我國(guó)有色金屬材料現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略

楊鈺堯

（青島科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266042）

有色金屬的發(fā)展已經(jīng)越來(lái)越成熟，在加工和性能等方面都有很大的突破，尤其是最近的十年，我國(guó)與有色金屬對(duì)應(yīng)的產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品規(guī)格等都有很大幅度的提升，不僅能夠滿足我國(guó)的基礎(chǔ)應(yīng)用，還能夠?qū)ν獬隹凇ｋm然有色金屬在工業(yè)方面取得非常好的成績(jī)，但是在有色金屬資源開(kāi)發(fā)、綠色環(huán)保、技術(shù)創(chuàng)新以及資源的使用等方面還存在不足，需要對(duì)其展開(kāi)針對(duì)性分析，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和應(yīng)用有色金屬資源，使其擁有良好的發(fā)展前景。

1 有色金屬材料簡(jiǎn)述

有色金屬也就是非鐵金屬，狹義上的有色金屬是指錳、鐵和鉻以外的金屬總稱；廣義上的有色金屬包括有色合金，而有色合金則是將有色金屬作為基體，并向其中加入一種或是幾種金屬元素合金[1]。有色金屬材料屬于金屬材料，主要包括鉛、鋁、銅以及鎳等金屬或者是合金。有色金屬的純度對(duì)其耐腐蝕性有很大影響；在加入其它金屬之后，通常能夠增加有色金屬的機(jī)械性能，但是耐腐蝕性會(huì)下降；冷加工能夠提升有色金屬的強(qiáng)度，但是其塑性降低。

有色金屬主要分為四個(gè)類型：第一，輕金屬。如鋁和鎂等，主要特點(diǎn)是在化學(xué)方面表現(xiàn)出活潑性質(zhì)，而在物理方面表現(xiàn)出密度小的性質(zhì)。第二，重金屬。一般密度不低于4.5g/m3，常見(jiàn)的有鋅、銅以及鉛等。第三，貴金屬。貴金屬在地殼中的含量非常稀少，提取的難度非常高，因此價(jià)格也非常貴，所表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，密度比較大，常見(jiàn)的有鉑、金以及銀。第四，稀有金屬。在自然界中的分布和存儲(chǔ)量都非常少，并且是人類很少使用的元素。例如鉬、鍺、鎢以及鋰等。

2 我國(guó)有色金屬材料現(xiàn)狀

2.1 部分有色金屬材料資源不足

雖然我國(guó)有色金屬資源非常豐富，但是在工業(yè)產(chǎn)量持續(xù)提升的前提下，資源短缺已經(jīng)開(kāi)始制約相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并且是限制發(fā)展的主要原因。例如：我國(guó)的銅資源和鋁資源等有色金屬材料都面臨著資源短缺問(wèn)題，部分地區(qū)可供開(kāi)采的資源已經(jīng)近乎枯竭，無(wú)法滿足當(dāng)前的開(kāi)采需要。此外，由于有色金屬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)缺少科學(xué)性，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的有色金屬材料開(kāi)發(fā)、加工單位的規(guī)模比較小，所達(dá)到的技術(shù)水平也無(wú)法滿足環(huán)保需求，前期投入的生產(chǎn)資金相對(duì)較少，忽視環(huán)境保護(hù)的重要性。因此，導(dǎo)致我國(guó)資源承擔(dān)的壓力過(guò)大，對(duì)有限的有色金屬資源開(kāi)發(fā)過(guò)度，增加資源含量不斷減少的速度，加之缺少較高的生產(chǎn)技術(shù)水平，無(wú)法保證生產(chǎn)效率，消耗的能源過(guò)高，嚴(yán)重影響周邊環(huán)境[2]。例如：銅材料的產(chǎn)量雖然能夠滿足我國(guó)的使用要求，但是對(duì)于高性能銅合金產(chǎn)品的相關(guān)研究不多、力度不足，銅材料的精準(zhǔn)度、性能以及表面質(zhì)量等都處于相對(duì)落后的水平，沒(méi)有得到高級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)，也就是產(chǎn)品質(zhì)量不滿足實(shí)際使用要求。由此可見(jiàn)，我國(guó)有色金屬材料當(dāng)前的發(fā)展受到資源不足的影響，進(jìn)而影響到該行業(yè)的發(fā)展，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)也產(chǎn)生一定不良影響。

2.2 發(fā)展速度非常快

我國(guó)有著非常豐富的物質(zhì)資源基礎(chǔ)，這在一定程度上為有色金屬材料的發(fā)展提供保障。從目前有色金屬材料的發(fā)展情況來(lái)看，鋁合金材料性能在技術(shù)開(kāi)發(fā)的前提下已經(jīng)有非常高的提升，耐熱鋁合金、高強(qiáng)度高韌性鋁合金、鋁鋰合金的生產(chǎn)和性能都已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。我國(guó)有著非常豐富的鎂資源，重視鎂材料相關(guān)項(xiàng)目之后，通過(guò)凈化、細(xì)化、威合金化等多樣化的方式提升鎂合金的性能，使其有很大的突破[3]。但是，由于有色金屬材料行業(yè)規(guī)模發(fā)展迅速，產(chǎn)品快速增多，市場(chǎng)上的供應(yīng)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)相關(guān)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的需求量，從而出現(xiàn)有色金屬材料附加值較低等問(wèn)題，高質(zhì)量的有色金屬材料產(chǎn)品還是需要依靠進(jìn)口。比較常見(jiàn)的依靠進(jìn)口的有色金屬材料應(yīng)用方向包括汽車、武器和航天等領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域很難得到發(fā)展機(jī)會(huì)，導(dǎo)致有色金屬材料的實(shí)際應(yīng)用受到阻礙。因此，我國(guó)在發(fā)展有色金屬材料以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)時(shí)，需要從其發(fā)展速度過(guò)快的角度進(jìn)行分析，提出科學(xué)的解決措施，在該行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中調(diào)控好發(fā)展速度，從而在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中長(zhǎng)久發(fā)展。

3 我國(guó)有色金屬材料發(fā)展戰(zhàn)略

3.1 明確發(fā)展目標(biāo)

從我國(guó)有色金屬材料現(xiàn)階段的發(fā)展情況來(lái)看，其發(fā)展目標(biāo)應(yīng)與我國(guó)基本國(guó)情進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，對(duì)于已經(jīng)落后的冶煉產(chǎn)能要實(shí)施淘汰制度，對(duì)于產(chǎn)能過(guò)剩的有色金屬品種數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，提升開(kāi)發(fā)和加工技術(shù)創(chuàng)新能力，對(duì)單位的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化；同時(shí)，將提高產(chǎn)品質(zhì)量作為主要目標(biāo)之一，不斷朝著這個(gè)方向努力，將基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與新型有色金屬材料進(jìn)行融合，加強(qiáng)附加值較高產(chǎn)品的研究，從而促進(jìn)有色金屬材料以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在有色金屬材料行業(yè)中，鋁合金材料所占比例較高，具有密度較低、耐腐蝕性較好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好、鑄造方便等優(yōu)勢(shì)，在人們的生產(chǎn)生活和國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面均發(fā)揮出非常重要的作用。因此，有色金屬材料未來(lái)的發(fā)展中，可以結(jié)合鋁合金的優(yōu)勢(shì)研發(fā)相關(guān)的設(shè)備和技術(shù)，進(jìn)一步提高鋁合金以及相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量，研發(fā)出新型且高性能的鋁合金[4]。我國(guó)四種熔煉難度較高的有色金屬材料資源相對(duì)比較豐富，可以適當(dāng)增加其研究項(xiàng)目，將這些材料應(yīng)用在民用工業(yè)、軍事工業(yè)以及航天工業(yè)等領(lǐng)域中，發(fā)揮其積極作用，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。在社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中，人們已經(jīng)進(jìn)步信息技術(shù)生活生產(chǎn)時(shí)代，生活方式和生產(chǎn)方式都發(fā)生很大變化，而新型的半導(dǎo)體材料在生活和生產(chǎn)中都有著極為重要的作用。現(xiàn)如今，半導(dǎo)體集成電路以及設(shè)備器件的制造普遍使用硅材料，在有色金屬材料未來(lái)的發(fā)展中可以將其作為主要趨勢(shì)進(jìn)行研究，使其在社會(huì)性變革中發(fā)揮更為積極的作用。

3.2 明確發(fā)展任務(wù)

有色金屬材料未來(lái)的發(fā)展中，需要盡快將落后的產(chǎn)能淘汰掉，對(duì)于部分生產(chǎn)技術(shù)水平較低的方式實(shí)施管理，加強(qiáng)節(jié)能減排，要爭(zhēng)取最大限度上發(fā)揮出市場(chǎng)的積極作用，在綜合考慮就、經(jīng)濟(jì)以及規(guī)范等條件之后，制定出于我國(guó)基本國(guó)情相符且符合可持續(xù)發(fā)展要求的制度，推進(jìn)有色金屬材料戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)施和實(shí)現(xiàn)[5]。此外，還需要結(jié)合實(shí)際情況不斷完善產(chǎn)業(yè)布局，提高國(guó)家在有色金屬材料發(fā)展過(guò)程中的宏觀調(diào)控能力；在投資工作中需要加強(qiáng)管理，相對(duì)應(yīng)的提高產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，增加對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，將生態(tài)環(huán)境和金屬資源比較缺乏的區(qū)域不斷向我國(guó)的西部地區(qū)調(diào)整。通過(guò)這種改善整體布局的方式，能夠強(qiáng)化有色金屬材料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；同時(shí)，鼓勵(lì)大型、中型單位積極進(jìn)行產(chǎn)業(yè)重組，實(shí)現(xiàn)有色金屬材料的規(guī)模化、集團(tuán)化發(fā)展，提升單位在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，促使有能夠的大型單位進(jìn)行跨區(qū)域兼并和重組、區(qū)域內(nèi)重組以及產(chǎn)業(yè)鏈重組等。只有在明確發(fā)展任務(wù)的基礎(chǔ)上落實(shí)相關(guān)措施，才能夠促進(jìn)有色金屬材料產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

3.3 保證資源穩(wěn)定

在金融危機(jī)的影響下，各國(guó)都采取積極的應(yīng)對(duì)措施，例如：電動(dòng)汽車、新能源、裝備制造等行業(yè)都成為發(fā)展的重點(diǎn)，我國(guó)還結(jié)合國(guó)情對(duì)產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等工作制定發(fā)展措施，這些都為有色金屬材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供機(jī)會(huì)。目前，有色金屬材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨著產(chǎn)能加大與環(huán)境惡化之間的矛盾，而低碳經(jīng)濟(jì)是當(dāng)前主要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)，并且在不斷推進(jìn)過(guò)程中，需要加強(qiáng)有色金屬材料單位的創(chuàng)新能力，增加研發(fā)的投入力度，積極利用新型的技術(shù)和工藝，開(kāi)發(fā)符合綠色環(huán)保主題、降低能源消耗的有色金屬冶金技術(shù)和加工工藝。在保證我國(guó)國(guó)內(nèi)資源穩(wěn)定的工作中，還可以積極開(kāi)發(fā)和利用境外資源。從我國(guó)資源優(yōu)勢(shì)角度出發(fā)，自提升國(guó)家戰(zhàn)略意識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)強(qiáng)制性、規(guī)模化等措施，適當(dāng)開(kāi)展進(jìn)出口活動(dòng)，加強(qiáng)對(duì)稀有金屬的管理，并且根據(jù)國(guó)際形勢(shì)變化把握好自身的話語(yǔ)權(quán)，杜絕鎢、鉬、稀土等有色金屬資源的流失[6]。

3.4 重視節(jié)能減排

節(jié)能減排是當(dāng)前社會(huì)環(huán)境保護(hù)的主要措施，在有色金屬材料發(fā)展的過(guò)程中也需要注意節(jié)能減排，發(fā)展新型材料和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，做好環(huán)境的保護(hù)工作。加強(qiáng)節(jié)能減排工作的過(guò)程中，需要利用好市場(chǎng)作用，利用經(jīng)濟(jì)、法律、行政措施和技術(shù)手段，健全落后產(chǎn)能的淘汰措施，有效節(jié)約能源、減少污染物排放量的長(zhǎng)效機(jī)制，保證節(jié)能減排任務(wù)以及相關(guān)指標(biāo)落實(shí)到實(shí)處。

3.5 提高創(chuàng)新能力

強(qiáng)化創(chuàng)新能力，是滿足有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的關(guān)鍵措施。政府部門可以為單位提升自身的創(chuàng)新能力發(fā)展提供支持，加大有色金屬材料研發(fā)的資金、人力等資源的投入，推廣利用新工藝、新技術(shù)提高創(chuàng)新能力，積極開(kāi)發(fā)并且應(yīng)用高效、短流程、生態(tài)、低碳和低耗的有色金屬材料冶煉和加工技術(shù)。合理使用技術(shù)改造專項(xiàng)資金和重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展資金，推動(dòng)有色金屬材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)快速調(diào)整，重點(diǎn)發(fā)展新型材料和新產(chǎn)品，以便滿足高端制造業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)對(duì)有色金屬材料數(shù)量、質(zhì)量和種類的需求[7]。可見(jiàn)，提高創(chuàng)新能力是有色金屬材料發(fā)展的重要前提條件，需要加大相關(guān)工作的投入力度，創(chuàng)新有色金屬材料和產(chǎn)品研發(fā)的新技術(shù)和新工藝，促進(jìn)該行業(yè)的發(fā)展。

3.6 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局

我國(guó)有色金屬材料未來(lái)的發(fā)展要注意加強(qiáng)對(duì)總量的控制，對(duì)產(chǎn)業(yè)布局進(jìn)行合理優(yōu)化。重視有色金屬產(chǎn)業(yè)的宏觀調(diào)控，提升產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)加強(qiáng)投資管理，有序擴(kuò)張有色金屬材料加工產(chǎn)能；加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和治理，建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)。將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)重組進(jìn)行有效結(jié)合，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，將不具備資源、能源和環(huán)境容量地區(qū)的產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到我國(guó)的西部地區(qū)和境外，減少有色金屬材料開(kāi)發(fā)和使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響，并且促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局是促進(jìn)有色金屬材料發(fā)展的主要戰(zhàn)略之一，國(guó)家可以從宏觀角度對(duì)其實(shí)施調(diào)控。

4 總結(jié)

有色金屬材料的研發(fā)和使用是高新技術(shù)的具體體現(xiàn)，其發(fā)展前景良好。雖然現(xiàn)階段我國(guó)有色金屬材料在新型材料加工、高性能材料研制等方面都取得很好的成就，但是隨著其資源短缺、開(kāi)采量不斷下降等情況的出現(xiàn)，該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢(shì)不容樂(lè)觀。因此，我國(guó)需要在有色金屬材料發(fā)展方面，可以通過(guò)明確發(fā)展目標(biāo)、明確發(fā)展任務(wù)、保證資源穩(wěn)定、重視節(jié)能減排等措施，為有色金屬材料的發(fā)展開(kāi)拓新的天地。