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      以“標準”書(shū)寫(xiě)鎂工業(yè)大國風(fēng)采

      2021年01月05日 9:22 105423次瀏覽 來(lái)源:   分類(lèi): 鎂資訊   作者:

      2008年,中國接任ISO/TC79/SC5鎂及鎂合金國際標準化技術(shù)委員會(huì )秘書(shū)處,經(jīng)過(guò)10多年的努力,完成以我國為主的國際標準5項,在研國際標準8項。在國際標準舞臺唱響中國聲音,引導國際標準化工作者共同開(kāi)展鎂及鎂合金標準化工作。
      中國鎂工業(yè)走過(guò)了60多年的歲月和歷程,也留下了幾代鎂業(yè)人60多年的追求與期待。如今,我國已經(jīng)成為世界鎂行業(yè)最大的生產(chǎn)和消費國,同時(shí),也作為鎂及鎂合金國際標準化分技術(shù)委員會(huì )(ISO/TC 79/SC 5)的秘書(shū)國引領(lǐng)世界鎂行業(yè)在標準化領(lǐng)域健康前行。
      六十載崢嶸 獨占鰲頭
      我國的鎂工業(yè)的60年崢嶸歲月,前30年是粗放式單邊發(fā)展,當時(shí),全國的鎂產(chǎn)量累計為75110噸,其中,撫順?shù)X廠(chǎng)的鎂產(chǎn)量累計為72270噸,占全國累計總產(chǎn)量的96.2%。同期共進(jìn)口鎂69650噸。也就是說(shuō),新中國的第一家鎂廠(chǎng)在長(cháng)達30年里支撐著(zhù)國家一半的鎂需求。而到了后30年,中國鎂工業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟體制下健康發(fā)展,總體仍然保持增長(cháng)。1987年,原鎂年產(chǎn)量3450噸,到2018年,達到83.5萬(wàn)噸,增長(cháng)了241倍,與此同時(shí),鎂冶煉、鎂合金熔鑄、鎂合金加工、鎂合金制品等全產(chǎn)業(yè)鏈逐步建成。
      到了2019年,在全球經(jīng)濟增長(cháng)放緩的大背景下,我國經(jīng)濟平穩運行、穩中有進(jìn)。2019年,我國原鎂產(chǎn)量96.85萬(wàn)噸,同比增長(cháng)12.22%。同時(shí),鎂合金產(chǎn)量同比增長(cháng)16.94%,達38.58萬(wàn)噸,鎂粉產(chǎn)量達到12.04萬(wàn)噸,與上一年年基本持平。產(chǎn)業(yè)結構上,仍以鎂冶煉產(chǎn)品為主,產(chǎn)業(yè)布局以陜西、山西、寧夏等地為主。
      為了加快鎂產(chǎn)業(yè)轉型升級、促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,工信部從2018年5月啟動(dòng)《鎂行業(yè)準入條件(2011年)》的修訂工作,于2019年9月形成《鎂行業(yè)規范條件》(征求意見(jiàn)稿),《鎂行業(yè)規范條件》于2020年2月28日發(fā)布,該規范條件已于2020年3月30日實(shí)施,同時(shí)廢止了2011年3月7日發(fā)布的《鎂行業(yè)準入條件》和《鎂冶煉企業(yè)準入公告管理暫行辦法》。
      2019年11月25日,工信部發(fā)布《重點(diǎn)新材料首批次應用示范指導目錄(2019年版)》,自2020年1月1日起施行?!吨攸c(diǎn)新材料首批次應用示范指導目錄(2018年版)》(工信部原〔2018〕262號)同時(shí)廢止。新版《重點(diǎn)新材料首批次應用示范指導目錄》入選了“鎂合金輪轂”和“非稀土高性能鎂合金擠壓材(應用于汽車(chē)、軌道交通、航空航天,也包括鎂合金棒材)”這兩種鎂合金材料。
      此外,2019年10月30日,國家發(fā)展改革委修訂發(fā)布了《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄(2019年本)》,新版自2020年1月1日起施行?!懂a(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄(2011年本)(修正)》同時(shí)廢止。新版《目錄(2019年本)》中將“高性能鎂合金及其制品”首次列入鼓勵類(lèi)有色金屬項目下的新材料產(chǎn)業(yè)范圍,并將“鎂合金”列入鼓勵類(lèi)汽車(chē)項目中輕量化材料應用領(lǐng)域;同時(shí)列入限制類(lèi)的鎂冶煉項目不包含綜合利用項目和先進(jìn)節能環(huán)保工藝技術(shù)改造項目。
      早在2013年,為了貫徹落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于加強環(huán)境保護重點(diǎn)工作的意見(jiàn)》(國發(fā)[2011]35號)、《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十二五”節能減排綜合性工作方案的通知》(國發(fā)[2011]26號)和《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節能減排“十二五”規劃的通知》(國發(fā)[2012]40號),引導企業(yè)開(kāi)展工業(yè)產(chǎn)品生態(tài)設計,促進(jìn)生產(chǎn)方式、消費模式向綠色低碳、清潔安全轉變,工信部、發(fā)改委、環(huán)保部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展工業(yè)產(chǎn)品生態(tài)設計的指導意見(jiàn)》(工信部聯(lián)節[2013]58號)。生態(tài)設計是按照全生命周期的理念,在產(chǎn)品設計開(kāi)發(fā)階段系統考慮原材料選用、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用、回收、處理等各個(gè)環(huán)節對資源環(huán)境造成的影響,力求產(chǎn)品在全生命周期中最大限度降低資源消耗、盡可能少用或不用含有毒有害物質(zhì)的原材料,減少污染物產(chǎn)生和排放,從而實(shí)現環(huán)境保護的活動(dòng)。
      通過(guò)以上的國家政策,可以看到鎂工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整的大致方向,即“前堵后疏”。對于產(chǎn)業(yè)鏈的上游鎂冶煉領(lǐng)域,通過(guò)環(huán)保、能耗、安全等紅線(xiàn)嚴格束縛,促進(jìn)企業(yè)在綠色健康的框架下轉型發(fā)展,放棄“粗放”、放棄對環(huán)境的破壞。對于產(chǎn)業(yè)鏈下游的鎂合金加工及鎂合金制品進(jìn)行鼓勵與政策支持,讓鎂充分發(fā)揮其輕質(zhì)特性,使其作為新材料而提高市場(chǎng)應用。
      標準體系 完善健康
      鎂及鎂合金標準體系覆蓋鎂冶煉、鎂合金熔鑄、鎂合金加工和鎂合金產(chǎn)品等全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品,并輔以安全、能耗、環(huán)保等管理標準,以及術(shù)語(yǔ)和定義、化學(xué)分析方法、物理性能測定方法、設備等基礎標準。
      鎂冶煉領(lǐng)域戴上“金箍”
      鎂冶煉是指以原生鎂錠作為主要產(chǎn)品的金屬鎂的生產(chǎn)過(guò)程。目前,鎂冶煉的方法主要有兩種,即從尖晶石、鹵水或海水中將含有氯化鎂的溶液經(jīng)脫水或焙融氯化鎂熔體,之后進(jìn)行電解,此法稱(chēng)為電解法;以及用硅鐵對從碳酸鹽礦石中經(jīng)煅燒產(chǎn)生的氧化鎂進(jìn)行熱還原,此法稱(chēng)為熱還原法(皮江法)。目前,我國的鎂冶煉生產(chǎn)仍然以皮江法為主,但青海鹽湖電解鎂的投產(chǎn)也為鎂冶煉工業(yè)注入了新生力量和更多可能。
      表1列出了與鎂冶煉產(chǎn)業(yè)直接相關(guān)的標準,體系中圍繞原生鎂錠規定了如能耗限額、安全生產(chǎn)、溫室氣體排放、清潔生產(chǎn)等“紅線(xiàn)標準”,以及冶煉設備、制氣產(chǎn)品等相關(guān)標準。未來(lái)還將規劃冶煉渣回收處置、生產(chǎn)工藝、節能監察及診斷服務(wù)、污染物排放以及綠色工廠(chǎng)評價(jià)等方面的標準。
      鎂合金鑄造直通終端
      鎂合金鑄造生產(chǎn)相對低端,主要發(fā)揮鎂合金輕質(zhì)作用,應用到汽車(chē)方向盤(pán)、發(fā)動(dòng)機、中控臺、座椅等零部件,以及摩托車(chē)、共享單車(chē)等領(lǐng)域。鎂合金鑄造生產(chǎn)由于不需要過(guò)度復雜的表面處理工藝,多數鑄造產(chǎn)品經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單鈍化后就可以以鑄件形式直接體現到終端產(chǎn)品。
      表2列出了與鎂合金鑄造生產(chǎn)相關(guān)的標準。體系以鑄造合金及鑄件為主線(xiàn),多以產(chǎn)品標準為主。
      鎂合金變形體現高端
      鎂合金變形產(chǎn)品以板材、帶材、棒材、管材、型材為主,并已經(jīng)應用到如汽車(chē)車(chē)門(mén)、筆記本外殼、高鐵行李架等領(lǐng)域。
      表3是鎂合金變形加工領(lǐng)域的相關(guān)標準。體系也是以產(chǎn)品標準為主。
      其他產(chǎn)品 應有盡有
      除了大宗鎂合金鑄造、變形產(chǎn)品之外,還有一些鎂粉、鍛件、犧牲陽(yáng)極等等,這些產(chǎn)品也有相應的標準,如表4所示。
      基礎標準 后勤保障
      支撐鎂及鎂合金產(chǎn)業(yè)鏈上全部產(chǎn)品的重要保障,如化學(xué)分析方法、物理性能測定方法和包裝運輸貯存等標準,這些標準構成了鎂工業(yè)生產(chǎn)及供需雙方貿易行為的堅實(shí)保障,如表5 所示。
      從總體上看,我國的鎂及鎂合金標準體系基本完善,在滿(mǎn)足政府對企業(yè)的監管的同時(shí),還滿(mǎn)足了行業(yè)的生產(chǎn)與貿易的需求,完全適應我國鎂工業(yè)大國的基本地位。
      鎂基新材 明日之星
      通過(guò)前文的分析,我們可以輕易得到的結論就是鎂及鎂合金標準體系基本完善,滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)基本要求,那么鎂及鎂合金標準未來(lái)的研制方向在哪里?難道就是現有標準的修訂嗎?
      答案是否定的,鎂合金作為新材料已經(jīng)得到社會(huì )各界的廣泛關(guān)注和認可,越來(lái)越多的共識認為,鎂合金在經(jīng)過(guò)適當的防腐處理后,可以得到與其他材料相近甚至更好的性能。還有觀(guān)點(diǎn)認為,將鎂及鎂合金與其他材料進(jìn)行復合,可以回避一些鎂合金自身的不足,以復合材料的形式進(jìn)行裝配,實(shí)現其減重的效果。所以,通用鎂及鎂合金產(chǎn)品標準的通用要求不能完全滿(mǎn)足鎂及鎂合金在新材料方面的應用,針對鎂合金產(chǎn)品在細分領(lǐng)域的特殊用途,產(chǎn)品需要在滿(mǎn)足通用要求的前提下進(jìn)行指標加嚴,這不簡(jiǎn)單是長(cháng)寬高等尺寸的變化,而是產(chǎn)品精密度的加嚴,背后是鎂合金加工設備的升級以及應用領(lǐng)域的精細化要求。
      同時(shí),我們還要從另外一個(gè)角度去看待鎂及鎂合金在新領(lǐng)域的應用,比如,生物醫藥領(lǐng)域已經(jīng)有高純鎂和鎂合金的應用,5G基站建設中也使用了鎂合金產(chǎn)品,汽車(chē)、軌道交通、航空航天、戶(hù)外休閑設備等等都已經(jīng)大量應用鎂及鎂合金產(chǎn)品。那么這種“跨界”的鎂及鎂合金產(chǎn)品該如何實(shí)現標準化?筆者認為,鎂及鎂合金作為終端應用領(lǐng)域的原材料,應該在滿(mǎn)足現有標準體系的基本要求下,還要滿(mǎn)足用戶(hù)對原材料保證的要求。也就是說(shuō),既是鎂及鎂合金產(chǎn)品,要符合現有標準對板材、帶材、管材、棒材、型材,亦或是鑄件等產(chǎn)品的要求,又是生物醫藥領(lǐng)域、5G基站、汽車(chē)、軌道交通、航空航天、戶(hù)外休閑設備等領(lǐng)域的原材料,要滿(mǎn)足裝配后產(chǎn)品的特殊要求,如5G基站對鎂合金的高導熱、高強度的要求,汽車(chē)四門(mén)兩蓋用的鎂合金就要滿(mǎn)足汽車(chē)在戶(hù)外行駛過(guò)程中的各種性能測試,需要滿(mǎn)足高鐵箱體內貨架的各種特殊要求,需要滿(mǎn)足戶(hù)外登山運動(dòng)的強度、耐候性等。
      此外,為了更好貫徹黨的十八屆五中全會(huì )“創(chuàng )新、協(xié)調、綠色、開(kāi)放、共享”的發(fā)展理念,“綠色”標準體系也將覆蓋全部鎂及鎂合金生產(chǎn)過(guò)程,如《鎂冶煉行業(yè)綠色工廠(chǎng)評價(jià)要求》《鑄造鎂合金行業(yè)綠色工廠(chǎng)評價(jià)要求》等。同時(shí),“三廢”治理、減排和工業(yè)固廢資源化利用標準、節能、降耗標準、綠色產(chǎn)品和綠色工廠(chǎng)標準都將是未來(lái)工作重點(diǎn)。
      國際標準 強勢崛起
      ISO/TC79/SC5鎂及鎂合金國際標準化技術(shù)委員會(huì )成立于1980年,目前該委員會(huì )主席由我國中國工程院院士、國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心主任潘復生擔任,并擁有中國、法國、德國、意大利、日本、韓國、俄羅斯、西班牙和英國等9個(gè)積極(P)成員國,以及奧地利、捷克、芬蘭、希臘、匈牙利、印度、伊朗、波蘭、葡萄牙、羅馬尼亞、沙特阿拉伯、塞爾維亞、瑞士、土耳其和烏克蘭等15個(gè)觀(guān)察成員國。
      目前,鎂及鎂合金領(lǐng)域共發(fā)布國際標準25項(含由ISO/TC 79負責歸口的16項鎂及鎂合金分析方法國際標準)、在研國際標準11項(見(jiàn)表6),其中8項為我國主導研制。主要包括原生鎂錠、鑄造鎂合金、變形鎂及鎂合金、鎂合金犧牲陽(yáng)極等重要國際標準及配套20多項分析方法國際標準。
      從表中可以看出,鎂及鎂合金領(lǐng)域的國際標準體系經(jīng)過(guò)了10多年的努力,已經(jīng)有了翻天覆地的變化,并且已覆蓋從原生鎂錠到鑄造鎂合金、變形鎂合金、鎂合金犧牲陽(yáng)極等重要國際標準并配套20多項分析方法標準,但標準體系仍有待修改,比如缺少鎂及鎂合金狀態(tài)代號、表面處理規范、包裝運輸等基礎標準,以及鎂及鎂合金板材、帶材、箔材、管材、棒材、線(xiàn)材、鑄件、鍛件等產(chǎn)品國際標準都還沒(méi)有發(fā)布制定。同時(shí),分析方法標準仍以化學(xué)分析為主且標齡較長(cháng),多為上世紀八九十年代的產(chǎn)物,雖然“搖瓶子”的分析方法精密度較好,但由于實(shí)驗過(guò)程耗時(shí)相對較長(cháng)并有可能使用有毒有害化學(xué)試劑,容易對操作人員造成傷害,所以我們還缺少一批鎂及鎂合金的儀器分析方法以滿(mǎn)足現代化分析領(lǐng)域的實(shí)際需求。
      研外文版 拓國際化
      國家標準英文版,是我國技術(shù)標準走出國門(mén)的最優(yōu)捷徑,也是國際標準化工作的有效補充。它可以最快速地將我國標準展現給國際客戶(hù),大大提高了國際貿易的效率,并有效避免了制修訂國際標準(ISO)的一些限制。由于較早認識到國家標準英文版的重要性,我國有色金屬領(lǐng)域在2008年就率先制定了16項重要國家標準英文版,為推動(dòng)中國標準走出去作出表率,但很遺憾,在首批的16項國家標準英文版中沒(méi)有包含鎂及鎂合金領(lǐng)域的標準。此后,國家標準外文版研制工作悄然成為有色金屬領(lǐng)域國際標準化工作的一部分,并于2017年至2019年間,集中完成了數十項國家標準和行業(yè)標準的英文版研制工作。
      國家標準外文版研制工作已經(jīng)得到國家標準化管理委員會(huì )的高度重視。推動(dòng)國家標準外文版工作是落實(shí)中央國務(wù)院相關(guān)要求,推動(dòng)“一帶一路”建設的重要抓手。鑒于此,在2020年8月剛下達的第二批推薦性國家標準計劃同時(shí),國家市場(chǎng)監督管理總局標準創(chuàng )新管理司組織專(zhuān)家對該批的501國家標準項目進(jìn)行評審,此舉進(jìn)一步貫徹落實(shí)了《2020年國務(wù)院政府工作報告》有關(guān)工作要求和《中共中央 國務(wù)院關(guān)于新時(shí)代加快完善社會(huì )主義市場(chǎng)經(jīng)濟體制的意見(jiàn)》,切實(shí)推動(dòng)了規則、規制、管理、標準等制度性開(kāi)放。經(jīng)專(zhuān)家初評,建議可立項外文版計劃有99項,為了提高外文版計劃的科學(xué)性和準確性,標準創(chuàng )新管理司委托全國各專(zhuān)業(yè)技術(shù)委員會(huì )對第二批計劃是否立項外文版進(jìn)行意見(jiàn)征求,請對除99項外的其余項目再次研判是否立項外文版,如不立項,需說(shuō)明理由。
      外文版研制工作已經(jīng)由從前的“自下而上”反過(guò)來(lái)到了“自上而下”。這一轉變,體現了黨中央國務(wù)院以及各級主管部門(mén)對推進(jìn)國家標準外文版的迫切需求及高度重視。
      由于我國是ISO/TC 79/SC 5鎂及鎂合金國際標準分技術(shù)委員會(huì )秘書(shū)國,對于我國優(yōu)勢產(chǎn)品首選推進(jìn)為國際標準,所以國家標準外文版研制工作并不太多,截至目前,鎂及鎂合金領(lǐng)域在研的標準外文版有7項,見(jiàn)表7。
      鎂業(yè)大國 標準擔當
      我國是鎂及鎂合金工業(yè)的大國,也正處于大國向強國轉變的關(guān)鍵時(shí)期??梢灶A見(jiàn),在未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內,標準化工作都將作為助力我國鎂工業(yè)“大國向強國轉變”的助推劑。接下來(lái)的時(shí)間,我們將完成鎂及鎂合金領(lǐng)域的國際標準20項,和國內技術(shù)標準50項的制修訂工作。力爭通過(guò)標準化工作完善并加固我國鎂及鎂合金標準體系,引導鎂工業(yè)的國際標準工作和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,多維度實(shí)現標準全覆蓋,發(fā)揮我國鎂工業(yè)大國的國際擔當和標準擔當。

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      責任編輯:淮金

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