固態(tài)金屬材料領軍企業(yè)Metalysis大幅提升研發(fā)能力

2024年1月22日，南極熊獲悉,，全球固態(tài)電解金屬材料領軍企業(yè)Metalysis近日宣布重大研發(fā)升級計劃,，其位于南約克郡先進制造園區(qū)的研發(fā)中心將新增三臺第一代（Gen 1）研究設備,，使該級別設備總數(shù)增至12臺,，首階段研發(fā)能力提升33%。此次戰(zhàn)略部署旨在應對高超音速飛行器,、下一代核能系統(tǒng)及商業(yè)航天等戰(zhàn)略領域?qū)μ胤N金屬材料的爆發(fā)式需求,，標志著先進材料研發(fā)進入"按需定制"的新階段。



顛覆性技術重構產(chǎn)業(yè)邏輯


基于FFC劍橋法,，Metalysis開創(chuàng)性地實現(xiàn)了金屬氧化物固態(tài)直接電解,。與傳統(tǒng)熔煉工藝相比，該技術將處理溫度從1600℃以上降至650-950℃區(qū)間,，能耗降低超60%,，且全過程無需使用氫氟酸等危險化學品。通過精確調(diào)控電壓和電解參數(shù),，可定向電解包括鈦,、鉭、稀土金屬在內(nèi)的40余種金屬氧化物,，單步生成成分均勻的金屬海綿體,，經(jīng)后處理即可獲得粒徑分布可控的微納米級粉末。

公司首席執(zhí)行官Nitesh Shah表示："我們近期完成的全流程工藝驗證顯示,，新技術可使鈦合金生產(chǎn)周期縮短75%,，原料利用率提升至98%以上。隨著球形化設備的投產(chǎn),，現(xiàn)已實現(xiàn)3D打印級鈦粉,、鎢銅復合粉等戰(zhàn)略材料的自主制備。"據(jù)悉,，該企業(yè)獨創(chuàng)的"四代研發(fā)體系"已形成完整的技術轉(zhuǎn)化鏈條：Gen 1單次克級試驗支撐原型驗證,，Gen 2公斤級中試加速工藝定型，Gen 3/4分別實現(xiàn)百噸級商業(yè)化供應和萬噸級工業(yè)量產(chǎn),。

太空經(jīng)濟催生技術突破

在月球資源原位利用領域,，Metalysis與歐洲航天局（ESA）的合作取得突破性進展。其改良版FFC工藝采用特制氧析出陽極,，在電解鈦鐵礦（FeTiO3）模擬月壤時,，同步獲得純度99.6%的金屬鐵鈦合金粉和醫(yī)用級氧氣，氧回收效率達理論值的92%,。該項目首席科學家Dr. Emily Carter表示："我們的Gen 1設備正在驗證月面極端環(huán)境（-180℃至120℃溫度循環(huán),、微重力）下的工藝穩(wěn)定性，預計2026年開展原位技術演示,。"

高熵合金開啟材料革命

面對被稱為"21世紀冶金革命"的高熵合金（HEA）浪潮,，Metalysis的技術優(yōu)勢進一步凸顯。通過多組元氧化物共電解技術,，Metalysis成功制備出含五種主元（Fe-Co-Ni-Cr-Mn）的航天用耐超高溫合金,，其1200℃抗蠕變性能較傳統(tǒng)鎳基合金提升300%。材料總監(jiān)Dr. Michael Zhou表示："固態(tài)電解法從根本上解決了傳統(tǒng)冶金中元素偏析難題,，配合我們的元素空間梯度控制技術,，可設計出具備能量吸收、自修復等智能特性的第四代合金材料,。"

行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,，全球高熵合金市場規(guī)模預計從2023年的8.7億美元增至2030年的47億美元，年復合增長率達27.3%,。與此同時,，商業(yè)航天市場對特種材料需求激增，僅可重復使用火箭發(fā)動機燃燒室襯里材料,，未來五年全球需求缺口就達230噸/年,。



構建產(chǎn)業(yè)生態(tài)新格局


Metalysis的擴產(chǎn)計劃同步帶動區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈升級,。其沃斯制造中心所在的謝菲爾德城市群，已聚集12家特種材料加工企業(yè)和8個國家級實驗室,，形成從基礎研發(fā)到終端應用的完整生態(tài)圈,。英國商務大臣Kemi Badenoch在近期視察中表示："該項目體現(xiàn)了英國在先進制造領域的全球競爭力，政府將通過2.3億英鎊的高端材料研發(fā)基金持續(xù)支持此類技術創(chuàng)新,。"

隨著第四代工業(yè)設備進入最終調(diào)試階段,，Metalysis正將其技術版圖擴展至超導材料、核聚變第一壁防護材料等尖端領域,，新一輪融資估值已突破18億英鎊,。在材料革命與太空經(jīng)濟雙重機遇下，這家從劍橋?qū)嶒炇易叱龅钠髽I(yè),，正在書寫21世紀新材料的黃金法則,。