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1.大型熔煉及加工裝備的研制

北京杰豐精密機械科技有限公司位于北京市昌平區昌平鎮南環(huán)，專(zhuān)業(yè)從事北京精密零件加工，北京鋁合金異型件加工，北京不銹鋼異型件加工，北京不銹鋼零件加工,北京鈦合金加工 ,北京鋁合金零件加工,北京軍工零件加工，北京高精密零件加工 , 北京cnc數控加工，北京夾具工裝加工 ，集機械、金屬、 塑料模型加工為一體的公司。

通過(guò)對我國鈦及鈦合金專(zhuān)利分類(lèi)統計發(fā)現，我國在新型鈦合金研制以及加工技術(shù)方面開(kāi)展了大量的研究工作，并取得了諸多成果。我國目前已成功研制的鈦合金有70多種，其中有50多種已列入******標準，并形成了高溫鈦合金系列、結構鈦合金系列、船用鈦合金系列、耐蝕鈦合金系列以及醫用鈦合金系列5大系列，相關(guān)專(zhuān)利申請數量也居于首位（IPC C22C類(lèi)）。此外，在鈦的加工技術(shù)方面也是碩果累累。2014年寶鈦集團成功研制出TC4鈦合金型材，填補了我國鈦合金型材制造技術(shù)的空白，使我國成為繼美國、俄羅斯之后第3個(gè)掌握鈦合金型材生產(chǎn)技術(shù)的******，而寶鈦集團在2008、2013年就先后申請了一種鈦及鈦合金型材擠壓組合模具鈦合金型材熱擠壓用玻璃潤滑劑 的相關(guān)專(zhuān)利；2015年中航卓越鍛造（無(wú)錫）有限公司通過(guò)鍛造—軋制工藝成功制造出外徑2 203 mm、內徑1 690 mm、高810 mm、質(zhì)量4.7 t的特大型鈦合金異形環(huán)，并申請了大型數控鉆床加工環(huán)形鍛件找圓心的方法環(huán)形鍛件用探傷裝置環(huán)形鍛件用提升裝置等相關(guān)專(zhuān)利近10件；2017年，北京百慕航材高科技股份有限公司成功研制質(zhì)量達820 kg的超大型鈦合金鑄件，并申請了 一種鑄造合金鈦及其制備方法一種校形鈦合金構件的模具定位機構一種用于多邊形框架的校形工裝等相關(guān)專(zhuān)利近10件；2018年，西部鈦業(yè)有限責任公司成功研制出國內***大規格的海洋工程用鈦合金板材，并連創(chuàng )國內三項之***：鑄錠單體質(zhì)量***重（12.8t）、板坯噸位***高（9.8 t）、板材規格***大（42 mm×3660 mm×12 530 mm）。該公司成立于2004年，位于全國重要的鈦材生產(chǎn)基地陜西省，主要從事鈦及鈦合金加工材的生產(chǎn)。從專(zhuān)利申請情況來(lái)看，自2006年6月起，該公司開(kāi)始不斷有關(guān)于鈦管、鈦棒、鈦板等主要加工材的專(zhuān)利申請記錄，10余年來(lái)，專(zhuān)利累計申請數量達100余件，其中涉及裝置改進(jìn)、模具設計的有30余件。

從上述分析可以看出，鈦及鈦合金材料研制道路上的每項重大突破都伴隨著(zhù)相關(guān)專(zhuān)利的涌現，但通過(guò)對專(zhuān)利內容深入歸納發(fā)現，雖然我國科研院所及企業(yè)對合金成分、性能、加工工藝等開(kāi)展了大量的研究工作并取得了許多顯著(zhù)成績(jì)，但是在大型熔煉和加工設備研制方面的研究相對較少，與國外相比仍存在一定的差距。據不完全統計，國內目前在電子束冷床爐設備方面有相關(guān)專(zhuān)利申請的機構只有龍南新晶鈦業(yè)有限公司、云南鈦業(yè)股份有限公司、北京有色金屬研究總院、寶山鋼鐵股份有限公司等不足10家，且主要停留在進(jìn)料系統、移動(dòng)門(mén)裝置等非核心設備的研制上；關(guān)于真空自耗電弧爐的相關(guān)專(zhuān)利則相對多一些，約近50件，主要的申請機構有寶雞市金盛源鈦業(yè)有限公司、西安聚能裝備技術(shù)有限公司、西安擴力機電科技有限公司、西部超導材料科技股份有限公司、攀鋼集團江油長(cháng)城特殊鋼有限公司、湖南金天鈦業(yè)科技有限公司等。由此可見(jiàn)，我國在大型熔煉及加工設備核心部件及自動(dòng)化系統方面的研究仍比較欠缺，需加強自主化研制進(jìn)程，這將對于降低我國鈦合金生產(chǎn)成本，加快鈦合金的推廣應用具有重要意義。

2.鈦表面處理技術(shù)的研究

鈦及鈦合金材料應用領(lǐng)域的極速擴張，對鈦表面處理技術(shù)也不斷提出了新的要求。船舶零件、橋梁構件等要求鈦材表面具有優(yōu)異的耐蝕性；齒輪、軸承等要求鈦材有良好的耐磨性；作為電極使用時(shí)，鈦材還需具有良好的電活性；用于骨科器械、血管支架時(shí)，要具備生物活性；此外，在制成手表、首飾時(shí)，還要有很好的裝飾性。為此，近年來(lái)關(guān)于鈦表面處理的專(zhuān)利（IPC C23C類(lèi)）申請數量也是與日俱增，略居于第2位。

目前鈦材表面處理技術(shù)的來(lái)源主要有2類(lèi)：一類(lèi)來(lái)源于將現有的已在鋼鐵領(lǐng)域中成功應用的傳統表面處理技術(shù)（包括熱滲鍍、氣相沉積、三束改性、轉化膜、熱噴涂等）用于鈦材表面[6]，相關(guān)專(zhuān)利例如一種鈦及鈦合金球閥密封副和摩擦副的表面硬化處理方法，該處理方法是將傳統的化學(xué)熱處理與氣相沉積相結合，從而提高密封部位和摩擦部位表面的耐磨性和硬度；一類(lèi)是結合鈦材的特性，開(kāi)發(fā)新型表面處理技術(shù)（包括液相等離子體技術(shù)、輝光等離子表面冶金技術(shù)等），相關(guān)專(zhuān)利例如一種鈦合金表面使用微弧氧化溶液制備高溫復合涂層的方法，該處理方法是通過(guò)在微弧氧化溶液中對鈦合金進(jìn)行微弧氧化，從而獲得具有Al2TiO5+ZrO2耐高溫復合涂層的鈦合金。相對于新型鈦合金研制及加工技術(shù)方面的研究，表面處理技術(shù)的研究則仍處于起步階段，特別是關(guān)于新型表面處理技術(shù)方面的專(zhuān)利所占比重較少，因此，圍繞鈦產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)新型的適合于鈦及鈦合金表面處理的技術(shù)和涂層材料將是滿(mǎn)足鈦合金在海洋、醫療、航空等特殊使用環(huán)境中使用需求的一個(gè)重要研究方向。

3.生物醫用鈦合金的設計及應用

我國對生物醫用鈦合金的研究起步較晚，十一五期間，隨著(zhù)我國對生物材料領(lǐng)域科技投入的加大，西北有色金屬研究院、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院金屬研究所等機構先后從事了生物醫用鈦合金的研制工作，其中，西北有色金屬研制的TLM(Ti-Zr-Sn-Mo-Nb）、沈陽(yáng)材料科學(xué)******（聯(lián)合）實(shí)驗室工程合金研究部多功能合金研究所研制的Ti2488（Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn）、天津科技大學(xué)大學(xué)研制的一種無(wú)鎳生物醫用鈦合金Ti-Nb-Zr材料及其制備方法等多項關(guān)于生物醫用鈦合金的專(zhuān)利均獲授******發(fā)明專(zhuān)利，這說(shuō)明一方面該領(lǐng)域有大的研發(fā)空間，相對容易取得技術(shù)創(chuàng )新與突破，另一方面說(shuō)明生物醫用鈦合金有著(zhù)廣闊的市場(chǎng)需求及前景，并且******給與了極大的政策支持，例如《******中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要（2006-2020年）》將生物醫用材料列為優(yōu)先發(fā)展主題，提出了開(kāi)發(fā)人體組織器官替代等新型生物醫用材料等重要的科技任務(wù)，從IPC分類(lèi)統計中也可以看到這一點(diǎn)。目前，IPC A類(lèi)中關(guān)于鈦及鈦合金的專(zhuān)利主要與外科器械、可植入血管的濾器、假體以及牙科裝置等有關(guān)，這些體現到具體的鈦合金產(chǎn)品上主要有血管內支架、心臟瓣膜、牙種植體等。通過(guò)對目前已公開(kāi)的生物醫用鈦合金相關(guān)專(zhuān)利內容的分析以及未來(lái)醫療市場(chǎng)需求的預測，新型醫用鈦合金的研發(fā)、制造、表面改性以及典型醫療器械產(chǎn)品的設計、加工成形將成為需要繼續深入探索的方向。

通過(guò)對我國鈦及鈦合金材料專(zhuān)利的統計分析發(fā)現，自2002年以后，我國進(jìn)入了鈦及鈦合金材料研究的快速成長(cháng)期，特別是2011年以后，伴隨著(zhù)******各種利好政策的頒布實(shí)施，以及航空航天、海洋船舶等大型項目的拉動(dòng)，對鈦及鈦合金這一重要的******戰略型新材料的研制更是步入了高速發(fā)展階段。目前，國內鈦產(chǎn)業(yè)布局相對集中，主要分布在華東、西北以及東北片區，主要研究機構及生產(chǎn)企業(yè)包括哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、西北有色金屬研究院、中國科學(xué)院金屬研究所、上海交通大學(xué)、寶鈦集團等。通過(guò)IPC分類(lèi)對熱點(diǎn)技術(shù)分析可以預測，大型熔煉及加工裝備的研制、鈦表面處理技術(shù)的研究以及生物醫用鈦合金的設計及應用將是鈦及鈦合金研究者深入挖掘、研究探索的重點(diǎn)方向。

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