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现代八卦炉炼出高端材料“金丹”
引力播
2026-07-18 08:40
引力播记者:陈洁

日前,江苏集萃先进金属材料研究所传出消息,其孵化企业苏州云火材料科技有限公司,成功量产航空航天、光通信、半导体、核聚变等未来产业所需的难熔金属粉末,标志着我国在未来产业用关键金属材料国产化道路上迈出坚实一步。

江苏集萃先进金属材料研究所所长、云火材料董事长韩启航告诉记者,最让人兴奋的是,团队研发的现代版八卦炉,正在炼就一批能扛住各类极限工况考验的高端材料“金丹”,为我国未来产业自主可控发展筑牢根基。

位于常熟高新区的云火材料。受访者供图

7000摄氏度,金属箱里藏着一团高温烈焰

昨天一早,记者走进云火材料的车间,这里没有钢花四溅,没有热浪扑面,只有几个巨大的蓝色金属箱沉默地立着。

韩启航指着箱体上一个圆形透光的小窗说:“里面烧着7000摄氏度的烈焰。”记者凑过去看,他赶忙递来一片遮光镜:“透过这个看,不然眼睛受不了。直视那团火,就像大中午用肉眼瞪太阳。”记者举起遮光镜凑近看,果然看到一道白色火柱正在气流中无声倾泻。

韩启航介绍,这套设备是他们花数十年时间打造的秘密武器。“太上老君八卦炉的烈焰炼出孙悟空的火眼金睛。我们想,能不能造一个现代版八卦炉,稳定控制7000摄氏度的烈焰,把难熔金属给炼明白了。”

在航空航天、光通信、半导体、核聚变等未来产业领域,装备运行长期面临极限工况,普通金属材料难以胜任严苛的使用需求。钨、钼、钽、铌、铼等难熔金属及其合金,熔点普遍超过2000摄氏度,具有耐高温、抗腐蚀、高强度等独特性能,成为支撑大国重器迭代升级的材料界特种兵。但这些特种兵的锻炼秘籍长期被国外垄断。

2018年,韩启航辞去宝钢的职务,在常熟高新区扎根,开始现代版八卦炉的研发之路。

金属箱里藏着一团高达7000摄氏度的高温烈焰,烈焰外面是三层气体,主要作用是隔绝高温、控制火候和精密传送金属粉末。苏报融媒记者 陈洁/摄

“以气为炉”,破解难熔金属炼化难题

“要驯服7000摄氏度的烈焰,最大难题是怎么装火、控温。”江苏集萃先进金属材料研究所、云火材料首席科学家韩刚博士介绍,在这样的高温面前,任何普通的耐高温材料不到1秒钟就会汽化烧光。

研发团队跳出固有思维,研发出全新技术方案。“既然耐高温材料也扛不住如此高温,那就不用普通的耐高温容器,而是‘以气为炉’,”韩刚为记者拆解,“最外层气体隔热防烫,紧贴内壁锁住高温;中间层是火候开关,把气体激成等离子态,从3000摄氏度到10000摄氏度按需调节;最内层负责精密传送,将金属粉末匀速送入火焰核心。”

在高温火焰的淬炼下,难熔金属完成“极速熔化、精准球化、极速冷却”三个步骤,彻底重塑材料性能,具备了耐高温、高致密、高球形等特性。

原料钨粉经过炼化成为球形钨粉。苏报融媒记者 陈洁/摄

凭借这套工艺,研发团队开发出三大王牌产品,全部达到国际先进水平。韩启航介绍按照材料形态命名的三大产品系列的特性:“真心球”球形度超过99%,是3D打印的黄金墨水;“米粒粉”比非球形粉流动性好,又比球形粉表面积大,尤其适合做泛半导体涂层用钨粉和钨铜/钼铜热沉材料;“蝉翼晶”通过表面改性技术初步解决锂金属负极的体积膨胀等问题,将是未来高比能电池负极材料的终极选择。

真·硬核,助力我国未来产业底座更加牢固

硬核技术要落地才有用。凭借过硬技术优势,云火材料接连通过了多家上市公司和行业“独角兽”的严苛审核,产品应用于医疗、半导体、航空航天等多个领域,实现从实验室技术到市场化产品的快速转化。Nb521合金粉,已用于火箭发动机喷管,实心氧化钇粉,为更精密制程的半导体装备涂上耐蚀战甲;在人工智能赛道上,米粒钨粉可有效化解AI算力光模块的散热难题。

扎实的技术创新与产业化成果,收获权威认可。云火材料的成果入选“2025中国科创未来之星”榜单,其依托的研究所入围“工信部国家重点研发计划高新技术成果产业化试点第三方服务平台”。

企业研发团队正进行科技攻关。企业供图

韩启航说:“难熔金属的应用范围之广,有时我们自己也想象不到。”在研发某款金属材料时产生了一种副产品,研发团队起初没有在意,但在一次与龙头企业的技术交流中,对方敏锐地指出这种副产品在AI实际落地应用领域具有独特价值。

这个意外发现,让企业意识到每一次技术突破所衍生出的价值,可能远超最初预判。“我们要持续用这团高温烈焰,炼出更多高端材料‘金丹’,让中国未来产业的底座更加稳固牢靠。”

(苏报融媒记者 陈洁/文)

责任编辑:陈佳
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