云上科博•寻找四川黑科技
封面新闻记者走访四川21个市州，寻找当地网红气质黑科技产品，揭秘它们诞生背后的故事，展示科技创新的“蜀”川最牛。
封面新闻记者 徐湘东 肖洋
近年来，3D打印成为一项备受关注的热门技术。它将塑料、金属等“打印材料”，通过逐层堆叠打印的方式，来制造成为实物，应用领域日益广泛。在众多“打印材料”中，金属粉末材料具有巨大优势和发展前景，其中，用于航空、航天以及医疗器械等领域的3D打印用球形钛及钛合金粉末，因技术难度极高，一直是制造行业的热点。
从2014年起，位于四川攀枝花的攀钢研究院，就开始对3D打印用球形钛粉技术展开研究，逐步打破国外垄断，目前已达到了国内行业先进水平，产品得到了用户认可。
9月21日，第八届中国（绵阳）科技城国际科技博览会将开幕。届时，这一仅有几十微米大小，却在高端产业中大显身手的小小灰黑色颗粒，将参展亮相。
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体型虽小 却是航空医疗行业关键原材料
“我们是从2014年开始准备做这个产品的。”在攀钢研究院一间实验室内，球形钛粉技术研发负责人赵三超，从架子上取下一个玻璃瓶，瓶子里面的灰黑色粉末，是3D打印用的球形钛粉，仅有几十微米大小。
赵三超介绍说，钛金属具有质量轻、强度高、耐腐蚀等特点。近年来，随着全球3D打印技术的发展，看似毫不起眼的钛及钛合金粉末，成为了金属零件3D打印领域所需的关键材料，虽然国内也有企业研发，但是，其制备技术一直被国外企业垄断。
“最开始做实验的时候，很难做下去。”赵三超说，3D打印是一个综合性非常高的行业，涉及多门学科，包括冶金、化工、材料等，研发过程十分艰难，只能边开发、边摸索、边调整。
“3D打印，最大的优点是不用开模具，一些复杂产品，比如异形件、结构件等，通过3D打印，都可以直接实现。”赵三超介绍说，目前，钛及钛合金球形粉末产品，主要用于航空、航天，以及医疗器械、生物医学等行业，比如，飞机、航天器的一些重要零部件，以及打印人体牙齿、骨骼、医疗植入物等等。
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自主研发 未来可用于更多领域
2017年，攀钢研究院打通了气雾化制备球形钛及钛合金粉末工艺流程，整体技术和产品质量达到了国际先进水平。2018年，在激光打印用球形钛合金粉末制备方面取得突破。到2019年，解决了粉末流动性等问题，产品也得到了用户认可。
放大状态下的3D打印用球形钛粉
在实验室内，赵三超打开分析仪，对一批球形钛粉进行检测。显示屏上，影像被放大，一颗颗圆形的钛粉清晰地呈现在眼前。
赵三超表示，以目前打印高精度金属零部件比较成熟的激光3D打印来说，需要15至53微米的球形钛粉，现在，项目团队主要是围绕着这个方面去做。
几十微米的球形钛粉，如果不放大看，就是一堆细粉，它们是如何生产出来的？
现实状态下的3D打印用球形钛粉
赵三超解释了大概的生产流程：通过感应线圈加热，将钛棒融化，然后通过高压气体，将融化后的液态钛“吹碎”，这样，钛就破碎成了一颗颗小液滴，下落凝固成为圆形的粉末状。这样的生产方法，被称为电极感应气雾化法，是目前全球工业化生产钛合金粉末的主要方法之一。
“钛有一个特点，就是不能用坩埚来装，因为会被污染。”赵三超说，生产过程中的难点，一是气雾化以及设备的稳定性，另外就是粉末的流动性。为此，团队花了很长时间来自主研发，逐个解决了这些问题。
赵三超坦言，现在，涉及到3D打印方面的核心设备以及一些产品，由于存在技术垄断和封锁，国内企业只能自力更生。
为加快3D打印技术发展，2018年，我国首次讨论起草《钛及钛合金粉末球形率的测定方法标准》，攀钢作为成员单位之一，与西北有色金属研究院等一起讨论并起草了15微米至150微米钛及钛合金粉末的测定标准。
就目前的市场来看，球形钛粉的价格，大约是1500至2000元一公斤，前景广阔。不过，虽然现在研究院已实现批量化生产，产品也得到了客户认可，但目前阶段还是以科研为主，还需要进一步提高产品质量，逐步实现产业化。
“虽然国内的3D打印还处于起步阶段，但是发展很快。”赵三超说，他相信，随着研发的不断深入，这一行业终将打破国外技术封锁，未来，3D打印将应用到更多领域，造福更多人。
科博会数据·攀枝花
攀枝花被称为“中国钒钛之都”，是全国最大的钒钛原料基地，全球第一的钒制品生产基地和全流程钛工业制造基地。
目前，攀枝花正在深化攀西战略资源创新开发试验区建设，充分发挥“攀钢航母舰队”作用，推动钒钛钢铁等产业向中高端迈进，打造世界级钒钛产业基地。同时，通过增强科技创新能力和技术转化能力，建立成渝攀钒钛新材料产业技术创新联盟，建设成渝地区双城经济圈科技创新中心的钒钛产业创新中心。
攀枝花市委十届九次全会明确，要加快“两城”建设、争创省级新区，把攀枝花建成成渝地区双城经济圈优势独特的重要支点。按照计划，到2025年，新区基本形成区域中心城市核心区和四川乃至成渝地区南向开放重要门户，集聚省级以上研发机构20家以上、高新技术企业100家以上，工业总产值1500亿元以上。
未来五年，攀枝花科技创新事业发展目标是：全市研究与试验发展（R&D）经费投入增速不低于地区生产总值增速，力争到2025年投入强度达到1.65%；大中型工业企业研究开发费用占企业营业收入的比重显著提高；钒钛磁铁矿铁综合利用率达75%以上，钒的综合利用率达 65%以上，钛的综合利用率达40%以上，实现对铬、钪、镓等伴生稀贵金属的产业化回收利用；高新技术企业达到40家以上，高新技术企业主营业务收入达700亿元以上；每万人有效发明专利拥有量达17.9件、居全省第2位；每万人中科技人员达180人。
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