用空气中的氮元素完全取代贵重的稀有金属镍，从而进行合金化！这种被世界材料科学界公认为前沿领域材料的高氮合金研发项目，正在长吉产业创新发展示范区落位建设。吉林常春高氮合金研发中心项目持续发力，项目优势明显，在常压下即可生产氮含量高达0.9%的高氮合金，产品性能与增压冶金高氮合金材料相同。项目建成后，在成果转化基础上，将打造一个年产10万吨高氮合金产品的产业链集群，以12万元人民币/吨的价格代替进口材料，可形成120亿产业规模，利税近15亿元人民币。

    常压下即可生产      技术填补国内空白获国家发明专利

    很长时间以来，镍和不锈钢曾是不可分离的共同体，镍在不锈钢中的主要作用，在于它改变了钢的晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性。

    “作为一种贵金属，国际金融市场镍最高曾炒到了36万元每吨，奥氏体不锈钢里面要加10%至12%的镍，这就意味着，加10%的镍就要3.6万元。”吉林常春高氮合金研发中心有限公司首席执行官季长涛说，我国是不锈钢消费的大国，严重依赖镍资源，可探明镍储量670多万吨，比较贫乏。从环境保护方面而言，镍的生产工艺流程很长，焙烧的时候会产生二氧化硫，电解又会造成严重的环境危害。

    基于以上种种，学者们对于镍的取代物研究一直孜孜不倦，人们找到了空气中的氮，氮是一种环境友好型材料，也是合金化材料中代替镍最好的。找到了替代物，人们又转而研究如何将氮加入到钢中？“上个世纪80年代，增压冶金法通过加压将氮注入到钢里，这是一个突破，在很多领域应用。”季长涛介绍。

    但加压冶炼工艺在不同程度上，都存在设备复杂、工艺控制困难和生产成本高等问题，目前只有美国等少数几个国家采用高压冶金技术生产氮含量超过0.80%的高氮合金，由于生产成本高，售价居高不下。季长涛表示：“由于受到工艺装备的限制，国内高氮合金材料的研究及应用远远落后于国外研究发展水平，尚无具有自主知识产权的高氮合金材料及产品。”
 

    而落户于长吉产业创新发展示范区的“吉林常春高氮合金研发中心项目”，则显示了其优越性，首席发明人季长涛解释，项目采用的技术方法突破了高压冶金的技术瓶颈，“在空气状态下即常压状态下，无需高压即可生产氮含量高达0.9%的高氮合金，产品性能与增压冶金高氮合金材料相同。”

    他进一步表示，这项技术也大幅度地降低了生产成本，排除了安全隐患，可大规模实现工业化生产。相比增压冶金，可以直接生产各种高氮合金铸件，由此极大地拓宽了高氮合金的应用领域，填补了国内空白，并获得了国家发明专利，在设备、安全性、规模生产上占据了相当优势！

    年底一期建设完成    节省资源和能源的环境友好材料

    从季长涛的介绍中记者了解到，高氮合金材料属世界材料科学前沿领域，世界上各发达国家近几年加大力度竞相研发。由于氮元素资源丰富、廉价、生产工艺环保、节省资源和能源，高氮合金被誉为环境友好材料、被世界材料科学界公认为前沿领域材料。

    氮元素完全取代镍进行合金化，一方面可以节省镍资源，另一方面可以从根本上减少镍合金在生产过程中对环境造成的严重危害。因此，“吉林常春高氮合金研发中心项目”具有节省资源、降低能耗、减少排放、生产环保的特征。其研发方向和技术符合国家产业化政策。

    吉林省科技厅组织的专家组认为：“该项目”属于“国际首创技术，产品达到或部分超过国际顶尖产品（美国Carpenter、德国Krupp公司）的水平”。同时，项目材料的研发已获得国家自然科学基金的支持。

    落户于长吉产业创新发展示范区的“吉林常春高氮合金研发中心项目”峥嵘已现，项目总投资12亿元，分为两期建设：一期为研发中心，总投资2亿元，整体规划占地5万平方米，总建筑面积2.75万平方米（建有2万平方米厂房、5300平方米科研办公楼等设施）；二期为产业孵化基地，投资10亿元，占地15万平方米。今年年底，一期建设完成。

    季长涛深有感触的表示：“每一次重大技术的进步都和材料息息相关，在强调升级换代、创新进步的时代，我们有责任也有义务在自己的领域内努力前行。”他表示，在长春高新区北区落户的高氮钢研发中心，硬性投资是1.5亿，“我想在这儿，做一个真正意义上的企业研发机构，研究高氮合金材料的生产、 产品化、应用领域、材料标准制定等，我们也可以自己生产，有两万吨的年生产能力，也有20个亿。”

    拓宽应用范围    为产品升级换代提升创新能力

    据季长涛介绍，“吉林常春高氮合金研发中心项目”研发的高氮合金材料，不局限节镍带来的好处，更重要的是材料综合性能指标的提高，拓宽了耐蚀合金材料的应用范围，在许多重要的领域为产品升级换代，制造业创新能力的提升，起支撑性作用，应用领域广阔。

    季长涛说，氮合金化后显著提高材料的强度、韧性、无磁性、抗蚀性，相对于传统不锈钢在海水中耐蚀能力较弱的情况，高氮钢突显了超强的抗海洋环境腐蚀性能，氮元素具有强烈稳定奥氏体的作用，即使是大变形情况下依然具有无磁性。
 

    “高氮合金材料可以应用于海洋工程设备设施中重要的部件，包括平台结构件、耐海水腐蚀高强度钢丝绳、海底油气管线、海水淡化装置、跨海大桥构件、高强度耐蚀紧固件、阀体、泵体等。”季长涛说，而该类零部件目前常用材料为钛合金和镍基合金，单价为15.0-35.0万元/吨，全球的年需求量为280.0-300.0万吨，应用这个项目的材料后，预期售价为15.0万元/吨，以年产30万吨计，预计年产值450亿元。

    除此之外，高氮合金材料还可以应用在舰船推进器用螺旋桨、明轮等；石化设备零部件；汽车涡轮增压器壳体、涡轮、排气歧管等方面。“也可以用在骨科用内植入材料，包括膝关节、髋关节、骨钉、骨板等。”季长涛说，在医疗领域，植入器械的表面是与人体直接接触的，高氮合金材料具有优异的生物相容性，强度也非常高，适合于人体膝关节、髋关节等受力部位。

    未来5-10年    打造出产值超千亿的产业集群

    “这个项目需要落地的温土，长吉产业创新发展示范区（长春高新区）都具备，两者契合得非常好。长吉产业创新发展示范区（长春高新区）区位重要，拥有各类技术人才，具有优异的创新能力，已吸引了大批项目成功落位，未来发展前景远大。”季长涛表示。

    长春高新区科技局副局长郑俊峰谈及这个项目时也表示，吉林常春高氮合金研发中心项目属于新材料领域，技术先进。长吉产业创新发展示范区（长春高新区）目前重点发展的领域之一，就是新材料领域、新能源领域，这个项目的落位，无疑会带来新的力量，而长春高新区本身拥有的科技技术、区位等优势，也会给项目的成长提供沃土。

    据悉，“吉林常春高氮合金研发中心项目”充分利用高氮合金这一先进材料的卓越性能，强化我国材料工业基础，提升参与国际市场的竞争力。不但填补在此材料领域国内空白，具有自主知识产权，还可快速构建一个新型的、符合对国家经济、国防起到关键支撑作用的绿色、环保、高性价比、资源节约型高品质特殊性能合金产业。

    本项目建成后，在成果转化基础上，将打造一个年产10万吨高氮合金产品的产业链集群，以12万元人民币/吨的价格代替进口材料（高氮合金材料进口价格平均16万元人民币/吨），可形成120亿产业规模，利税近15亿元人民币。

    未来5-10年，依托高氮合金研发中心为技术平台，研制不同应用的高氮合金系列产品并进行产业孵化，带动产业链周边创新和创业型企业发展，最终在长吉产业创新发展示范区形成相关产业链集群，吸引相关领域知名厂商投资并合作建厂，将打造出产值超千亿的国内独具特色的高氮合金系列产业集群，在长吉地区乃至吉林省范围内形成新的经济增长点，对吉林省经济增长与发展发挥重要作用。

责任编辑：李玲珊

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