科创中国

新材料技术

采用公司自主研制、生产的高纯五氧化二钒（***%）为主要原料，经过与高纯铝粉等混合、制坯处理，铝热还原反应后制备出高品质钒铝合金，对钒铝合金进行扩散处理后，通过真空电子束炉两次精炼，除铝、除杂，提纯，制备成高纯金属钒靶材，并实现高纯金属钒靶材的工业化生产，建成了年产100吨高纯金属钒靶材生产线。该项目工艺技术优势明显，产品起点高，工业化生产填补了国内生产高纯金属钒靶材的空白，突破了对外依存。 该项目经中国有色工业协会科技成果鉴定,认定该项目成功研发出高钒低铝合金、高纯金属钒靶材制备整体技术工艺，开发出电子束炉熔炼除铝和其他杂质元素控制的整体性工艺技术，制备的高纯金属钒靶材铸锭纯度达到***%以上。在国内首次实现了高纯金属钒靶材的工业化生产，形成具有自主知识产权的生产工艺及装备。该成果整体技术达到国际先进水平。

目前，国内对高性能钒靶材的研究方法主要有熔盐电解法、碘化物热离解提纯制备金属钒和真空碳热还原法制备金属钒三种方法。熔盐电解法是将高纯度的五氧化二钒通电进行熔盐电解，得到海绵状的单质钒。由于海绵状单质钒质地疏松，在大气中容易氧化，因此通常要保存在真空状态或惰性气体中，生产规模小、成本高，尚不能实现工业化生产。碘化物热离解提纯制备金属钒，该方法制备金属钒效率低，仅用于制取少量供性能测试之用的钒。真空碳热还原法制备金属钒，该方法制备的金属钒含有较多的间隙杂质，在金属晶格中嵌有碳和氧的固溶体，产品显得脆而硬，不适宜加工。陕西五州矿业股份有限公司与有研科技集团有限公司合作，对高性能钒靶材制备工艺及产业化进行研究，通过“铝热还原法制备钒铝合金-均匀化处理-电子束熔炼炉精炼”工艺，一次制备成具有工业化生产的大规格高性能钒靶材。并实现高性能钒靶材的工业化生产，建成年产100吨高性能钒靶材生产线。同时，可以根据用户要求生产出不同规格的铸锭，在常温下可长期保存。

左恒 陕西五洲矿业股份有限公司 科技部主任/高级工程师 张新胜 陕西五洲矿业股份有限公司 副总经理/高级工程师 项力斌 陕西五洲矿业股份有限公司 片钒厂厂长/中级工程师