核級鉿,是符合核工業(yè)技術(shù)要求的鉿,其純度在96%及以上,雜質(zhì)元素含量控制要求嚴(yán)格。
鉿,元素符號Hf,屬于過渡金屬,熔點(diǎn)2233℃,沸點(diǎn)4602℃,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不與烯鹽酸、烯硫酸、強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)。鉿在地殼中含量少,通常與鋯伴生。鉿生產(chǎn)主要是鋯礦石提取金屬鋯過程中分離得到。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025年中國核級鉿市場專項(xiàng)調(diào)研及企業(yè)“十五五規(guī)劃”建議報(bào)告》顯示,核反應(yīng)堆中的中子數(shù)量直接影響核反應(yīng)速率,過多易失控,過少會反應(yīng)中斷。鉿具有熱中子吸收截面高的特點(diǎn),是理想的中子吸收體。核級鉿能夠精準(zhǔn)控制中子吸收能力,可以用作中子控制材料,用來制造核反應(yīng)堆控制棒,實(shí)現(xiàn)核反應(yīng)劇烈程度的有效調(diào)控。同時(shí),核級鉿也可以應(yīng)用在核燃料元件包殼材料制造領(lǐng)域,能夠提高包殼的耐高溫、抗腐蝕等性能,大幅提升其使用壽命與穩(wěn)定性、安全性。因此,核級鉿成為核反應(yīng)堆的關(guān)鍵材料之一。
根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)公布數(shù)據(jù)顯示,截至2025年3月6日,全球在運(yùn)核電機(jī)組417臺,總裝機(jī)容量377GWe;在建核電機(jī)組62臺,總裝機(jī)容量64.5GWe。全球核電裝機(jī)容量不斷擴(kuò)大,預(yù)計(jì)2025-2030年,全球核電領(lǐng)域需求將推動核級鉿市場規(guī)模以3.9%左右的年復(fù)合增長率上升。
在人口數(shù)量不斷增長、工業(yè)規(guī)模日益擴(kuò)大背景下,能源需求持續(xù)攀升,為保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,清潔能源受關(guān)注度不斷提高,被稱作“人造太陽”的可控核聚變技術(shù)成為解決未來能源危機(jī)的重要方案之一。我國可控核聚變技術(shù)進(jìn)步迅速,2023年,全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)多個(gè)實(shí)驗(yàn)取得重要成果。這也將拉動核級鉿需求不斷增長。
鉿在自然界中與鋯共存,在常見鋯鉿礦石資源中,鋯含量大而鉿含量低,鉿通常是鋯提取產(chǎn)生的副產(chǎn)物,且鉿與鋯分離難度大。金屬鋯是核反應(yīng)堆的理想結(jié)構(gòu)材料,但其熱中子吸收截面低,這與鉿的熱中子吸收性能相反,核級鉿制備需要嚴(yán)格控制成分中的鋯含量,因此鉿鋯分離工藝極為重要。
新思界
行業(yè)分析人士表示,在全球范圍內(nèi),具備鋯鉿礦石資源與鉿鋯分離技術(shù)的企業(yè)在核級鉿市場擁有較強(qiáng)競爭能力。在我國,核級鉿布局企業(yè)主要有中核晶環(huán)鋯業(yè)有限公司、三祥新材股份有限公司、先導(dǎo)科技集團(tuán)有限公司等,其中,中核晶環(huán)鋯業(yè)有限公司擁有成熟的鉿鋯分離技術(shù)與核級鉿生產(chǎn)技術(shù)。
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