-kuprum sebagai bahan tambahan, menambah tembaga Ia terus dilebur dan diproses menjadi profil aloi tembaga berilium (tiub, jalur, rod, wayar, plat, dll.). Setiap produk aloi akan dibahagikan kepada gred yang berbeza kerana prestasi yang lemah.
3. Rumusan
Dalam pasaran aloi induk tembaga berilium, kapasiti pengeluaran tertumpu pada beberapa syarikat, dengan Amerika Syarikat menduduki kedudukan dominan. Ambang teknikal untuk pengeluaran aloi tembaga berilium agak tinggi, dan keseluruhan industri agak tertumpu. Setiap jenama atau kategori yang dipecah bahagi hanya mempunyai beberapa pembekal atau satu pengeluar super. Disebabkan kekurangan sumber dan kepimpinan teknologi, Materion Amerika Syarikat menduduki kedudukan utama. NGK Jepun dan Loji Metalurgi Urbajin Kazakhstan juga mempunyai keupayaan yang kukuh. Perusahaan domestik secara keseluruhannya ketinggalan. Dalam pasaran profil aloi tembaga berilium, produk domestik tertumpu dalam bidang pertengahan hingga rendah, dan terdapat permintaan penggantian yang besar dan ruang harga di pasaran pertengahan hingga mewah. Sama ada ia adalah aloi induk tembaga berilium atau profil aloi tembaga berilium, syarikat domestik masih dalam peringkat mengejar. Produk mereka kebanyakannya berada di pasaran pertengahan hingga rendah, dan harga selalunya separuh atau lebih rendah daripada produk Amerika dan Jepun. Sebabnya masih terhad oleh kestabilan teknologi dan proses peleburan. Di satu pihak, ini bermakna apabila kos pengeluaran dan pembuatan domestik rendah, jika teknologi peleburan tembaga berilium tertentu dikuasai atau disepadukan, produk itu dijangka memasuki pasaran pertengahan dengan kelebihan harga. Berilium ketulenan tinggi (99.99%) dan aloi induk berilium-kuprum adalah bahan mentah utama yang dilarang oleh Amerika Syarikat daripada mengeksport ke China.
