核电级大面积强耐蚀钛/钢、不锈钢/钢复合板关键技术与应用
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完成单位:安徽宝泰特种材料有限公司、中国科技大学
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-***
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
马宏昊、王 斌、芮天安、李贤泉
项目概况
一、研究背景
钛-钢、不锈钢-钢类铁基强耐蚀复合板材是核电行业中换热器等重要设备原材料。耐强腐蚀和特种加工要求对复合板提出了大面积、高结合强度、界面无缺陷的严格要求,技术难度大。我国尚未突破其核心技术,产品主要从美国和日本进口。大面积复合板产品是众多行业的关键材料,核心技术仍是“卡脖子”问题。本项目旨在打破国外在核电级铁基爆炸复合材料领域的技术垄断,促进我国核电等相关产业的发展,具有重要的政治、经济意义。
二、管理技术难点
(1)实现大面积板材焊接 100%贴合,并确保界面结合强度沿整个焊接面分布均匀; 
(2)爆炸对复层耐蚀性能的影响机制不明确,建立定量化关系模型、联动技术方案优化和精确的后处理工艺; 
(3)在焊接布置模式偏离经验指导模型的情况下准确设计焊接参数; 
(4)设计全新的强约束爆炸复合模式,从理论和实践双重角度实现“降药增效”。
三、成果先进性
(1)突破大面积强耐蚀铁基复合板的技术制造难题,实现核电级 100%高贴合率、高强界面钛-钢、不锈钢-钢复合板的生产制备,突破国外技术垄断; 
(2)建立系统的技术和理论创新,包括“强约束降药增效”技术及理论模型的建立、针对传统复合方法复层材料耐蚀性能的提升工艺流程优化、胶体水降尘技术实现,从理论和实践层面解决类似材料的高强复合问题; 
(3)发展了绿色爆炸复合的理念和技术,通过主动降药和胶体水降尘技术的应用,大幅降低了爆炸产生次生灾害的顽疾,促进了爆炸复合产业的可持续发展。
四、可推广性
“十四五”期间,我国核电装机容量预计将达到70吉瓦,预计2030年之前,我国运行核电装机容量有望成为世界第一。团队所研究的钛-钢、不锈钢-钢类铁基强耐蚀复合板材作为核电行业的必需材料,其高级别的品质还可应用于航空航天、军工、海洋工程等领域,具有良好的产业化市场前景。
五、经济社会效益
项目销售收入超过1.2亿元,纳税800万元,利润1200万元,创造就业岗位30余个。
六、推动行业进步
发展核电级大面积强耐蚀铁基复合板制造技术,能够打破国外长期在该领域的技术垄断,解除我国核电所需复合板一直依赖国外进口的困境,有利于发展高附加值复合材料的制造技术。核电级复合板在众多行业均有大量需求,本项目有利于保障国家的材料安全及能源安全,促进众多关联行业发展进步。


